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文檔簡介

1、小肽的營養(yǎng)原理與應(yīng)用技術(shù)小肽的營養(yǎng)原理與應(yīng)用技術(shù)蛋白質(zhì)營養(yǎng)在動物營養(yǎng)中占有非常重要的地位,尤其在蛋白質(zhì)飼料原料價格猛漲的時期,如何使動物充分而合理地利用飼料蛋白質(zhì)已成為動物營養(yǎng)學家們和整個飼料行業(yè)所關(guān)注的問題,也就是要在滿足畜禽營養(yǎng)需要的基礎(chǔ)上,盡可能降低飼料中的蛋白質(zhì)水平,從而在獲得高生產(chǎn)性能的同時,降低畜禽排泄物中含氮物質(zhì)的含量、降低養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境造成的污染。肽是指氨基酸間彼此以肽鍵 (酰胺鍵)相互連接的化合物,含有少量 (2一6個)氨基酸殘基的肽稱為小肽或寡肽。其中,寡肽通常是指由2一9個氨基酸構(gòu)成的肽,而小肽則特指由2一3個AA構(gòu)成的OP(徐風霞,2004)。在傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)代謝模式中,人

2、們認為蛋白質(zhì)必須水解成游離氨基酸后才能被吸收利用,所以,長期以來,游離氨基酸一直被認為是主要的吸收形式。有關(guān)必需氨基酸、理想蛋白質(zhì)、可利用氨基酸等應(yīng)用理論,都是在這一觀點上建立起來的。動物營養(yǎng)學家們發(fā)現(xiàn),動物對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,也并不完全遵循營養(yǎng)學經(jīng)典理論"木桶法則"。另外,喂給動物按理想氨基酸模式配制的純合飼料或低蛋白質(zhì)氨基酸平衡飼料時,也不能獲得最佳的生產(chǎn)狀態(tài)。因而,一些學者提出了完整蛋白質(zhì)或其降解產(chǎn)生的小肽也能被動物直接吸收的觀點,小肽營養(yǎng)的研究開始受到重視。20世紀50一60年代,Agor首先觀察到腸道能完整的吸收轉(zhuǎn)運雙

3、苷肽。此后,Ne-way和Smith證實了肽可以完整轉(zhuǎn)運吸收的觀點:小肽載體在小腸黏膜上被發(fā)現(xiàn);小肽I型和型載體分別被克隆。從20世紀80年代以來20年的研究表明,蛋白質(zhì)在動物消化道中消化酶作用下的水解終產(chǎn)物大部分是2個或3個氨基酸殘基組成的小肽 (簡稱SP).它們以完整形式被吸收進人循環(huán)系統(tǒng)從而被組織利用。近年來,國內(nèi)外學者對小肽的研究主要集中在吸收機制、吸收速率的影響因素、吸收部位、活性肽的作用及機體對小肽的利用等方面 (于輝,2003)。第一節(jié)小肽的生理生化特點一、小肽的吸收機制:血液循環(huán)中的肽類的來源主要有以下幾種方式:消化道吸收、機體合成、體蛋白分解、腸外營養(yǎng)方式 (如皮下注射、肌內(nèi)

4、注射、靜脈注射含二肽的氨基酸溶液)、服用具有肽類結(jié)構(gòu)的藥物,其中通過消化道吸收的是血液循環(huán)獲肽類的最主要方式。(一)單胃動物體內(nèi)肽類的吸收機制Newey等研究發(fā)現(xiàn)甘氨酸二肽可以完整地被吸收、從而為肽可以被完整吸收的推斷提供了論據(jù)、飼料中蛋白質(zhì)經(jīng)動物消化道內(nèi)一系列酶的作用"最終降解為游離氨基酸和寡肽,其中的寡肽在動物小腸絨毛刷狀緣受到氨肽酶A和氨肽酶N的作用,最終以游離氨基酸和寡肽的形式被動物吸收利用。腸細胞對游離氨基酸的主動轉(zhuǎn)運存在中性氨基酸、堿性氨基酸、酸性氨基酸和亞氨基酸四類系統(tǒng)。小肽的吸收機制-與其完全不同,小肽的吸收是逆濃度進行的。其轉(zhuǎn)運系統(tǒng)可能有以下3種形式。游離氨基酸的吸

5、收是一個主動依靠Na十泵的主動轉(zhuǎn)運過程。而小肽的吸收是一個主要依賴于H十或Ca2濃度電導而進行的消耗能量的轉(zhuǎn)運過程。這種轉(zhuǎn)運方式在缺氧或添加代謝抑制劑的情況下被抑制。具有H十依賴性和非耗能性的Na/H十交換轉(zhuǎn)運系統(tǒng)。在H十濃度存在飛的囊泡膜刷狀緣肽的主動加速轉(zhuǎn)運。這種轉(zhuǎn)運方式在缺氧或添加代謝抑制劑的情況下被抑制。大多數(shù)小肽的吸收需要一個酸性環(huán)境,1分子肽需要2個H十,即這種吸收機制具有pH依賴性的非耗能性Na十/H十交換運輸系統(tǒng)。具有pH依賴性的非耗能性Na十/H交換轉(zhuǎn)移系統(tǒng)。小肽是逆濃度梯度轉(zhuǎn)運,主要依賴H十濃度,在轉(zhuǎn)運過程中H十向細胞內(nèi)的電化學質(zhì)子梯度供能。質(zhì)子運動的驅(qū)動力產(chǎn)生于刷狀緣頂端

6、細胞的Na十/H+互轉(zhuǎn)通道的活動。當小肽以擴散方式攝入細胞引起細胞內(nèi)pH下降,并活化Na+/H+至轉(zhuǎn)通道而噴放出H+,使細胞內(nèi)pH值恢復到原來水平。缺少H+梯度時,依靠膜外的底物濃度而進行。當H+的濃度為細胞外高內(nèi)低時則為逆底物濃度的生電共轉(zhuǎn)運。谷胱甘肽 (-GSH)轉(zhuǎn)運系統(tǒng):Vicenzini報道,GSH的跨膜轉(zhuǎn)運與Na+、Li+、Ca2+、Mn2+的濃度梯度有關(guān)。而與H+濃度無關(guān)。由于谷物膜內(nèi)具有抗氧化酌作用。因而GSH轉(zhuǎn)運系統(tǒng)可能具有特殊的生理意義 (代建國等,2004)。目前已證實腸黏膜上有甘氨酸-脯氨酸的轉(zhuǎn)運載體。Danil認為肽載體轉(zhuǎn)運能力可能高于備種氨基酸載體轉(zhuǎn)能力的總和。小肽的

7、吸收具有耗能低、不易飽和的特點,并且小肽與游離氨基酸的吸收機制是相互獨立的,肽不影響氨基酸的吸收,氨基酸對小肽的吸收也無影響。這一機制有助于減輕由于游離氨基酸相互競爭共同吸收位點而產(chǎn)生的吸收抑制,可能進而影響動物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝、Bamba報道,小肽作為腸腔的吸收底物,不僅增加刷狀緣膜的氨基肽酶活性,而且提高二肽酶和氨基酸載體的活性和數(shù)目。在動物體內(nèi),小肽與游離氨基酸兩種吸收機制對氨基酸吸收量的貢獻取決于蛋白質(zhì)在胃中蛋白質(zhì)消化過程中釋放的肽和游離氨基酸的數(shù)量與比例。目前,哺乳動物和雞的小肽載體基因已被克隆表達,并已證明體內(nèi)存在兩種肽載體,即肽載體型 (PEPTI)和肽載體型 (PEPT)二者能轉(zhuǎn)

