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小肽在猪营养上的研究进展
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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
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越来越多的研究表明,猪在肠道内对蛋白质的利用并不局限于游离氨基酸的形式,而很大部分是以2~3个氨基酸组成的小肽形式吸收。近年来,随着现代生物技术特别是现代微生物发酵技术的发展,小肽生产技术越来越成熟,小肽产品逐渐广泛的作为一种新型的饲料原料或添加剂用于养猪生产。下文就小肽在猪体内的吸收机制及对猪的营养与生理作用作一简单概述。
1 猪体内小肽的吸收机制
日粮中蛋白质经猪消化道内一系列消化酶的作用,最终降解为游离氨基酸和小肽,其中小肽在猪小肠绒毛刷状缘受到氨肽酶A和氨肽酶N的作用,最终以游离氨基酸和小肽的形式被猪吸收利用。小肽和氨基酸吸收机制完全不同:1)游离氨基酸的吸收是一个依靠Na 泵的主动转运过程,而Matthrws(1987)、Vincenzini等(1989)发现小肽的吸收是一个主要依赖于H或钙离子浓度电导而进行的消耗能量的转运过程。这种转运方式在缺氧或添加代谢抑制剂的情况下被抑制。2)大多数小肽的吸收需要一个酸性环境,1分子肽需要2个H,即这种吸收机制具有pH依赖性的非耗能性Na/H交换运输系统。Daniel(1994)等报道,小肽转运的动力来源于质子的电化学梯度,质子向细胞内转运产生的动力驱使小肽向细胞内运动,这样小肽就以扩散的形式进入细胞,引起细胞浆的pH值下降,从而活化Na/H 通道,H被释放出细胞,细胞内的pH值恢复到原来水平。当缺少H时,小肽的吸收依靠膜外的底物浓度进行,当细胞外H浓度高于细胞内时,则通过产电共转运系统逆底物浓度转动。3)谷胱甘肽(GSH)转运系统。Vincenzini(1989)报道,谷胱甘肽的跨膜转运与钠离子、钾离子、锂离子、钙离子、锰离子的浓度梯度有关,而与氢离子浓度无关。由于谷胱甘肽在生物膜内具有抗氧化作用,因而谷胱甘肽转运系统可能具有特殊的生理意义。
2 小肽对猪的营养及生理作用
2.1 促进蛋白质的合成
Boza等(1995)和Pullain等(1991)研究表明,以小肽形式作为氮源时,整体蛋白质沉积高于相应氨基酸日粮或完整蛋白质日粮。Pierzynowski等(1997)报道,血液循环中的小肽能直接参与组织蛋白质的合成,此外肝脏、肾脏、皮肤和其他组织也能完整地利用小肽。其中肾脏是消化吸收肽和再吸收氨基酸的主要场所。Rerat等(1998)研究发现,向猪十二指肠灌注小肽后,血浆胰岛素的浓度高于灌注游离氨基酸组,而胰岛素的功能之一是参与蛋白质合成时的肽链延长,增加蛋白质的合成。Wang等(1994)观察到二、三蛋氨酸肽对3H-Leu掺入组织蛋白的促进作用大于蛋氨酸。蛋白质沉积是猪整体蛋白质合成与降解共同作用的结果,氮沉积增加即意味着蛋白质合成率相对增加或降解率相对减少。
2.2 促进矿物质的吸收利用
