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 饲用肽产品的营养价值评价

文章作者:佚名 文章来源:国家饲料工程技术研究中心  文章点击数:  更新时间:2007-11-8

  

    大豆饼粕一般含有43%左右的粗蛋白,必需氨基酸丰富且平衡,是畜禽日粮中最常用的优质蛋白质饲料之一。由于幼畜对于豆粕中的大分子蛋白的利用能力有限加之多种抗营养因子的存在,不仅造成营养价值下降,而且危害动物健康,影响生产。以优质豆粕为原料,利用现代微生物学技术生产发酵豆粕,即将大豆蛋白降解为小分子蛋白和小肽等,使得大多数抗营养因子降解为的无抗原的优质蛋白源,同时在发酵过程中,产生大量益生菌、乳酸、未知生长因子等有益物质,有利于进一步提高豆粕的饲用价值,改善动物的生长性能,提高生产综合效益。

   市面上小肽产品种类繁多,质量更是参差不齐。评价小肽产品的营养价值,首先要对小肽有一个明确的定义。含50个以上氨基酸残基的通常称为蛋白质,低于50个氨基酸残基的称为肽,肽是氨基酸的线性聚合物。通常把含几个至十几个氨基酸残基的肽链统称为寡肽,更长的肽链称为多肽。最简单的肽由两个氨基酸残基组成,称为二肽,含一个肽键。含3个氨基酸残基的称为三肽。一般所说的小肽是指二肽或三肽。

一、 判断小肽产品营养价值的关键点

    小肽营养价值主要取决于小肽的吸收优势和其原料本身的质量。影响小肽产品质量的因素很多,包括小肽的总含量、肽链平均长度、特定小肽和氨基酸的含量与组成作为具体评价小肽这一类产品营养价值的特定指标,当然判断小肽产品的优劣也如其他蛋白源一样,包括限制性氨基酸的可利用率,也是主要参考指标。很多人混淆了小肽的概念,将一些较长肽链的肽通称为小肽。而肽链的长度是影响肽吸收的原因之一,肽转运主要限于二肽、三肽,对长链肽转运吸收能力很低,并没有吸收优势。

(一)肽链长度特别是小肽的含量

    目前普遍认为,小肽能被完整的吸收。但三肽以上的寡肽是否能完整吸收还有争议。有学者认为肠道对大于三肽的寡肽吸收慢于小肽,肠道内胰蛋白酶、肽酶对其进一步水解可能是寡肽吸收的主要限速反应。当蛋白质水解产物中的寡肽和游离氨基酸所占比例较高时,寡肽能诱导肠肽酶的分泌,在肠肽酶的进一步作用下水解释放出游离氨基酸,使游离氨基酸的浓度提高,从而加剧游离氨基酸吸收的竞争抑制,进一步减慢肽的吸收速率。产品中平均肽链长度是影响小肽质量的一个重要因素,反映了饲料中有效小肽所占的比例。因此短链的肽特别是小肽含量越高,其产品的吸收速率越大,营养价值也就越高。不同生产工艺下小肽饲料中小肽的含量是不同的,小肽含量的高低决定了小肽饲料的营养价值,因此必须测定饲料中小肽的总含量,包括某一具体肽链长度范围的肽的含量,例如3-5肽,5-10肽的总含量等。

(二)特定小肽的含量及其氨基酸组成

    同等肽链长度,不同的氨基酸组成,也会影响其吸收。例如,当赖氨酸与甘氨酸形成二肽时,赖氨酸处于N端比处于C端吸收得更快;而赖氨酸与谷氨酸形成二肽时,赖氨酸处于C端时吸收更为迅速。并且,L型小肽比D型小肽更易被动物吸收,中性的比酸、碱性小肽更易被动物吸收。通过研究Lys-Pro肽、Lys-Ala肽、Met-Ala肽的效应发现.前两种肽的吸收速度比后一种肽慢4倍。不同小肽被吸收的能力、营养价值和生理功能不尽相同,因此,测定明确化某些小肽的具体含量也是评价小肽营养价值的重要指标。
小肽进入动物体内最终还是以氨基酸的形式合成肌肉蛋白。因此,以赖氨酸、苏氨酸等限制性氨基酸的残基为主要组分的小肽应具有更高的营养价值,增加这些限制性氨基酸的吸收代谢率,优先满足幼小动物快速生长合成蛋白对其所需。对动物机体来说,不同的氨基酸具有不同的限制地位和营养价值。小肽作为动物体内蛋白质的氨基酸来源,其氨基酸含量和组成决定了其产品的价值,因此小肽饲料中某些特定氨基酸的含量对于产品质量而言至关重要。

    蛋白质在消化水解过程中的小肽释放量与蛋白质的品质有关,蛋白质品质高,小肽的释放量多;反之则少。蛋白质饲料的小肽释放由多到少依次为:酪蛋白>鱼粉>大豆粕>大豆饼>菜籽粕>玉米蛋白粉。

二、 饲用肽营养价值的评定方法及适用性

   目前小肽含量的测定方法主要有双缩脲法、福林-酚法、三氯乙酸法、甲醛滴定法、凯氏定氮法、紫外光吸收法、消光系数法、考马斯亮兰法、层析比色法、高效凝胶色谱法、高效液相色谱法等。