8、運二肽、三肽,并以轉(zhuǎn)運膜上的H+梯度作為驅(qū)動力。PEPT有12個跨膜區(qū),還包括一個很大的親水環(huán)。這一親水環(huán)伸出細胞外點通過嚴格的Northen雜交發(fā)現(xiàn)。PEPTImRNA可在小腸內(nèi)大量表達,腎臟和肝臟的表達水平較低,而在腦中則只能微弱表達。PEPT亦廣泛表達于小腸、腎、肺、乳腺及中樞神經(jīng)系統(tǒng)。肽載體對底物具有廣泛的適應(yīng)性,能夠接受幾乎所有的二肽、三肽作為底物。但肽載體對底物具有嚴格的立體特異性。它對N末端含D型氨基酸的耐受性此C末端為D型的高、而全D型的肽不能作為底物,肽載體對疏水性、側(cè)鏈體積較大酌底物如含支鏈的氨基酸,蛋氨酸和苯丙氨酸酌肽,具有較高的親和力(黎觀紅等,2004)。有關(guān)文獻報道

9、認為,經(jīng)腸道直接吸收并非循環(huán)中肽的唯一來源。樂國偉測得饑餓狀態(tài)下公雞循環(huán)中有肽存在。其他用游離氨基酸混合物作為唯一氮源飼喂的動物血漿中也發(fā)現(xiàn)肽的存在。由此推測,動物可能會由氨基酸合成肽,也可能分解組織蛋白質(zhì)生成肽。前面已經(jīng)提到,腸道可能具有合成小肽的能力。組織在合成蛋白質(zhì)的過程中也可能釋放肽,如某些大分子的生理活性肽,而血液能否合成肽目前尚不清楚。相比之下,組織蛋白降解生成小肽的可能性則較大。Noguchi等從肌肉組織中提取出了含有3-甲基組氨酸的肽。由于3-甲基組氨酸不可再合成蛋白質(zhì),因此有理由認為肌肉組織降解過程中有肽生成。但各種循環(huán)肽來源所占的比重,目前由于缺乏足夠的資料而難于確定。動物

10、對肽的吸收有利于蛋白質(zhì)的沉積。研究表明,當以小肽形式作為氮源時,整體蛋白質(zhì)沉積高于相應(yīng)氨基酸日糧和完整蛋白質(zhì)日糧。蛋白質(zhì)沉積的增加意味著蛋白質(zhì)合成速度相對增加或蛋白質(zhì)降解率的相對降低。對于肌肉生長而言,蛋白質(zhì)合成速度相對增加的意義更為重要。樂國偉觀察到,灌注酪蛋白水解物的雛雞組織蛋白合成率顯著地高于灌注相應(yīng)的游離氨基酸混合物。施用揮的研究結(jié)果表明,飼喂游離氨基酸日糧的肉雞整體和胸肌蛋白質(zhì)生長率顯著低于飼喂含有完整蛋白質(zhì) (蛋清蛋白)日糧的肉雞;其中采食完整蛋白質(zhì)含量最高日糧的肉雞蛋白質(zhì)合成率和蛋白質(zhì)降解率均較游離氨基酸組降低。因此認為,整體和胸肌蛋白質(zhì)生長率的提高,主要是由于蛋白質(zhì)降解率的相對

11、降低。此外,還發(fā)現(xiàn)血漿寡肽量與整體和組織蛋白質(zhì)生長率、合成率和降解率間存在顯著的相關(guān)關(guān)系,其中雞血漿某些肽濃度與整體蛋白質(zhì)合成率存在顯著負相關(guān)。Nielsen的研究顯示,在相同氨基酸組成的情況下,水解酪蛋白和水解大豆蛋白對大鼠整體蛋白質(zhì)合成和降解有不同的影響,酪蛋白水解物提高了蛋白質(zhì)合成率,降低了降解率,而大豆蛋白水解物則僅僅能降低蛋白質(zhì)降解率。這表明,不同的肽之間在作用方式上可能存在差異。小肽在動物腸道可以被吸收,而且這種吸收作用較氨基酸的吸收更具優(yōu)勢。由于寡肽具有吸收速度快、耗能低的特點,因此以肽形式提供的氨基酸的利用率也較高。Hansen發(fā)現(xiàn),仔豬對以二肽形式供給的賴氨酸的利用率高于游離

12、賴氨酸。肽的吸收在總的氨基酸吸收中的貢獻因動物種類而異。Gardner發(fā)現(xiàn)大鼠小腸漿面肽結(jié)合氨基酸占到總氨基酸的1/3。Lindbled的研究結(jié)果表明,豬靜脈血液中肽氨基酸的含量很低,即使灌注寡肽后其血中肽結(jié)合氨基酸仍然很低。趙聽紅報道,仔豬肝門靜脈血中末測得二肽結(jié)合氨基酸。樂國偉測得來航公雞門靜脈血漿中肽結(jié)合氨基酸占總氨基酸的35·6 (饑餓)到52·63(灌注寡肽)。與實驗動物和其他單胃動物不同,反自動物被吸收氨基酸中肽氨基酸的比例卻相當高。Mc-Cormick和Webb及Dardner等均觀察到犢牛血液中有很高的肽氨基酸濃度,Koeln發(fā)現(xiàn),犢牛門靜脈血液中肽氨基酸可

13、占到總氨基酸數(shù)量的79%。由此可見,氨基酸以肽的形式吸收可能對雞和反芻動物的意義較大。大量吸收試驗表明,小肽的吸收具有速度快、耗能低、不易飽和,且各種肽之間運轉(zhuǎn)無競爭性與抑制性等特點。因此哺乳動物對肽中氨基酸的吸收比對游離氨基酸的吸收更迅速、更有效。有報道稱在豬十二指腸灌注肽的試驗中發(fā)現(xiàn)除蛋氨酸外,其他出現(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間更早,吸收峰更高。而肽載體吸收可能高于各種氨基酸載體吸收能力的總和。小肽中氨基酸殘基被迅速吸收的原因,除了小肽吸收機制本身外,可能是小肽本身對氨基酸或氨基酸殘基的吸收有促進作用。作為腸腔的吸收底物,小肽不僅能增加劇狀緣氨肽酶和二肽酶的活性,

14、而且還能提高小肽載體的數(shù)量。樂國偉報道小肽能完整地通過腸黏膜細胞迸入體循環(huán)。(二)反芻動物體內(nèi)小肽的吸收機制與單胃動物以氨基酸吸收為主不同,反自動物以肽吸收為主要形式,因為它們存在有非腸系膜吸收系統(tǒng)。在反自動物中,迸人血液的總氨基酸中至少有50%是以小肽的形式被吸收的。Koeln和Webb發(fā)現(xiàn),在反芻動物門靜脈中80%的氨基酸與小肽有關(guān),只有20%的氨基酸以FAA的形式吸收,這說明反芻動物是以小肽吸收為主的。肽對于反芻動物來說,不僅是蛋白質(zhì)降解的中間產(chǎn)物,在氨基酸消化吸收和代謝中起著重要作用,同時還是瘤胃微生物的重要營養(yǎng)來源,但瘤胃微生物對肽的降解卻產(chǎn)生了過量的氨,并使這些氨經(jīng)瘤胃壁排泄而損失

