一、肽在動(dòng)物體內(nèi)的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)
1.肽營(yíng)養(yǎng)理論的提出
近幾十年的研究實(shí)踐表明,不同來(lái)源的飼料在氨基酸利用率上存在差異。不僅以舊的蛋白質(zhì)氨基酸理論為基礎(chǔ)配制日糧不能獲得最佳生產(chǎn)性能,而且動(dòng)物對(duì)飼料中各種氨基酸的利用程度并不完全受單一限制性氨基酸水平的影響,也并不完全遵循營(yíng)養(yǎng)學(xué)經(jīng)典理論——“水桶法則”。另外,動(dòng)物喂以按理想氨基酸模式配制的純合日糧或低蛋白質(zhì)氨基酸平衡日糧時(shí),也不能獲得最佳的生產(chǎn)狀態(tài)。因此,傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)代謝模型——蛋白質(zhì)必須水解成游離氨基酸后才能被吸收利用的觀點(diǎn)面臨挑戰(zhàn),一些學(xué)者提出了動(dòng)物對(duì)完整蛋白質(zhì)本身或有關(guān)肽有特殊吸收利用的觀點(diǎn)。
2.肽吸收的特點(diǎn)
大量吸收試驗(yàn)表明,小肽的吸收具有速度快、耗能低、不易飽和,且各種肽之間運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)競(jìng)爭(zhēng)性與抑制性等特點(diǎn)。因此哺乳動(dòng)物對(duì)肽中氨基酸的吸收比對(duì)游離氨基酸的吸收更迅速更有效。有報(bào)道在豬十二指腸灌注肽的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)除蛋氨酸外,其它出現(xiàn)在肝門靜脈的氨基酸都比灌注相應(yīng)游離氨基酸混合物的時(shí)間更早,吸收峰更高。
3.肽的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)
小肽的吸收完全不同于腸細(xì)胞對(duì)游離氨基酸的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。通過(guò)對(duì)刷狀緣膜囊(BBMV)的研究表明:它是一個(gè)依H+或Ca2+濃度電導(dǎo)而進(jìn)行的耗能的獨(dú)立過(guò)程。
比較小肽和游離氨基酸二者吸收的不同特點(diǎn),可以得到以下的結(jié)論:(1)二者的吸收是完全不同的相互獨(dú)立的機(jī)制。(2)小肽中氨基酸殘基的吸收速度大于相應(yīng)游離氨基酸的吸收速度。(3)肽的吸收可以避免氨基酸之間的吸收競(jìng)爭(zhēng)。小肽的吸收特點(diǎn)可能使底物對(duì)動(dòng)物不同生理狀態(tài)及日糧變化具有更大的適應(yīng)性,同時(shí)也說(shuō)明小肽對(duì)動(dòng)物的潛在營(yíng)養(yǎng)作用很大。
二、肽對(duì)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)生理作用
1.肽在蛋白質(zhì)代謝中的作用
影響機(jī)體組織中蛋白質(zhì)代謝的因素很多,其中最重要的是氨基酸的種類和數(shù)量。近年的研究表明,日糧氨基酸供給形式影響動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的代謝。小肽在動(dòng)物體蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)代謝中的作用,不僅表現(xiàn)在吸收上的優(yōu)勢(shì),飼料蛋白質(zhì)肽的釋放量與其完整吸收進(jìn)入循環(huán)的程度,也可能影響組織的蛋白質(zhì)代謝。Lootekhniga還發(fā)現(xiàn),飼糧中添加合成小肽能提高肥育豬的產(chǎn)肉率和瘦肉率。樂(lè)國(guó)偉等(1998)通過(guò)灌注和3H-Tyr同位素標(biāo)記試驗(yàn),研究了氨基酸不同供給形式——酶解酪蛋白(CSP)與相應(yīng)氨基酸混合物(FAA)對(duì)雛雞氨基酸的吸收、循環(huán)中肽含量、種類及其對(duì)雛雞組織蛋白質(zhì)合成代謝的影響。結(jié)果CSP組雛雞腸道、肝臟和胸肌組織蛋白質(zhì)合成率分別顯著高于FAA混合物組;說(shuō)明小肽促進(jìn)了雛雞組織蛋白質(zhì)合成。他們解釋,一方面可能與腸道對(duì)小肽氨基酸的迅速和完整吸收有關(guān);另一方面,直接吸收進(jìn)入血液循環(huán)中的某些肽影響著組織蛋白質(zhì)的合成速度。此外,很多試驗(yàn)表明,以小肽形式提供部分或全部氮源時(shí),蛋白質(zhì)沉積效率高于相應(yīng)的合成氨基酸日糧和完整蛋白質(zhì)日糧。
