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1、小肽营养研究进展 摘要：小肽是动物降解蛋白质为氨基酸过程中的中间产物, 是动物的重要营养。它能在动物胃肠内被完整地吸收, 这被认为是一种重要的生理现象, 从而打破了、同时也完善了传统蛋白质代谢理论。综述了小肽在动物体内的吸收机制, 以及影响小肽释放、吸收和利用的因素, 并介绍了小肽的营养作用以及小肽在畜禽生产中的应用效果。关键字：小肽 游离氨基酸 代谢 吸收机制 消化正文： 蛋白质的消化代谢一直是动物营养学的研究热点之一，有关它吸收机制的研究也非常多。近年来肽制剂的开发应用研究也大量增加。传统的蛋白质营养理论认为，蛋白质在消化道内必须分解成游离的氨基酸才能被吸收利用。但是近年来有试验证明，按理
2、想氨基酸模式用氨基酸配制的纯合日粮或低蛋白的氨基酸平衡日粮饲喂动物时，并不能达到最佳的生产性能和饲料效率。因此，有些学者认为动物消化道除了可以吸收游离氨基酸外，对蛋白质本身或肽也有着特殊的需要。肽营养的研究也受到了广泛的重视近几年来，有关小肽在动物体内的吸收机制、影响小肽释放和吸收的因素以及小肽生理特性的研究取得了很大的进展，小肽在动物体内可以被完整吸收的观点得到了进一步的确证和发展。1 小肽的吸收、转运11 小肽吸收、转运的特点111 速度快、耗能低Rerat等(1988)在猪的试验中观察到当十二指肠灌注肽的混合物时，除了蛋氨酸之外，出现在门静脉的氨基酸都比灌注相应的氨基酸混合物更早，吸收峰
3、更高表明小肽混合物吸收率高。Daneil等(1994)认为，小肽中氨基酸残基被迅速吸收的原因，除了小肽吸收机制本身外，可能是小肽本身对氨基酸或其残基的吸收有促进作用。作为肠腔的吸收底物，小肽不仅能增加刷状缘氨基肽酶和二肽酶的活性而且还能提高小肽载体的数量(Bamba，1993)。112 不易饱和乐国伟【6】等(1997)报道分别在鸡的十二指肠灌注csP(主要由小肽组成的酶解酪蛋白)和相应组成的游离氨基酸混合物，10rain后CSP组门静脉血液循环中的一些小肽量和总肽量显著高于FAA组。赵昕Z(1998)从仔猪十二指肠灌注二肽和等量氨基酸混合物观测肝门静脉中氨基酸含量的变化。试验发现仔猪肝门静脉
4、对来自二肽中的赖氨酸的摄取速度及吸收量要远大于对游离氨基酸混合物中赖氨酸的摄取；来源于肽的甘氨酸吸收总量也高于游离氨基酸混合物。12 小肽的吸收、转运的机制 氨基酸逆浓度梯度的主动转运因中性、碱性、酸性氨基酸和亚氨基酸四类氨基酸而存在四种转运系统其转运是通过不同的Na 泵或非Na 泵转运系统进行的，其中以依赖Na 泵的耗能转运方式为主fMatthews等，1980；Matthews，1991)。小肽的吸收转运与氨基酸不同。研究证明，小肠肽的转运是有转运载体蛋白参与的二肽和三肽的跨膜转运。121 小肽转运系统1211 依赖氢离子浓度或钙离子浓度的主动转运过程(Takuwa等，1985；Vince
5、nzini等，1989)，需要消耗ATP。这种转运方式在缺氧或添加代谢抑制剂的情况下被抑制。1212 具有pH依赖性的非耗能性钠离子氢离子交换转运系统。在转运过程中H 向细胞内的电化学质子梯度供能，质子运动的驱动力产生于刷状缘顶端细胞的Na+H 互转通道的活动。当小肽以易化扩散方式摄入细胞，引起细胞内pH值下降，并活化NaH 互转通道而喷放出H 离子，使细胞内pH值恢复到原来水平。缺少H 梯度时，依靠膜外的底物浓度而进行，当存在细胞外高内低的H 时，则以逆底物浓度的生电共转(Daniel等，1994)。122 小肽载体小肠对小肽f主要是二肽和三肽)的吸收是过位于小肠上皮细胞刷状缘膜的H 耦合的