15、。Webb(l993)提出反芻動物氨基酸和小肽的吸收存在腸系膜系統(tǒng) (MDV)和非腸系膜系統(tǒng) (NMDV)兩種途徑。其中空腸、回腸、盲腸和結(jié)腸所吸收的物質(zhì)迸人腸系膜系統(tǒng),瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃和十二指腸吸收的物質(zhì)迸入非腸系膜系統(tǒng)。由兩系統(tǒng)吸收的小肽的數(shù)量見表1-1(李麗立等,2003)。Dirienzo用血管瘦技術(shù)測定了綿羊氨基酸和肽的吸收,從腸系膜吸收的游離氨基酸為36·749/d,以肽的形式吸收的氨基酸為52·0噸/d,從非腸系膜吸收的量分別為4·519/d和308·409/d。由此可見,非腸系膜系統(tǒng)是肽吸收的主要途徑。小肽的吸收以非腸系膜系統(tǒng)為主要

16、途徑,其吸收的主要部位在瘤胃與瓣胃。反芻動物對小肽的吸收 (表1-1)有的以被動擴散的形式進行,有的則是由載體介導的主動轉(zhuǎn)運過程。Matthews用離體瘤胃上皮細胞和瓣胃上皮細胞研究小肽的吸收情況時發(fā)現(xiàn),瘤胃上皮細胞和瓣胃上皮細胞對小肽的吸收是不飽和的被動擴散過程,瓣胃上皮細胞吸收小肽的能力要強于瘤胃上皮細胞。表1-1反芻動物對小肽的吸收動物腸系膜系統(tǒng)非腸系膜系統(tǒng)牛羊52.0149.58308.4427.741、小肽的產(chǎn)生飼料蛋白質(zhì)在瘤胃通常被快速降解,優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)更是如此,并且大多數(shù)飼料蛋白質(zhì)的消化過程中水解產(chǎn)生的寡肽占總氨基酸比例較大。研究表明瘤胃的消化過程中產(chǎn)生大量的肽,其量可占蛋白質(zhì)、肽

17、、氨基酸總和的80%。早期研究認為,蛋白質(zhì)的降解率與其可溶性成比例,后來又發(fā)現(xiàn)與其結(jié)構(gòu)也有關(guān)系。Wnliams發(fā)現(xiàn)酪蛋白水解迅速并造成肽的積累,但也有報道稱膚積累的程度與供給蛋白質(zhì)的降解速度和降解程度無關(guān)。日糧蛋白質(zhì)的特性對瘤胃內(nèi)容物中肽的形成數(shù)量和比例有重要影響。Raghunath研究采食動物性蛋白、脫脂乳、豆餅和玉米蛋白粉時,動物性蛋白、豆餅形成的可溶性蛋白質(zhì) (肽類)含量高,而飼喂植物性蛋白質(zhì)飼料及氨基酸平衡較差的蛋白質(zhì)時,則以游離氨基酸為主。Savoi等對19種動植物性蛋白進行體外消化試驗,結(jié)果動物性蛋白釋放出的肽與游離氨基酸比例高于豆科蛋白,而谷物蛋白質(zhì)釋放量最低。試驗證明必需氨基酸

18、更易以肽或游離氨基酸的形式釋放出來。水解過程中不同飼料蛋白質(zhì)的肽釋放量與飼料蛋白質(zhì)的氨基酸組成密切相關(guān)。Meister認為必需氨基酸含量高且平衡的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)在消化過程中容易水解生成分子量低而數(shù)量多的寡肽,而必需氨基酸缺乏且不平衡的飼料蛋白質(zhì)則產(chǎn)生數(shù)量少、分子量大的肽片段。樂國偉等證明飼料蛋白質(zhì)的寡肽釋放量與有效賴氨酸 (Lys),呈高度正相關(guān)。劉選珍等的研究也表明飼料寡肽的量與堿性氨基酸含量相關(guān)的有效蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)。另外,加工、儲藏條件也是影響蛋白質(zhì)消化過程肽釋放量與必需氨基酸比例的重要因素。2、肽的降解盡管多數(shù)肽類在采食1一2h后被瘤胃混合菌降解,但是不同的肽類降解速度存在較大差異(張乃

19、鋒等,2002)。肽的N端結(jié)構(gòu)決定肽的降解速度。如果甘氨酸或脯氨酸出現(xiàn)在鄰近N端或者肽帶負電荷,則肽傾向于以較慢的速度降解,表明其中有一部分肽的N端被封鎖??赡鼙患姿峄蛞宜峄?。早期研究認為疏水性是肽降解速度的一個決定因素,但是這一結(jié)論在其他研究中未被證實。肽在瘤胃內(nèi)的降解主要是由瘤胃微生物的肽酶完成,肽在瘤胃內(nèi)的降解分兩步完成。二肽基肽酶 (dipeptidylpeptidase)將寡肽N端依次切掉二肽,再由二肽酶 (dipeptidase)將二肽斷裂成氨基酸。值得注意的是,擁有高的二肽酶活性的菌種是P.ruminicola,并且它也可以降解二肽,但是肽降解模式可能隨日糧與其對P.rumin

20、icola的數(shù)量的影響而改變,如果日糧中含有大量的鏈球菌時,它產(chǎn)生的亮-氨肽酶活性占優(yōu)勢。肽鏈將以氨基酸的形式而不是二肽的形式斷裂。Hio等認為原蟲對肽和氨基酸的吸收有限。但WaIlace等發(fā)現(xiàn)原蟲定居的動物亮-氨肽酶活性較高。并觀測到原蟲較細菌更活躍地攝取由兩個丙氨酸(Ala)殘基構(gòu)成的肽。原蟲對二肽的積累和水解具有重要作用,其活性隨著肽鏈長度的增加而降低。韓興泰用離體瘤胃上皮細胞和瓣胃上皮細胞研究小肽的吸收情況時發(fā)現(xiàn),瓣胃上皮細胞吸收小肽的能力要強于瘤胃上皮細胞。因此反芻動物吸收的主要部位是瓣胃,其次是瘤胃等其他非腸系膜和腸系膜組織。盡管大多數(shù)瘤胃微生物能利用氨和氨基酸作為氮源生長,但是小

21、肽合成微生物蛋白質(zhì)的效率高于氨基酸。小肽對瘤胃微生物生長的主要效應(yīng)是加快微生物的繁殖速度、縮短細胞分裂周期,瘤胃細菌的生長速度在有小肽對此有氨基酸時快70%。近年來研究發(fā)現(xiàn)。肽是瘤胃微生物合成蛋白質(zhì)的重要底物,是瘤胃蛋白質(zhì)降解的限速步驟。3、水產(chǎn)動物體內(nèi)小肽的吸收機制水產(chǎn)動物不同于畜禽等單胃動物和反自動物。因此水產(chǎn)動物對營養(yǎng)物質(zhì)的需求、消化、吸收與利用等方面部具有其特殊性 (穆永勝等,2003)。在能量需求方面。魚類屬于低等變溫脊惟動物,其維持體溫所需的能量消耗比畜禽少,且代謝產(chǎn)物主要是氨氮,這種代謝形式比畜禽代謝產(chǎn)物是尿素和尿酸的耗能少,另外由于水的浮力大。魚類在水中保持身體平衡所消耗的能量

22、也要少。因此,魚類對能量的需求比畜禽要低。且這些能量主要來自于蛋白質(zhì)的分解代謝。在蛋白質(zhì)代謝方面。魚類對飼料蛋白質(zhì)的需求比畜禽要高得多。畜禽日糧中的蛋白質(zhì)含量一般在20%以下,而魚類飼料蛋白質(zhì)水平則一般在20以上,有的肉食性魚類則高達60%。在消化系統(tǒng)方面。色類消化道分化簡單且較短,只有畜禽的1/3一1/5,食物在消化道中停留的時間短,消化腺也欠發(fā)達。消化酶因體溫低而活性也不高。消化道與體長之比:鱖魚0.6、鯉魚2.5、草魚2.0、鰱魚3.0-7.8。豬14、雞10、牛26、羊27另外,魚類腸道中起消化作用的細菌種類少,數(shù)量也不多。能量代謝方面,魚類淀粉酶活性很弱,不能利用碳水化合物作為機體的