2.肽與可利用氨基酸利用率的關(guān)系
為了校正動(dòng)物對(duì)不同來(lái)源飼料蛋白質(zhì)利用率的差異,目前趨于采用可利用氨基酸指標(biāo)來(lái)衡量日糧蛋白質(zhì)的平衡性。但隨著人們對(duì)肽營(yíng)養(yǎng)認(rèn)識(shí)的日益增多,很多試驗(yàn)的結(jié)論顯示,蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的小肽可能提高飼料的氨基酸利用率,從而提高動(dòng)物生產(chǎn)性能。Mordenti等和Parisini等在豬日糧中添加了少量肽類表明,小肽的添加顯著地提高了豬的生產(chǎn)性能及飼料利用率。仔豬對(duì)以二肽形式供給的賴氨酸的利用效率大于對(duì)游離賴氨酸的利用率。施用暉等在蛋雞日糧中添加了少量酪蛋白水解物發(fā)現(xiàn),蛋雞產(chǎn)蛋率、產(chǎn)蛋量和血漿Fe、Zn含量得到了明顯地提高。高啟平、樂(lè)國(guó)偉(1999)給肉雞飼喂按理想氨基酸模式配制的純合及半純合飼糧,研究飼糧完整蛋白質(zhì)比例對(duì)肉雛雞生產(chǎn)性能和養(yǎng)分利用的影響。結(jié)果表明,肉雛雞飼糧中提供一定比例的完整蛋白質(zhì),可以改善肉雞對(duì)飼料氮、能量的有效利用,提高生產(chǎn)性能。以上都顯示:小肽的種類和數(shù)量可能是引起不同來(lái)源飼料氨基酸利用率差異的重要因素。
飼糧蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的小肽和游離氨基酸的種類、數(shù)量和比例與蛋白質(zhì)的品質(zhì)、氨基酸利用率密切相關(guān),品質(zhì)好且氨基酸利用率高的蛋白質(zhì)水解釋放出的肽較多。據(jù)測(cè)定,采食酪蛋白雞的腸段中小肽含量高于采食豆餅雞的相應(yīng)腸段的小肽含量。Asche(1989)比較動(dòng)物采食動(dòng)物性蛋白、脫脂乳、豆餅和玉米蛋白粉時(shí)發(fā)現(xiàn),飼喂氨基酸平衡差的植物蛋白空腸中以游離氨基酸為主。樂(lè)國(guó)偉和劉選珍(1996)證明,一些飼料蛋白質(zhì)的小肽釋放量與有效賴氨酸和堿性氨基酸含量呈正相關(guān)。
3.瘤胃微生物對(duì)肽的利用
對(duì)于反芻動(dòng)物,肽的吸收顯示出是一個(gè)重要的生理過(guò)程而具有特殊的調(diào)控作用,而且可能組成被吸收的氨基酸的主要來(lái)源。已知一些細(xì)菌,包括乳酸桿菌、大腸桿菌和糞鏈球菌等具有吸收小肽的能力。瘤胃細(xì)菌能夠有效利用至少由4個(gè)氨基酸組成的肽。Wallace(1990)和Depardon等(1995)報(bào)道了在瘤胃的消化過(guò)程中產(chǎn)生了肽積累的現(xiàn)象。另外,肽能刺激發(fā)酵糖和淀粉的微生物生長(zhǎng)。Marthews(1991)用放射性標(biāo)記肽法發(fā)現(xiàn),肽能在瘤胃和瓣胃的上皮吸收,且是一種被動(dòng)擴(kuò)散的過(guò)程。Pipienzo(1990)用血管瘤技術(shù)測(cè)定綿羊氨基酸和肽在不同部位的吸收量,結(jié)果在腸系膜內(nèi)外,兩者的吸收分別為36.74g/天和52.01g/天,4.51g/天和306.4g/天。可見(jiàn),反芻動(dòng)物對(duì)氨基酸和肽的吸收存在腸系膜和非腸系膜系統(tǒng),而以前者為主要途徑。另有研究證明,閹牛后肢組織和乳牛乳腺組織也能有效利用。
三、肽的商品制劑
1.醫(yī)療食品
由肽的吸收機(jī)制可知,與相同組成的氨基酸相比,肽具吸收快、效率高、被吸收的氨基酸組成平衡等優(yōu)點(diǎn),因此肽可廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療食品中。對(duì)有特殊營(yíng)養(yǎng)需求的疾病或狀態(tài)進(jìn)行食物控制,并在醫(yī)生的監(jiān)督下配制的經(jīng)腸消化或攝入的食品,它主要是給那些不能攝入適量常規(guī)食物的病人提供完全或增補(bǔ)的營(yíng)養(yǎng)。在美國(guó),目前就有五百萬(wàn)病人食用這類食物,其市場(chǎng)值超過(guò)了一億。
