长期以来,蛋白质一直是动物营养学家关注的重点。传统的蛋白质代谢理论认为,蛋白质必须水解成游离氨基酸后才能被吸收利用。根据这一理论,动物对蛋白质的需求即是对必需氨基酸和非必需氨基酸的需求。但近几十年的研究表明,动物对365bet亚洲官网网址_365bet在线体育投注_365上怎么买比分
中各种氨基酸的利用程度并不完全受单一限制性氨基酸水平的影响,也并不完全遵守营养学经典理论“水桶法则”。直到20世纪60年代,科学家首次提出肽可以完整吸收的证据,但直到80年代,小肽能被完整吸收的观点及其生理作用才被人们重视,其相关研究也变得空前活跃,并取得了许多成果。越来越多的研究表明,小肽可直接被动物机体吸收并在细胞内作为合成蛋白质的底物;同时,小肽作为蛋白质的主要消化产物,在氨基酸消化、吸收和代谢中起着重要作用。
一、小肽的概念和分类
肽是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物,氨基酸是构成肽的基本基团。一般把肽链中氨基酸残基数量为2~10的称小肽按小肽所发挥的功能可将小肽分为两大类:功能性小肽和营养性小肽。功能性小肽指能参与调节动物的某些生理活动或具有某些特殊作用的小肽,如诱食肽、抗菌肽、免疫肽、抗氧化肽、激素肽、促生长肽等;营养性小肽是指不具有特殊生理调节功能,只为蛋白质合成提供氮架的小肽。
二、小肽的吸收机制及特点
2.1小肽的吸收机制
目前,动物小肽转运机制还不完全清楚,但一般认为小肽的转运需要载体。小肽的载体分为3类:酸性小肽转运载体、碱性小肽转运载体和中性小肽转运载体2。
含2或3个氨基酸残基的小肽可以通过载体直接被吸收。水产动物对小肽的吸收是由小肠黏膜上皮细胞来完成的,即主要在小肠中进行,其转运系统可能有以下3种方式[3}:①依赖H或Ca2+离子的主动转运过程,需要消耗ATP;②具有pH依赖性,非耗能性H*/Na*交换系统:③谷胱甘肽(GSH)载体转运系统。
2.2 小肽吸收特点
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蛋白质在动物消化道内经过一系列的酶解作用,最终被降解成小肽、游离氨基酸(FAA)、氨和其他一些含氮化合物,然后被动物吸收利用。小肽的吸收与游离氨基酸相比具有以下特点:小肽中氨基酸残基的吸收速度大于等量游离氨基酸的吸收速度:小肽能直接提高氨基酸在体内的吸收速度,减少氨基酸之间的颉颃作用,显着改善动物对365bet亚洲官网网址_365bet在线体育投注_365上怎么买比分
的利用;小肽本身吸收速度快、能耗低、效率高、载体不易饱和等。
三、小肽在动物365bet亚洲官网网址_365bet在线体育投注_365上怎么买比分
中的应用
3.1提高动物消化酶活力,促进消化吸收
水产动物消化道分化简单,消化道较短,酶数量亦较少,肠壁转运氨基酸的载体数量不足,供能状态和消化功能较差。365bet亚洲官网网址_365bet在线体育投注_365上怎么买比分
中添加小肽制品可提高消化酶的活力,从而促进营养物质的消化吸收。 小肽对于消化道发育未成熟、消化酶活性低的幼小动物更具应用价值,它使小肠中一些酶的活性提高,使小肠消化功能发育提前,从而使幼小动物更健康并提高生产性能。
3.2 促进氨基酸吸收,提高蛋白质的合成利用率,促进动物生长