23、主要能源,而只能似飼料中的蛋白質(zhì)為能源,通過大量氧化氨基酸為機體生長供給能量。因此為魚類提供易消化吸收和利用的蛋白質(zhì)原料是水產(chǎn)營養(yǎng)學中的核心內(nèi)容。一般認為,魚類腸道吸收的小肽在腸上皮細胞內(nèi)迸一步完全水解,以游離氨基酸的形式迸人血液循環(huán)中。但魚血液中少肽的數(shù)量、性質(zhì)與腸道中小肽的關(guān)系尚不清楚。馮健等(2004)研究了從草魚的腸道完整吸收進入血液循環(huán)的小肽種類與數(shù)量,以及腸道小肽的關(guān)系。試驗選用20尾均重1300g的草魚,用625酶解酪蛋白酸解酪蛋白、酪蛋白溶液和生理鹽水進行草魚腸道灌注試驗 (lmL/lOOg體重)。2Omin后尾靜脈采血制備血漿,高效液相色譜分析結(jié)果表明:灌注酶解酪蛋白溶液的草

24、魚血液循環(huán)中總肽量和某些肽量顯著:(P0.5)高于灌注生理鹽水。酸解酪蛋白、酪蛋白溶液較灌注生理鹽水草魚血液循環(huán)中總肽量提高18.73%。腸道灌注酸解酪蛋白、酪蛋白溶液對血液循環(huán)中總肽量影響不大,無顯著性差異 (P0.05)。草魚血漿中肽量的增加與腸道提供的肽種類和數(shù)量有關(guān)。草魚血液循環(huán)中小肽數(shù)量的變化與腸道中某些肽的完整吸收有關(guān)。二肽、三肽被腸道吸收攝入腸上皮細胞后,除了被腸上皮細胞中的肽酶水解,進而以游離氨基酸的形式迸人血液循環(huán),部分完整的小肽能夠通過腸系膜上皮細胞的肽載體迸人血液循環(huán)。血液循環(huán)中肽的重要來源是食物中兩肽。本試驗草魚血漿肽組分分析表明,灌注酶解酪蛋白草魚的血漿中,許多與酶解

25、酪蛋白中小肽相同的肽峰面積增加,灌注的酶解酪蛋白是經(jīng)胰酶和腸肽酶充分水解的產(chǎn)物。其中的小肽可能大多具有抗消化道酶解的性質(zhì),在腸道中不易迸一步被水解,而較完整地吸收進入血液循環(huán)。從血漿小肽量看,相同小肽的濃度較對照組大幅度升高。如從草魚單位體重中的血漿含量6.5ml/100g分析,完整吸收量最大的肽組分兒乎接近灌注酶解酪蛋白中相應(yīng)小肽雖的46·6%。因小肽在血液循環(huán)中清除率很快,半衰期較短,則實際上完整吸收的小肽量可能更高。試驗結(jié)果還顯示,草魚血液循環(huán)中小肽量的變化還與消化道和機體其他組織代謝有關(guān),草魚灌注酪蛋白后,血漿中的小肽并不完全另酶解酪蛋白的小肽呈平行變化,因此,影晌草魚血液循

26、環(huán)中小肽含量的因素不僅是腸道中的小肽,消化道或機體其他組織代謝活動可能也是血液循環(huán)中小肽的重要來源。馮健等(2004)還指出,草魚腸道在蛋白質(zhì)的吸收過程中,完整吸收進人血液循環(huán)的小肽數(shù)量較大,一些完整吸收迸人血液循環(huán)的小肽數(shù)量受其種類釉腸道沖小肽濃度的影響。血液循環(huán)申小肽的種類與被吸收的完整小肽的氨基酸組成可能有特殊的聯(lián)系,迸一步研究草包血漿中各個肽峰小肽氨基酸組成將有助于揭示它們間的作用和關(guān)系,同時,將可能發(fā)現(xiàn)在魚類機體中具有不同特殊生理功能的生物活性小肽二、小肽的吸收特點:相對于游離氨基酸,小肽的吸收具有兩大特點。載體不易飽和且可避免氨基酸吸收之間的競爭,與游離氨基酸的吸收途徑相比。小肽的

27、吸收速度快、耗能低且載體不易飽和。Hara等報道,大鼠對雞蛋蛋白酶解產(chǎn)物的氨基酸吸收強度比相應(yīng)游離氨基酸高70一80%。Rerat等在豬的十二指腸灌注小肽和游離氨基酸混合物后,發(fā)現(xiàn)除蛋氨酸外,出現(xiàn)在門靜脈中的小肽比灌注相應(yīng)游離氨基酸混合物快而且吸收峰高;提高灌注量時。兩種來源的氨基酸吸收速度差別進一步加大 (代建國等,2004)。小肽載體的吸收能力可能高于各種氨基酸載體的吸收能力的總和。樂國偉在雞的十二指腸灌注主要由小肽組成的酶解酪蛋白和相應(yīng)組成的游離氨基酸混合液,1Omin時酶解酪蛋白組門靜脈血液循環(huán)中一些肽的含量和總肽含量顯著高于游離氨基酸組。與游離氨基酸相比,小肽的吸收不僅迅速,而且吸收

28、率高和吸收強度大 (見表1-2)。趙昕紅等向斷奶仔豬十二指腸灌注甘氨酰-L-賴氨酸二肽液和此2種游離氨基酸構(gòu)成的混合液,結(jié)果發(fā)現(xiàn)2種灌注液都使仔豬內(nèi)源氨基酸的吸收發(fā)生了不同程度的改變.后者明顯降低了谷氨酸、纈氨酸和組氨酸在肝門靜脈的出現(xiàn)量,而前者使大多數(shù)氨基酸的吸收量都比空白組和甘氨酸與賴氨酸的混合物的吸收量高。小肽本身能促進氨基酸或氨基酸殘基的吸收。腸腔中的小肽不僅能增加小腸刷狀緣氨基肽酶和二肽酶的活性,而且還能提高小肽載體的數(shù)量。在生理條件下,空腸中酪蛋白水解所得的內(nèi)啡肽可使L-亮氨酸進入腸壁細胞的動力學常數(shù)Km和最大吸收速度Vmax提高(代建國等,2004)。 表1-2 小肽和游離氨基酸

29、的吸收機制比較小肽氨基酸轉(zhuǎn)運方向載體轉(zhuǎn)運系統(tǒng)的數(shù)量轉(zhuǎn)運驅(qū)動力逆濃度或順濃度梯度需要一種或多種Na+或Ca2+,可能與Na+有關(guān)逆濃度或順濃度梯度需要4Na+泵/非Na+泵三、影響小肽吸收的因素:(一)小肽本身的因素小肽本身的因素,包括肽鏈長度肽的結(jié)構(gòu)、肽中氨基酸的組成和肽中氨基酸的末端及肽濃度等。肽結(jié)構(gòu)對于肽能否穿過小腸黏膜起決定性作用。首先,肽的轉(zhuǎn)運只能以小的二肽和三肽的形式進行,這已被許多人證實,大于三肽的寡肽能否被完整吸收還存在爭議。攝入腸道大于三肽以上的寡肽,在腸道內(nèi)胰蛋白酶、肽酶的作用下進一步水解為二肽、三肽,才能被動物吸收利用,這就降低了這些寡肽的吸收速度。但也有的研究發(fā)現(xiàn)四肽、五