肽在醫(yī)療食品中的應(yīng)用主要以經(jīng)腸膳食形式,通過(guò)鼻飼進(jìn)食的方式提供給具有如下疾病的病人:局限回腸炎、潰瘍性結(jié)腸炎、短腸綜合癥、瘺、胰腺炎、嚴(yán)重外傷等。許多研究表明,肽基蛋白水解物吸收速度更快,為那些仍能利用氨基酸和肽運(yùn)輸體系而吸收能力明顯受損的病人的膳食設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ),因?yàn)殡哪茏畲笙薅鹊募铀俚耐S嘘P(guān)肽基膳食的有效性還表現(xiàn)在腸飼病人中,通過(guò)血中白蛋白的升高降低了小肽對(duì)水與電解質(zhì)的排泄,達(dá)到了預(yù)防腹瀉的效果。另一種可能的優(yōu)勢(shì)是在腸飼時(shí),肽基膳食在胃酸性環(huán)境中不會(huì)凝固而導(dǎo)致食管的阻斷。
2.運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)
蛋白質(zhì)在運(yùn)動(dòng)中的意義一直有爭(zhēng)議。1840年就有人提出,肌肉收縮的主要能源源于肌蛋白,但后來(lái)對(duì)尿素氮的測(cè)定,否定了這一結(jié)論。直至八十年代,由于新型檢測(cè)技術(shù)及檢測(cè)方法的改進(jìn),證實(shí)蛋白質(zhì)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的作用遠(yuǎn)比想象中的重要得多。因?yàn)樵谶\(yùn)動(dòng)的同時(shí)發(fā)生了蛋白合成的抑制,肌蛋白水解的增加使氨基酸氧化及葡萄糖異生作用增加,導(dǎo)致體內(nèi)蛋白質(zhì)利用的增加。因此在運(yùn)動(dòng)前和運(yùn)動(dòng)中肽的添加還可以減輕肌蛋白的降解,維持體內(nèi)正常的蛋白合成,減輕或延緩由運(yùn)動(dòng)引起的其余生理方面的改變,達(dá)到抗疲勞的效果。
3.飼料肽
目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的飼料肽制品多為進(jìn)口產(chǎn)品,常見(jiàn)的是由動(dòng)物的小腸和腸粘膜加工而成的肽蛋白。其大致的生產(chǎn)工藝是將豬的小腸及腸粘膜經(jīng)系列蛋白酶水解并用特殊的酵素處理,再以黃豆皮為賦形劑,最后經(jīng)高溫滅菌、干燥等過(guò)程處理。這種產(chǎn)品因富含寡肽(85%含有30 以內(nèi)的氨基酸殘基),生物利用率高,在緩解幼小動(dòng)物的斷奶應(yīng)激、降低腹瀉和促進(jìn)生長(zhǎng)等方面都具有很好的效果。
四、肽營(yíng)養(yǎng)研究的意義與展望
綜上所述,通過(guò)對(duì)寡肽代謝過(guò)程和生理活性所做的大量的基礎(chǔ)性研究,已經(jīng)取得了許多有關(guān)肽營(yíng)養(yǎng)的有意義的進(jìn)展。首先,寡肽的營(yíng)養(yǎng)作用不同于游離氨基酸這一觀點(diǎn)已被越來(lái)越多的學(xué)者所接受。其次,以肽的形式或肽的混合物來(lái)滿足動(dòng)物氨基酸需要,有可能提高動(dòng)物生產(chǎn)力。再次,已有的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)于目前蛋白質(zhì)氨基酸吸收位點(diǎn)的研究是有益的。第四,反芻動(dòng)物對(duì)肽特殊吸收系統(tǒng)的存在,一方面,使瘤胃微生物可能在測(cè)定肽組成吸收上起重要作用,另一方面,對(duì)我們理解蛋白質(zhì)在反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)的消化吸收會(huì)有幫助,而且,對(duì)現(xiàn)行以小腸蛋白質(zhì)(包括瘤胃非降解蛋白和微生物蛋白)為基礎(chǔ)評(píng)價(jià)反芻動(dòng)物飼料蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值體系,可能會(huì)是一個(gè)沖擊。
總之,有關(guān)肽的營(yíng)養(yǎng)是一個(gè)很有前景的研究方向,但尚需做很多深入細(xì)致的工作。比如,哪些因素參與調(diào)節(jié)肽的吸收利用,如何利用寡肽的研究成果改善現(xiàn)有的營(yíng)養(yǎng)體系等等。 |
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