与游离氨基酸相比,小肽的转运吸收系统具有转运速度快、耗能低、不易饱和等特点,缓解了肠壁细胞对不同游离氨基酸摄人的竞争;小肽可以完整的形式被机体吸收进入循环系统,从而被组织直接利用来合成蛋白质或其他生理活性物质,提高蛋白质的合成效率,促进了水产动物机体的生长。
3.3增强动物的免疫力,提高其成活率
蛋白质在酶解过程中可以产生一些具有特殊生理功能的生物活性小肽。这些生物活性肽在调节胃肠道运动、调节免疫系统、抗高血压、抗菌、抗血栓、抗病毒、抗癌、清除自由基和促进矿物元素吸收等方面发挥着重要作用。
3.4提高动物对矿物质元素的吸收利用率
小肽具有与金属元素结合的特性,它与金属元素生成螯合物,促进钙、铜、锌等金属元素的被动转运及在体内的储存,加速小肽和矿物元素的吸收。如酪蛋白磷酸肽(CPP),含有成簇磷酸丝氨酸的小肽,在动物小肠内能与钙结合而阻止磷酸钙沉淀的形成,使肠道内溶解钙的量大大增加,从而促进钙的吸收和利用。
四、影响动物对小肽吸收利用的因素
4.1饲中蛋白质品质
在消化过程中,小肽的形成数量和比例与蛋白质品质有关。研究表明,必需氨基酸含量高且平衡的优质365bet亚洲官网网址_365bet在线体育投注_365上怎么买比分
,蛋白质在消化中容易水解成分子质量低而数量多的小肽;而必需氨基酸缺乏,不平衡的365bet亚洲官网网址_365bet在线体育投注_365上怎么买比分
蛋白质产生出数量少、分子质量大的肽片段。动物蛋白水解后产生较高比例的小肽,而植物蛋白水解后则产生较多游离的氨基酸,而且小肽的释放量与有效碱性氨基酸(如赖氨酸)含量成正比关系。
4.2 小肽自身理化性质
一是肽链长度。目前的研究认为二肽和三肽能被完整地吸收,但三肽以上的小肽能否完整吸收还存在争议。二是构型。一般L型比D型更容易吸收,中性氨基酸残基构型比酸性、碱性氨基酸残基构型的肽更容易吸收。三是小肽与载体的亲和性。疏水性、侧链体积大的氨基酸构成的肽比较容易吸收,而亲水性、带电荷的小肽则较难被吸收。
4.3 365bet亚洲官网网址_365bet在线体育投注_365上怎么买比分
加工、贮存条件
加工、贮存条件是影响蛋白质消化过程中小肽释放量与游离氨基酸比例的重要因素。蛋白质在加工、贮存中发生的美拉德反应对小肽的吸收也存在一定的影响。
4.4 动物生理状态
同其他动物一样,动物的生理状态和代谢变化也会影响小肽的吸收。动物在不同的生长阶段利用小肽的能力不同,年龄、健康状况等都会影响其对小肽的吸收利用。
4.5代谢调节因子
近年来的研究表明,小肽不仅是机体蛋白质代谢的底物,也是重要的生理调节物。如生长激素、兴奋剂等调节因子可以直接作为神经递质,也可以间接刺激肠道受体激素或酶的分泌而发挥作用。同样,生长激素、兴奋剂等调节因子的代谢变化也会反过来影响到蛋白质的利用效率。
五、现状与前景
小肽具有多种生理功能,小肽营养的必需性已被许多试验所证实,与游离氨基酸相比,小肽在吸收率和利用率上的优势已被人们认可。但小肽在动物365bet亚洲官网网址_365bet在线体育投注_365上怎么买比分
中的应用仍然处于初始阶段,迄今人们对其吸收、转运、代谢机理和生理意义还没有完全弄清楚,因此加强小肽营养的理论研究,探讨小肽在水产动物体内的吸收、代谢及其作用形式很有必要。
应用现代生物技术来开发和研制廉价、高效、安全和无污染的小肽制品并应用于365bet亚洲官网网址_365bet在线体育投注_365上怎么买比分
中,这对于充分利用蛋白质资源,改变我国鱼粉、大豆等原料紧缺的局面,提高蛋白质的营养价值和水产养殖业的效益都具有重大意义。