30、肽甚至六肽都能被動物吸收。其次,肽的氨基酸組成也影響其吸收,當谷氨酸以谷氨酰賴氨酸形式而不以谷氨酰蛋氨酸形式利用時,大鼠對其吸收速度加倍 (于輝,2003)。再次,組成肽的氨基酸所處的位置影響其吸收,即氨基酸在N端或C端其吸收率不同。諸如由賴氨酸和甘氨酸組成的二肽,賴氨酸在N端的吸收率大于其在C端的吸收率。相反,谷氨酸和賴氨酸組成的二肽,賴氨酸在C端的吸收速度大于其在N端的吸收速度 (代建國等,2004)。肽載體對底物具有廣泛的適應(yīng)性,幾乎能夠以所有的二肽和三肽作為底物,但肽載體對疏水性、側(cè)鏈體積大的底物有較高的親和力,而對親水性、帶電荷的小肽的親和力較弱(于輝,2003)?;蝓r肉則釋放較多的

31、小肽經(jīng)過加熱長期存放的豆粕,肽的釋放量僅為有效賴氨酸含量高的新鮮豆粕的63%,這可能是由于賴氨酸的側(cè)鏈一NH2,易發(fā)生美拉德反應(yīng),而使賴氨酸殘基及其毗鄰的氨基酸肽鍵難以斷裂從而影響蛋白質(zhì)的消化。加工、儲藏對蛋白質(zhì)消化率與肽釋放量、肽分子大小之間的關(guān)系研究尚少。因此其機理尚不清楚 (于輝,2003)。(二)飼料營養(yǎng)水平長期對大鼠限飼,腸組織吸收L-蛋氨酸的能力增強,而投喂1周后,甘氨酸、亮氨酸的吸收增加,3周后增加到投喂高蛋白飼料的3倍,而10周后則又與l周時相似。對人體的研究發(fā)現(xiàn),當限制飲食時腸道肽酶的活性下降,小肽的釋放量下降。而當供給蛋白量充足的飲食時,肽酶的活性則會升高,從而增加小肽的釋

32、放量。說明不僅蛋白質(zhì)限食,而且動物限食時間的長短以及底物均可影響氨基酸和肽的吸收 (于輝,2003)。(三)在消化過程中小肽的形成數(shù)量和比例小肽和氨基酸的釋放量及其之間的比例與日糧蛋白質(zhì)的品質(zhì)有關(guān)。前人的實驗證明,酪蛋白在雞腸道內(nèi)釋放的小肽量高于豆餅,動物腸道的食糜發(fā)現(xiàn),動物蛋白和豆餅在腸道中形成的可溶性肽 (大分子肽、寡肽和小肽)含量高,而氨基酸平衡較差的植物蛋白(如小麥蛋白和玉米蛋白)的釋放物以游離氨基酸為主 (代建國等,2004)。樂國偉等對幾種不同動植物性蛋白質(zhì)飼料中蛋白酶、胰蛋白酶水解產(chǎn)物的反相液相色譜分析表明,小肽的釋放量由大到小依次為酪蛋白、魚粉、蠶蛹、豆粕、豆餅、菜籽餅、玉米蛋

33、白粉,飼料蛋白質(zhì)的小肽釋放量與有效賴氨酸呈正相關(guān)。飼料小肽釋放量與堿性氨基酸含量相關(guān)的蛋白質(zhì)的含量呈正相關(guān)。這可能是由于堿性賴氨酸、精氨酸等帶正電荷,一般位于蛋白質(zhì)分子的表面;且這些氨基酸殘基暴露在外,易受酶的作用而降解。因此必需氨基酸含量高且平衡的優(yōu)質(zhì)蛋白在消化過程中容易水解生成分子量低而數(shù)量多的小肽,而必需氨基酸缺乏、不平衡的飼料蛋白質(zhì)則產(chǎn)生數(shù)量少、分子量大的肽。另外,蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序也會影響到小肽的釋放和吸收利用,代建國等(2004)總結(jié)了前人的研究結(jié)果后指出,酪蛋白經(jīng)胃蛋白酶和胰蛋白酶消化后產(chǎn)生的大分子肽含量高于大米蛋白和小麥蛋白,而短鏈肽的產(chǎn)生多以優(yōu)質(zhì)蛋白為來源;含脯氨酸、谷氨

34、酸。苯丙氨酸和亮氨酸越高的蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的肽鏈越長、而含精氨酸、賴氨酸、天冬氨酸和甘氨酸越高的蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的肽鏈越短Lys-Pro、Arg-Pro、Tyr-Pro、Phe-Pro和Trp-Pro寫Pro相連的肽鍵不能被胃蛋白酶、胰蛋白酶相糜蛋白酶水解,加之Pro為非極性氨基酸,通過側(cè)鏈回轉(zhuǎn)與主鏈連接而形成剛性側(cè)鏈。也不易為水解酶所斷裂,因而富含此類肽鍵的蛋白質(zhì)花形成肽的過程中將,受到一定的制約。另外,丙氨酸和谷氨酸含量高時也不易從鏈上斷裂,含疏水性的苯丙氨酸的肽類對肽載體的親和力高,較易以肽的形式吸收。消化道內(nèi)蛋白質(zhì)水解酶及其作用特點見表1-3。表1-3 消化道內(nèi)蛋白質(zhì)水解酶及其作用特點酶來

35、源胃原激活劑作用底物作用方式作用產(chǎn)物最適PH胃蛋白酶胃粘膜胃酸胃蛋酶蛋白質(zhì)水解由芳香族的氨基酸,天冬氨酸谷氨酸的羧基組成的肽鍵肽1.8-2.0胰蛋白酶胰腺胃酸酪蛋白原水解除掉酪蛋白原的部分肽段酪蛋白1.8-2.0凝乳酶胰腺腸激酶蛋白質(zhì)肽水解由精氨酸,賴氨酸羧基羧基組成的肽鍵肽8-9糜蛋白酶胰腺胰蛋白酶蛋白質(zhì)肽水解由芳香族的氨基酸羧基組成的肽鍵肽8-9彈性蛋白酶胰腺胰蛋白酶蛋白質(zhì)肽水解由芳香族的氨基酸的羧基組成的肽鍵肽8-9羧肽酶A胰腺胰蛋白酶肽水解肽鏈C端的氨基酸(脂肪族氨基酸)二肽氨基酸7.2羧肽酶B胰腺胰蛋白酶肽水解肽鏈C端的氨基酸(精氨酸,賴氨酸)二肽氨基酸8.0氨肽酶胰腺肽水解肽鏈N端

36、的氨基酸二肽氨基酸7.4二肽酶胰腺二肽水解二肽的肽鍵氨基酸7.0(四)動物因素動物因素,包括動物種類、生理階段、年齡和腸道部位。AA在動物不同腸道部位吸收率不同。例如John等報道,賴氨酸在羊回腸的吸收率最高。Baker等證實,鼠和脈鼠的小腸中段是氨基酸吸收活動最活躍的部位。這可能表明,動物種類對氨基酸吸收部位起決定性作用。另外,氨基酸對運輸載體的親和力不同載體在腸道內(nèi)構(gòu)分布不均腸道內(nèi)環(huán)境,日糧及生理階段都可能導致氨基酸在腸道不同部位吸收上的差異。有關(guān)肽在腸道內(nèi)吸收部位的研究鮮見報道。但從氨基酸的吸收規(guī)律上推斷,小肽的吸收也可能依腸道部位的不同而發(fā)生相應(yīng)的變化。(五)保護劑的使用由于肽可被瘤胃