6、肽转运载体(PepT )进行的(Leibach和Ganapathy，1996)，而质子是作为肽转运的驱动力发挥作用的(Ganapathy和Leibach，1985)。迄今为止，PepTl是唯一被克隆的小肠肽转运载体根据研究结果推测，PepT1对肽的转运过程是：H 和肽分子一起穿过上皮细胞腔面膜被PepTl转运人细胞浆，结合于腔面膜的Na+H 交换系统再将H 泵出细胞，同时将Na 置换入细胞，以维持跨细胞膜的质子梯度驱动力，同时结合于基底膜的Na+K+_ATP酶交换系统将Na 泵出细胞，以维持胞外到胞内的Na+梯度(Ganapathy和Leiback)1985。因此从总体来看，肽的转运是一个耗能
7、的过程。2 影响小肽吸收、利用的因素21 肽链长度Grimble(1986)报道，肠道内胰蛋白酶、肽酶对三肽以上的寡肽进步水解。摄入肠道的大于三肽以上的寡肽，在肠道内胰蛋白酶、肽酶的作用下进一步水解为二肽、三肽，才能被动物吸收利用。当蛋白质水解产物中的寡肽所占比例较高时，寡肽能诱导肠肽酶的分泌(Bambo等，1993)，在肠肽酶的进一步作用下水解释放出游离氨基酸。22 氨基酸残基构型 氨基酸残基的构型也是小肽转运的决定因素之一【 。组成小肽的AA所处位置影响吸收，即AA在N端或C端其吸收率不同。例如，当赖氨酸位于N端与组氨酸构成二肽时，要比它位于C端时吸收速度快；而当它在C端与谷氨酸构成二肽时
8、，则吸收速度较在N端快(Burton等，1972)。23 保护剂的添加由于反刍动物存在肽的非肠系膜吸收，而且小肽可同时被瘤胃微生物和组织利用，通过加保护剂可改变小肽的吸收81。在湖羊日粮中添加乙酸钠，瘤胃肽浓度提高1969，山羊日粮中添加离子载体后，瘤胃中肽的保护率提高20。24 日粮采食量 Webb(1992)等研究得出长期对大鼠限制采食(50的自由采食量)使肠组织吸收LMet的能力上升，但在仓鼠的研究中却得出相反的结论，限制采食后，肽吸收水平下降。这可能是由于载体与小肽的亲和性下降引起的。25 日粮蛋白质含量和品质Chen等(1987)报道黑白花奶牛日粮豆粕含量分别为145 、171、20
9、6时，其瘤胃吸收肽的量分别为22、33、34gd，这说明奶牛对小肽的吸收与其日粮的蛋白水平有关。饲喂高蛋白质含量饲料时，动物肠道刷状缘肽酶活性增加，饲喂低蛋白或无蛋白饲料时，肽酶的活性降低，肽的吸收也随之增加或降低。在消化过程中，小肽形成的数量和比例与日粮蛋白质的品质有关【9J，氨基酸平衡的蛋白质可产生数量较多的小肽而劣质蛋白质则产生大量游离氨基酸和少量分子量大的肽片段。Meister、Raghnnath和Savoie(1987)的试验结果与此相一致。刘选珍等(1996)试验表明：小肽释放量与碱性氨基酸含量相关的蛋白质的含量呈正相关。26 加工、贮藏条件Restani等(1992)在体外水解试
10、验中发现，蒸制加工后的肉品小肽释放量少，而冷冻干燥或鲜肉则释放较多的小肽。Swavsgood和Catiginani(1991)指出，经过长期加热存放的豆粕肽的释放量仅为有效赖氨酸含量高的新鲜豆粕的63。其原因可能是发生了美拉德反应(一种普遍的非酶褐变现象)而使赖氨酸残基与其相邻的氨基酸残基之间的肽键难以断裂，从而影响蛋白质的消化率。27 动物方面的影响 由于单胃和反刍动物对小肽吸收的主要部位和转运系统的特点都不同，而且对以小肽和氨基酸两种方式沉积氮的比例也不同，因此不同的动物对寡肽的转运吸收是不同的。单胃动物对小肽的吸收主要在小肠。Webbt 】f1992)提出，反刍动物氨基酸和肽的吸收存在肠
11、系膜系统和非肠系膜系统两种途径，由空肠、结肠、回肠、盲肠吸收的小肽进入肠系膜系统，该部位小肽吸收机制与单胃动物小肽吸收类似；由瘤胃、瓣胃、网胃、皱胃、十二指肠吸收的肽则进入非肠系膜系统 在反刍动物体内，肽的吸收以非肠系膜系统为主要途径其吸收的主要部位在瘤胃与瓣胃，其中瓣胃吸收能力高于瘤胃。3 小肽的生理活性作用31 参与机体的免疫调节，提高免疫机能蛋白质尤其是乳源蛋白降解产生的肽，在机体的免疫调节中发挥着重要作用。从牛乳酪蛋白中分离到两种免疫刺激肽，都有刺激巨噬细胞的作用。缓激肽能够刺激巨噬细胞的生长，促进淋巴细胞的转移和淋巴因子的分泌，而血管紧张素一I转化酶ACE会使缓激肽失活。酪蛋白降解产