(一)小肽总含量的测定方法

a. 双缩脲法

    双缩脲法的原理是利用蛋白质和肽分子中含有的肽键(CO-NH-)具有双缩脲反应的特性。在碱性溶液中蛋白质或肽与Cu 形成紫红色的络合物。络合物颜色的深浅与其浓度成正比。所以它是蛋白质和肽类物质的特异性测定方法。双缩脲法测定灵敏度不高,一般测试浓度在1~10 mg/ml之间。此法尤其适合于肽类物质的测定。但只能测定二肽以上的肽,造成测定结果偏低。对于小肽来说。双缩脲法会把三肽以上的肽也算在小肽里面,因此只适合可以确定饲料中只含有三肽的饲料。

b. 福林-酚法(Lowry法)

    福林-酚法是在双缩脲法的基础上发展起来的。首先是在碱性溶液中蛋白质与Cu 形成紫红色的络合物,然后该络合物再与还原磷钼酸一磷钨酸试剂反应产生深蓝色溶液。此法适合于蛋白类的定量分析。灵敏度较高,检测低限为5 g,通常测定范围在20~250g之间,但专一性不强。同双缩脲法一样,此法也只适合可以确定饲料中只含有三肽的小肽饲料的检测。

c. 三氯乙酸法

    三氯乙酸法的原理是利用大分子的蛋白质在TCA溶液中沉淀。除去酸不溶蛋白质。然后测定酸溶蛋白含量。国外大量资料表明。在蛋白质酶水解的研究中测定水解度。通常在酶解液中加入TCA溶液,使未水解的大分子蛋白质沉淀。而与小分子的酸溶蛋白成分,即肽类和FAA离开。测定酸溶蛋白占总蛋白的含量。求得水解度,即酸溶蛋白占总蛋白的百分比。日本某公司将TCA可溶蛋白做为大豆肽的常规检测方法。大豆肽粉行业标准中酸溶蛋白质的测定方法就是将肽粉经酸沉处理后用国家标准(GB14771-1993)的方法测定酸溶蛋白,游离氨基酸含量测定方法采用GB/T14965食物中氨基酸的测定方法,酸溶蛋白质含量减游离氨基酸含量即为大豆肽含量。

(二)平均肽链长度的测定

    测定平均肽链长度需要测定ɑ-氨基氮(ɑ-NH2-N)含量和总氮(TN)含量。用甲醛滴定法测定仅ɑ-NH2-N含量,总氮用凯氏定氮法测定。然后计算平均肽链长度,公式如下:
平均肽链长度(APL)= 总氮/ɑ-氨基氮

(三)特定小肽和氨基酸含量的测定

a. 紫外光吸收法

    分子中含有芳香族氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸、组氨酸等)的肽,在280 nm处有最大吸收峰。肽在最大吸收峰 一波长处的吸光值的强弱与蛋白的浓度成正比。这种方法适合对分子中含有芳香族氨基酸的肽进行定量分析。对不含芳香族氨基酸的肽灵敏度较低。

b. 消光系数法

    分子中含有芳香族氨基酸残基的肽,在280 nm处有特定吸光值。肽分子中所含氨基酸数量不同,它们在280 nnl处吸光值的强弱就有差异。因此,每一种纯的单一肽在280 nm处有一个特定的消光系数。如果已知某个小肽的消光系数。只要在280 nm处测定出该蛋白吸光值就可以计算出其相应的含量。

c. 考马斯亮兰法(Bradford法)

    此法是根据蛋白质与染料相结合的原理设计的。这种蛋白质测定法具有超过其它几种方法的突出优点,因而正在得到广泛的应用。这一方法是目前灵敏度最高的蛋白质测定法。考马斯亮兰G-250染料,在酸性溶液中与蛋白质结合,使染料的最大吸收峰的位置由465 nm变为595 nm,溶液的颜色也由棕黑色变为蓝色。经研究后人们认为,染料主要是与蛋白质中的碱性氨基酸(特别是精氨酸)和芳香族氨基酸残基相结合。在595 nm下测定的吸光度值A ,与蛋白质浓度成正比。Bradford法的突出优点是:①灵敏度高,据估计比Lowry法约高4倍;② 测定快速、简便,只需加一种试剂,完成一个样品的测定只需要5 min左右;③干扰物质少,此法可以用来测定含碱性氨基酸的肽的含量。

d. 层析比色法

    通过层析柱将不同分子量的肽或氨基酸一一分开,用比色法测定其浓度,再采用已知分子量的肽类和氨基酸做标准曲线。从而计算出一定分子量范围内肽类的含量。该方法与以前的方法相比有很大的进步,但基本上仍属化学法,操作繁琐,人为误差较大。

e. 高效凝胶色谱法(HPGC)

    该法在层析比色法的基础上,进行了仪器自动化的改进,准确性高、重现性好、数据处理科学,能真实地表示出蛋白质和肽类的分子量分布。分子量分布的测定不但能定性地鉴定肽类产品的优劣、真伪,而且能定量的表示出不同分子量范围的肽的百分含量。国家药品标准《转移因子溶液》WSl-XG-036-2000中,将该方法做为转移因子(一种肽类)的标准分析方法。

f. 高效液相色谱法(HPLC)

    高效液相色谱法分为两种:一种用反相Cl8柱,即用乙睛和0.1%TFA或高氯酸的水溶液进行梯度洗脱分离,有的还需加入十二烷基磺酸钠;另一种是以分离氨基酸的经典反相高效液相色谱条件,对小肽进行柱前或柱后衍生化来进行测定。HPLC测定小肽含量简便、准确且结果稳定,但是该法成本高、耗时长,不适用一般饲料企业的快速测定。

 

 


 

 

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