37、微生物利用,故通過添加保護劑可改變小肽的吸收。劉曉牧等(2000)在湖羊的日糧中添加乙酸鈉后,瘤胃肽濃度提高19·69%,山羊日糧中添加離子載體后,瘤胃中肽的保護率提高20%,氮的總體消化率也顯著改善。第二節(jié)小肽的營養(yǎng)功能一、小肽的基本營養(yǎng)功能(一)促進氨基酸的吸收,提高蛋白質(zhì)的沉積率小肽與游離氨基酸具有相互獨立的吸收機制,二者互不干擾,這就有助于減輕由于游離氨基酸相互競爭共同吸收位點而產(chǎn)生的拮抗作用,從而促進氨基酸的吸收,加快蛋白質(zhì)的合成。由于小肽的吸收速度快、吸收峰高,因此能快速提高動靜脈的氨基酸差值,從而提高蛋白質(zhì)的合成率。施用暉等 (1996)研究發(fā)現(xiàn),日糧蛋白質(zhì)完全以小肽的

38、形式供給雞,賴氨酸的吸收速度不再受精氨酸影響。Boza等研究表明,當以小肽形式作為氮源時,整體蛋白質(zhì)沉積率高于相應(yīng)游離氨基酸日糧或完整蛋白日糧。(二)避免氨基酸之間的吸收競爭小肽具有消除游離氨基酸的吸收競爭,使攝入的氨基酸更加平衡的功能。游離氨基酸的吸收存在競爭現(xiàn)象,如精氨酸和賴氨酸以游離形式存在時,在吸收時相互競爭載體上的結(jié)合位點而發(fā)生拮抗。游離精氨酸有降低門靜脈賴氨酸水平的傾向、施向暉等在研究不同比例小肽與游離氨基酸吸收的影響時發(fā)現(xiàn),當完全以小肽的形式供給動物時,賴氨酸時吸收速度不再受精氨酸的影響(三)促進礦物競素的吸收利用小肽具有促進動物礦物元素吸收的作用。在蛋雞日糧中添加小肽制劑后,血

39、漿中Fe2+、Zn2+的含量顯著高于對照組,蛋殼強度提高。Zambonin報道,在鱸魚苗日糧中添加小肽后,能極大減少骨骼的畸形現(xiàn)象。這可能是由于有些小肽具有與金屬結(jié)合的恃性,從而促迸對Ca2+、Fe2+、Cu2+和Zn2+的被動轉(zhuǎn)運過程及在體內(nèi)的儲存。李永富等報道,對1-21日齡的乳豬分別添加小肽鐵、有旋糖酐鐵,14日齡時測血清鐵蛋白含量 (指示機體鐵儲備最敏感的指標況其中添加小肽鐵組明顯高于添加右旋糖酐鐵組和對照組,這說明小肽配合物形式的礦物離子更易被動物機體吸收,又由于石旋糖酐鐵具有毒性,劑量大時對乳豬副作用大,因此使用小肽鐵作仔豬補鐵劑效果更佳。(四)改善生產(chǎn)性能在動物飼料中添加小肽能夠

40、改善動物的生產(chǎn)性能。Parisipi等花里長豬日糧中添加少量的肽后,顯著地提高了豬日增重。蛋白質(zhì)利用率和飼料轉(zhuǎn)化率。施用輝報道,在雞基礎(chǔ)詞糧中添加肽制劑后,蛋雞的產(chǎn)蛋率、日產(chǎn)蛋量和飼料轉(zhuǎn)化率顯著提高,蛋殼強度有提高的趨向:Zambonin而觀察到,用小肽代替部分海鱸魚苗餌料中的蛋白質(zhì),魚苗的生長速度和存活率提高。胰凝乳酶和-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的活性提高,氨肽酶的活性降低,小腸消化功能發(fā)育提前,有關(guān)小肽在動物上的應(yīng)用將在后面具體分述。(五)提高動物機體的免疫能力小肽能夠加強有益菌群的繁殖,提高菌體蛋自的合成,提高抗病力,另外某些活性小肽能令幼小動物的小腸提早成熟,并刺激消化酶的分泌,提高機體的免疫能力

41、。有研究表明。小肽能有效刺激和誘導小腸絨毛膜刷狀緣酶的活性上升,并促進動物的營養(yǎng)性康復。(六)小肽對瘤胃微生物的作用HA道,按l:l比例給綿羊喂稻草和精料后lh,瘤胃中肽濃度增加又5倍,然后直線下降這一結(jié)果說明,飼料蛋白質(zhì)迅速分解成肽以后,大部分被微生物利用。Argg-de發(fā)現(xiàn),瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成所需的氨,大約有2/3來源于肽和氨基酸,即肽是瘤胃微生物合成蛋白質(zhì)的重要底物。肽對瘤胃微生物生長的主要效應(yīng)是加快微生物的繁殖速度,縮短細胞分裂周期,特別是小肽能刺激發(fā)酵糖和淀粉的微生物生長。Cruzsoto:等用瘤胃微生物純培養(yǎng)結(jié)果表明,以可溶性糖如葡萄糖纖維二糖作能源時,小肽促進可溶性糖分解菌的生

42、長速度比氨基酸的促進高70%、而纖維素分解菌在氯化銨、混合氨基酸和肽3種氮源條件下的生長速度相同。CHEN發(fā)現(xiàn)奶牛瘤胃液內(nèi)肽不足是限制瘤胃微生物生長的主要因素:另一些研究者發(fā)現(xiàn)肽是瘤胃微生物達到最大生長率的關(guān)鍵因子。肽能刺激發(fā)酵糖和淀粉的被生物生長,瘤胃微生物有效地利用小肽但不同底物代謝速度不同,(張乃鋒等,2002),目前還不清楚瘤胃微生物對小肽轉(zhuǎn)運和利用的機制。但已經(jīng)證明小肽是瘤胃微生物達到最大生長率的關(guān)鍵因子。小肽能否促進微生物的生長。主要取決于作為能源的碳水化合,物的發(fā)酵速度。對發(fā)酵速度快的可溶溶性糖,小肽能促進微生物的生長,而對發(fā)酵速度慢的纖維素類物質(zhì),小肽不能促進微生物的生長。這也

43、是目前已建立的瘤胃微生物肽營養(yǎng)體系的核心 (李等,1999)。(七)小肽對水產(chǎn)動物的作用除與單胃動物相似之處外,小肽還可提高水產(chǎn)動物的餌料轉(zhuǎn)化率,促進水產(chǎn)動物的生長,促進水產(chǎn)動物的攝食。由于水產(chǎn)動物消化道分化簡單,消化道較短,分泌的酶數(shù)量少,腸壁轉(zhuǎn)運氨基酸的載體數(shù)量不足,供能狀態(tài)和消化功能較差。因而劣質(zhì)飼料影響魚類的飼料轉(zhuǎn)化率和魚類生長,小肽能有效刺激和誘導小腸絨毛膜刷狀緣酶的活性上升。錢利純通過試驗得出,在一定量的低蛋白質(zhì)飼料中補充適量的含小肽物質(zhì),可以發(fā)揮高蛋白日糧的生產(chǎn)水平。在蝦苗的餌料中添加0·5的小肽,能促進采食,增加生長速度及苗體的長度。汪碧蓮等 (2001)在鯉鱺餌料中