12、生的某些肽段能够降低ACE的活性，从而减弱其对缓激肽活性的抑制作用，使缓激肽活性升高，提高机体免疫机能。32 降低血压的功能肾素一血管紧张素系统是机体进行血压调节的重要途径。通常情况下，肾素作用于血管紧张素原，释放出无活性的血管紧张素一I，然后在ACE作用下转化成有活性的血管紧张素一，从而降低血压。33 其他生理活性作用 小肽还可促进可溶性发酵糖和淀粉的微生物生长。B一酪蛋白降解产生的某些小肽片段能够刺激细胞DNA的合成，并促进细胞的增殖， 一酪蛋白降解产生的某些小肽片段具有 阿片肽的功能。Azuma(1989)发现从鸡蛋蛋白中提取的某些肽段能促进细胞的生长和DNA的合成。4 小肽的营养作用4
13、1 促进氨基酸的吸收、提高蛋白质的合成效率411 促进氨基酸的吸收利用 游离氨基酸在体内吸收时相互竞争载体上的结合位点而发生拮抗作用，而小肽能够降低这种拮抗作用【 。Bamba等(1992)报道：小肽作为肠腔的吸收底物，不仅能增加刷状缘膜的氨基肽酶活性。而且提高肽酶和氨基酸载体的活性和载体数目。Kara等(1993)试验表明，饲喂酪蛋白日粮，大鼠小肠对寡聚蛋氨酸的吸收速度高于大豆蛋白日粮。Brandsch等(1994)也观察到在正常生理条件下，空肠中存在的酪蛋白水解物p一酪内啡肽时，能够使L一亮氨酸流人肠壁细胞的动力学常数Vmax和Km增大。施用晖4等(1996)在研究不同比例小肽与游离氨基酸
14、对鸡氨基酸吸收的影响时发现，当完全以小肽的形式供给动物时，赖氨酸的吸收速度不再受精氨酸的影响。Pharagyn和Bariey(1987)试验也得出了相一致的结论。412 直接用于蛋白质的合成小肽在动物体内蛋白质周转代谢中的作用，不仅仅在于吸收上的优势，饲料蛋白质中肽的释放与完整地吸收进入循环的肽也可能影响到动物组织的蛋白质代谢。Daniel(1994)认为肽载体转运能力可能高于各种氨基酸载体转运能力的总和。Alibi等(1977)通过向小鼠静脉灌注双甘肽和甘氨酸一L一亮氨酸发现这些肽在血浆中消失得很快，但既没在尿中消失，也没在组织中发现其存在：同时发现组织中与肽水解有关的酶活性很高，而在血浆中
15、这些酶几乎没活性。这表明，这些肽很可能是在组织中分解而不是在血浆中分解。通过同位素标记双甘肽证实。组织中可直接利用这些肽。Boza等(1995)研究表明，当以小肽形式作为氮源时，整体蛋白质沉积效率高于相应游离氨基酸日粮或完整蛋白日粮。Fanabiki(1990)观察到，小肽日粮组小鼠体蛋白合成率较相应氨基酸日粮组高26。BackwcII(1994)利用双标示踪技术研究认为哺乳动物乳腺组织本身就有直接利用肽中氨基酸合成乳蛋白质的能力。冯建等(2003)指出，日粮中添加一定比例的虾蛋白肽可提高草鱼体内的蛋白质合成能力，特别是在草鱼日粮中添加0510的虾蛋白肽。42 提高动物生产性能既然小肽能进入血液循环而且能直接用于蛋白质的合成理论上推测小肽可以提高动物的生产性能。大量试验结果验证了这种推测。Mordenti等(1980)在生长猪日粮中添加少量的肽后，显著地提高了猪的日增重、蛋白质利用率和饲料转化率。Parisini等(1989)也得到了类似的结论，其原因可能与肽链的结构功能有关。Fantc(1992)试验表明，饲喂富含小肽的蛋白质水解物饲粮能使蛋白质营养不良大鼠的体重迅速恢复而饲喂游离氨基酸组恢复较慢。IJ00tckhn a(1994)发现，饲料中添加合成寡肽能提高育肥猪的产肉量和瘦肉率。高启平(1997)试验表明：饲喂含蛋清蛋白饲粮的