Found(1974)指出,位于五元或六元环络合物中心的金属离子可通过小肠绒毛刷状缘,以小肽的形式被吸收。李永富等(2000)报道,给1~21日龄乳猪分别添加小肽铁、右旋糖苷铁,14日龄时测血清铁蛋白含量,其中添加小肽组明显高于添加右旋糖苷铁组和对照组,说明小肽络合物形式的矿物离子更易被机体吸收。张滨丽(20O0)研究表明,酪蛋白磷酸肽(CPP)是含有成簇的磷酸丝氨酸的小肽,酪蛋白磷酸肽在中性和碱性条件下,其中心部位Ser-P和钙、锌和二价铁等离子结合,阻止形成沉淀,使肠内溶解钙的量大大增加,同时可以有效增加钙在体内的滞留时间,该结合物在被肠壁细胞吸收后也把钙释放出来,从而促进钙的吸收和利用。
2.3 避免氨基酸间的吸收竞争
Pharagyn和Barley(1987)报道,当赖氨酸与精氨酸以游离形式存在时,两者相互竞争吸收位点,游离精氨酸有降低肝门静脉赖氨酸吸收的倾向,当赖氨酸以小肽形式存在时前者对其吸收无影响。
2.4 提高猪机体的免疫能力
某些功能性小肽能加强有益菌群的繁殖,提高菌体蛋白的合成,增强抗病力。有研究表明,小肽能有效刺激和诱导小肠绒毛刷状缘酶的活性上升,并促进动物的营养性康复。Jelle(1981,1982)研究表明,β-酪蛋白水解产生的三肽和六肽可促进巨噬细胞的吞噬作用。Storia(1994)以猪骨髓的一段CDNA为模板化合成的一种小肽,对革兰氏阳性、阴性菌都有抑制作用。
2.5 小肽的生理调节作用
小肽可以直接作为神经递质,间接刺激肠道受体激素或酶的分泌而发挥作用。如l3一酪蛋白水解生成的酪啡肽(7~10个氨基酸残基),其氨基酸排列顺序与内源阿片肽的N一末端排列顺序相似。从l3一酪蛋白水解产物中进一步纯化出的五肽(Tyr-Pro-Phe-Gly-Ile)和四肽(Tyr-Pro-Phe-Pro),在体外均有阿片肽的活性。
3 小肽对猪生产性能的影响
小肽是蛋白质营养生理作用的一种重要形式,用小肽提高动物的生产性能具有重要的实践意义。研究表明,在饲粮中添加少量l3内啡肽或其他肽制品,可显著提高猪的生产性能。钱利纯(1998)试验表明:在一定量的低蛋白质饲料中,补充适量的含小肽物质,可以达到饲喂高蛋白质日粮的生产水平。Seheppach等(1994)发现,小肽能有效刺激和诱导小肠绒毛刷状缘酶的活性上升,提高存在于绒毛膜中酶的活性,表明酶水解蛋白的能力提高,机体对小肽的吸收加强。由此可见,小肽对消化道发育未成熟、消化酶活性低的仔猪更具有应用价值。它通过诱导小肠中一些酶活性的提高,而使小肠消化功能发育提前,促进仔猪健康和提高生产性能。研究表明,二肽、三肽对预防和治疗仔猪腹泻有一定的作用。早期断奶仔猪饲喂添加小肽的日粮,可明显提高仔猪的脂肪酶和胰淀粉酶的活性,而且可使小肠绒毛高度增加,隐窝变浅,从而提高仔猪对营养物质的消化吸收,同时减轻腹泻和促进生长。生产试验结果证明,小肽可改善泌乳母猪的生产性能,使其泌乳量增加,重配更快更容易,仔猪断奶体重较高并能减少母猪体重损失。王碧莲等(2000)用含有一定量的小肽饲喂仔猪,试验组仔猪比对照组仔猪增重高12.93%,腹泻率降低60%,经济效益提高15.62%。
4 小肽在猪营养与饲料上的应用前景
小肽在与游离氨基酸的吸收是两种完全不同的独立机制,小肽中氨基酸残基的吸收速度大于相应游离氨基酸的吸收速度,小肽的吸收可避免氨基酸间相互竞争,因而小肽吸收比游离氨基酸具有更多的优势。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、蚕蛹、大豆粕、大豆饼、菜籽粕、玉米蛋白粉。一些试验发现使用纯合日粮或低蛋白平衡氨基酸饲粮,不能达到最佳生产性能,因而探讨猪在最佳氨基酸利用时小肽和游离氨基酸的比例,进而设计更合理的饲料配方提高生产效益很有应用价值。
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