44、添加2的小肽制品,試驗組較對照組的生長率、攝食率和飼料效率分別提高了38·6%、13·53%和5·05%。Peres等用小肽物質(zhì)代替4%的魚粉飼養(yǎng)對蝦,試驗結(jié)果表明對蝦的生長速度、采食量和成活率都有顯著提高。Zambonino等報道,用小肽部分替代海鱸魚日糧中的魚粉,明顯促進了海鱸魚的日增重,生長速度明顯提高。大量實踐表明,小肽有促進魚類采食量、提高餌料誘食的作用。Carvalho等的研究表明,在魚苗的日糧中添加小肽后,能改善飼料的物理特性和營養(yǎng)價值,促迸魚苗采食。Scheppach等報道,小肽能有效刺激和誘導小腸絨毛膜刷狀緣酶的活性上升,從而增強動物的采食與消化

45、吸收功能。Shimtno等的研究也表明,在歐鯉日糧中添加2%的小肽制品,攝食率比對照組明顯提高。研究發(fā)現(xiàn),小肽中的某些氨基酸殘基和側(cè)鏈對水產(chǎn)動物有特殊的誘食作用,某些特殊構(gòu)型的小肽和某些特殊呈味的小肽對水產(chǎn)動物具有一定的誘食作用 (穆永勝等,2003)。二 肽的生理活性作用近年來研究表明,除了在動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)中的作用外,某些肽還具有廣泛的生理活性,能夠通過調(diào)控動物生理功能而發(fā)揮作用,這些肽統(tǒng)稱為活性肽?;钚噪氖且活惙肿恿枯^小、構(gòu)象較松散、具有多種生物功能的小肽。這些活性小肽包括由體內(nèi)的內(nèi)分泌腺分泌的多肽激素(肽類激素,由血液或組織中的蛋白質(zhì)經(jīng)專一的蛋白酶分解而產(chǎn)生的組織激肽等,甚至還可能從飼料

46、中獲得某些種類的活性肽。作為生理調(diào)節(jié)物,它們可百接作為神經(jīng)遞質(zhì)或間接刺激腸道受體激素或酶的分泌而發(fā)揮生理作用。在動物日糧蛋白質(zhì)活性作用的研究中,人們對乳蛋白的研究最為深入。目前已從不同乳蛋白的降解產(chǎn)物中分離出多種具有活性的肽,它們的主要生理活性作用如下(一)具有阿片肽活性,調(diào)節(jié)機體生理功能肽類是神經(jīng)系統(tǒng)的重要活性物質(zhì),這些肽類很多是寡肽。很多研究證明,許多很普通的蛋白質(zhì),在消化酶的作用下,可以分解產(chǎn)生活性肽。Zioudrou等研究發(fā)現(xiàn),-酪蛋白在胃腸道消化酶的作用下,降解產(chǎn)生含有7一10個氨基酸殘基的酪啡肽,這種肽的氨基酸排列順序與內(nèi)源的阿片肽的N端序列相似。Meisel等從飼喂牛酪蛋白的豬空

47、腸食糜中分離到一種肽,為-酪蛋白的59一70氨基酸殘基片段Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-Ile-Pro-Asn-Ser-eul它在阿片肽受體分析中顯示出很高的親和性。這種肽可直接作用于消化道。中的阿片肽受體,影響胃腸道的運動或者作為胃腸道激素的外源性調(diào)節(jié)劑,也可能在小腸刷狀緣降解成更小的疏水性阿片肽,穿過腸黏膜迸人外周血液,再通過血腦屏障與腦中的阿片肽受體結(jié)合,發(fā)揮鎮(zhèn)痛、睡眠誘導、呼吸抑制、減緩心跳、降低血壓等功能。后來的研究發(fā)現(xiàn),從酪蛋白水解產(chǎn)物中純化出的六肽Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-IIe和四肽Tyr-Pro-Phe-Pro也具有阿片肽的活性。(二)

48、參與機體的免疫調(diào)節(jié),提高免疫機能蛋白質(zhì)尤其是乳源蛋白降解產(chǎn)生的肽,在機體的免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用。Parker等從酪蛋白的胰蛋白酶、糜蛋白酶降解產(chǎn)物中分離得到免疫刺激肽,這兩種肽能激活巨噬細胞的吞噬功能。這兩種肽分別是人廣酪蛋白的54一59氨基酸殘基構(gòu)成的六肽Val-Glu-Pro-Ile-Pro-Tyr和60一62殘基構(gòu)成的三肽Gly-Phe-Leu。二者在很低的濃度下(0.1mol/L),就能激活鼠腹膜巨噬細胞對綿羊紅細胞的吞噬作用。從牛乳酪蛋白中分離到兩種免疫刺激肽:即三肽Leu-Leu-Trp和六肽Thr-Thr-Met-Pro-Leu-Trp,二者分別是什酪蛋白的191一193殘基

49、和051-酪蛋白的C端構(gòu)成的肽段,都有刺激巨噬細胞的作用。緩激肽能夠刺激巨噬細胞的生長,促迸淋巴細胞的轉(zhuǎn)移和淋巴因子的分泌,而血管緊張素-I轉(zhuǎn)換酶 (ACE)會使緩激肽失活。酪蛋白降解產(chǎn)生的某些肽段能夠降低ACE的活性,從而減弱其對緩激肽活性的抑制作用,使緩激肽活性升高。提高機體的免疫機能。Juhus等發(fā)現(xiàn)牛初乳乳清中的一段富含脯氨酸的肽段也有免疫調(diào)節(jié)作用,它能夠促迸B淋巴細胞的生長和分化。(三)降低血壓的功能腎素-血管緊張素系統(tǒng)是機體進行血壓調(diào)節(jié)的重要途徑。通常情況下,腎素作用于血管緊張素原,釋放出無活性的血管緊張素-,然后在ACE作用下轉(zhuǎn)化成有活性的血管緊張素-,從而提高血壓。Maruya

50、ma等報道,牛sl-酪蛋白的23一24、23一27和194一199氨基酸殘基以及-酪蛋白降解的177一183氨基酸殘基等4個肽片段能夠抑制血管緊張素-I轉(zhuǎn)換酶的活性,并可能提高緩激肽的水平,從而使血壓下降。(四)抗凝血作用凝血與凝乳是機體內(nèi)兩種十分重要的凝集過程,二者具有很大的相似性。J011誅等發(fā)現(xiàn),在凝乳酶的作用下,牛K-酪蛋白降解產(chǎn)生的106一116氨基酸殘基構(gòu)成的膚段Met-Ala-Ile-Pro-Pro-Lys-Lys-Asn-Gln-Asp-Lys,其活性高于人的血漿纖維蛋白原-鏈C端的十二肽His-His-Leu-Gly-Gly-Ala-Lys-Gln-Ala-Gly-Asp-V

51、al,具有抑制腺苷二磷酸(ADP誘導的血小板凝集及其與血漿纖維蛋白原結(jié)合的作用。比較這兩種肽的氨基酸組成,可以看出有三處是相同的或同源的。Mazoyer等發(fā)現(xiàn),人乳運鐵蛋白的39一42氨基酸殘基構(gòu)成的四肽:Lys-Arg-Asp-Ser(KRDS)能抑制ADP誘導的血小板凝集反應(yīng),其平均抑制濃度為35Oµmol/L。在其濃度達750µmol/L時則可抑制正常血小板凝血酶誘導的五羥色胺釋放。用小鼠和豚鼠進行的試驗也發(fā)現(xiàn),KRDS能抑制ADP誘導的血小板凝集反應(yīng)。(五)肽的其他生理活性作用Azuma等將人乳中提取的計酪蛋白分離純化,再用胰蛋白酶進行降解,并用高效液相色譜 (HP

52、LC)法將降解的肽段分開,然后用這些肽段分別進行試驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)廣酪蛋白的1一18氨基酸殘基構(gòu)成的肽段和105一107氨基酸殘基構(gòu)成的肽段能夠刺激BALB/C3T3細胞DNA的合成,并促進了細胞的增殖。Stan等報道,酪蛋白降解產(chǎn)生的K-酪蛋白糖肽能抑制鼠胃酸和胃泌素的分泌,從而降低蛋白分解酶活性。Fiat等指出,初乳K-酪蛋白的C端六肽,可抑制凝乳酶的活性。還有研究發(fā)現(xiàn),牛sl-酪蛋白的1一23氨基酸殘基構(gòu)成的肽段具有抗菌活性。臨床醫(yī)學和實驗動物方面的研究已經(jīng)掌握了一些小肽的生理力能和理化特性,具體內(nèi)容如下:1、小腸促長活性小肽對大鼠的研究顯示,水解小腸蛋白含有一些促迸小腸生長的活性小肽,它們

53、可分為前沒小腸促長活性小肽、中段小腸促長活性小肽、后段小腸促長活性小肽。前段小腸促長活生小肽是由兩個活性小肽組成,分子質(zhì)量分別是15ookDa和450OkDa。這些活性小肽可令幼小動物的小腸提早成熟以及促進小腸絨毛的生長,提高機體的消化吸收以及免疫能力。2、外啡肽外啡肽可以使腸胃消化系統(tǒng)中的不同部位有不同的作用,例如加大胃門開放,加快胃空時間,減慢腸的蠕動,經(jīng)過試驗證明,這些功能可以用納洛酮進行有限度的破解,證明之些活性小肽是腸胃壁上的一些阿片受體的供體。這些功能對瘤胃動物能起到因為減輕飽腹感而提高采食量,對單胃動物具有減緩小腸的蠕動而加強對飼料營養(yǎng)的吸收利用,抑制腹瀉。3、酪啡肽其中之一由3

54、個氨基酸組成 (酪氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸,它具有增進采食、調(diào)節(jié)幾體胃腸運動以及提高血液中胰島素水平、促進淋巴細胞增生、調(diào)節(jié)動物免疫系統(tǒng)、鎮(zhèn)痛安眠等作用。4、胰島素樣生長因子胰島素樣生長因子簡稱IGF,其中IGF-I由70個氨基酸組成,分子質(zhì)量為700ODa,IGF-由67個氨基酸組成,分子質(zhì)量為750ODa。IGF對動物的生長發(fā)育起著重要的作用垂體分泌的生長激素起作用是通過IGF介導的,IGF對促迸動物生長、泌奶以及促進腸道的組織生長和表皮細胞的增殖、酶系統(tǒng)的發(fā)育有著重要的作用。lGF可以通過腸胃消化道直接進入血液循環(huán)。5、表皮生長因子 (EGF)單鏈多肽,由53個氨基酸殘基組成。其生物學活性

55、為刺激胃腸道組織生長,促迸胃自道組織分化及發(fā)育,還可提高新生仔豬特別是斷奶乳豬的乳糖酶的活性,并且它可直接通過消化道吸收進人血液循環(huán)調(diào)節(jié)其他組織器官的生長發(fā)育。6、胸腺肽胸腺肽促進淋巴細胞分化成熟,提高動物免疫機能,增強斷奶仔豬抗應(yīng)激能力,提高血漿中甲狀腺素的濃度,促進生長,提高增重,提高飼料轉(zhuǎn)化率。7、胰多肽胰多肽由30個氨基酸組成,其生物學活性為促迸動物采食,促進唾液的分泌,提高胰高血糖素的濃度,提高血液中生長激素濃度,提高增重以及飼料轉(zhuǎn)化率。8、脾臟活性肽 (脾臟轉(zhuǎn)移因子)脾臟活性肽可以轉(zhuǎn)移免疫信息,提高機體免疫能力,提高血漿中生長激素濃度、甲狀腺素濃度以及黃嘌呤酸腺苷與黃嘌呤酸鳥甘濃度

56、比值。實驗證明,黃嘌呤酸腺苷與黃嘌呤酸鳥苷濃度比值越大,動物的生長速度越快。9、礦物元素吸收促進肽礦物元素吸收促進膚為分布于-酪蛋白、-酪蛋白籌牛乳蛋白的不同區(qū)域的酪蛋白磷酸肽,可促進Ca、Zn、Fe的吸收。10、促生長肽促生長肽能促進細胞的生長分化,進而促進動物和人的生長,并能特別促迸肝細胞的生長,如C3肽。11、免疫肽將乳蛋白經(jīng)特殊方法的水解,可分離到大量具有免疫調(diào)節(jié)功能的活性肽,其中的一個六肽有明顯的促迸淋巴細胞增殖、提高巨噬細胞吞噬活性以及提高抗感染的作用。此外,谷胱甘肽也具有解毒和生物防御作用,另一種C4肽 (Gly-Gln-Pro-Arg)可作為吞噬作用的促進劑。12、抗高血壓肽抗

57、高血壓肽能通過抑制血管緊張素-I轉(zhuǎn)換酶的活性來體現(xiàn)降血壓的功能。許多蛋白源的酶解產(chǎn)物中含有類似作用的肽,如來自酪蛋白的十二肽、七肽、六肽和來自魚類的十一肽、八肽和三肽等。13、抗生殖肽包括松果腺抗生殖肽 (三肽,和避孕肽 (四肽)三、組織對小肽的利用Pocius等觀察到血液中谷胱苷肽 (三肽)可被乳腺組織利用,來自谷胱苷肽的半脫氨酸可滿足乳生產(chǎn)的需要。而其他一些研究表明,血液中游離胱氨酸不能被用來合成乳蛋白。應(yīng)用現(xiàn)代血管矮技術(shù)研究證明,閹牛后肢組織能有效利用肽,應(yīng)用純化日糧或尿素飼喂時,肽被后肢利用的量就微不足道了。Jois在泌乳牛和泌乳羊及生產(chǎn)犢牛方面作了許多研究。他以牛生長激素 (bsT)

58、處理動物,然后檢測肌肉和乳腺組織中膚氨基酸的吸收情況,結(jié)果在未處理動物中這些組織釋放出肽氨基酸。這一情況表明組織對因諸如牛生長激素及其他修飾物處理而引起的代謝改變所造成的氨基酸需求的增加可由小肽來滿足。因此,進一步研究反自動物對肽、氨基酸吸收的適應(yīng)機制顯得十分重要,尤其在使用諸如類固醇、bsT等以改善產(chǎn)奶和生產(chǎn)性能及臨時性時期更為重要。四、肽營養(yǎng)的調(diào)控技術(shù)通過調(diào)控措施減少肽的降解,可以減少氨的損失和提高反自動物氮的沉積率。目前的調(diào)控措施主要是控制瘤胃內(nèi)Prevotella的數(shù)量,或抑制細菌對肽的吸收,或通過抑制二肽酶活性封閉肽的水解。它們都有可能成為降低肽代謝浪費的有效途徑,最后一種可行性最大,已經(jīng)證明和已找到一種異源的特異性二肽酶抑制劑。但尚未發(fā)現(xiàn)一種對二肽酶有高效特異性的抑制劑能夠作為有效的體內(nèi)瘤胃調(diào)控劑。張乃鋒 (2002)指出,人們發(fā)現(xiàn)在用育肥用離子載體 (如莫能菌素等)長時間處理時,可以引起瘤胃液或體外發(fā)酵中肽的積累。但在體外試驗中向瘤胃液中快速增加莫能菌素時對肽的降解沒有影響,表明對肽代謝的抑制效果在適應(yīng)一段時間后才能產(chǎn)生。可能是由于在與離子載體的反應(yīng)中瘤胃微生物的菌種的改變引起了肽代謝的改變,相應(yīng)地,p.ruminicola歷長時間處

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