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小肽营养研究及应用进展
近几年来，由于人们对自身健康与环境保护意识的增强，为了提高畜产品的安全与品质，改善生态环境，减少生态污染，研究开发了一系列绿色、无污染的饲料及添加剂。小肽添加剂作为一种绿色添加剂其功用被人们越来越认可，其应用也越来越广泛。
1小肽的营养理论
蛋白质营养是动物营养学领域的研究热点，蛋白质理论的发展对畜牧业生产具有至关重要的作用。随着科技的进步，人们发现传统蛋白理论存在的一些缺陷，传统的蛋白质代谢模型——蛋白质必须水解成游离氨基酸后才能被吸收利用的观点面临挑战，人们提出了动物对完整蛋白质或有关肽有特殊吸收利用的观点，即小肽营养理论。
1.1 传统营养学蛋白质代谢理论
动物采食的蛋白质在消化道内经各种蛋白质分解酶的作用降解为小肽和游离氨基酸，游离氨基酸可以直接被动物所吸收利用，而其它小肽必需进一步降解成游离氨基酸才能被动物吸收利用，蛋白质营养实质就是氨基酸营养。
1.2 肽营养理论
动物采食的蛋白质经消化道酶降解成游离氨基酸和各种小肽，游离氨基酸可以被动物直吸收利用，而完整蛋白质或其降解产生的小肽也能被动物直接吸收。
2小肽营养的发现
在20世纪初，人们己认识到了蛋白质对于动物营养的重要性。随着畜牧业的发展，经过多年的研究，人们发现了蛋白质的很多新功能，对蛋白质营养产生了很多新的观点，其中最重要的是小肽营养的发现。
经过一系列深入的研究表明，小肽确实可以被动物直接吸收利用，小肽营养概念才逐渐为人们所接受。试验证实，小肽可以被完整转运吸收，进入组织细胞。Agar （1953）首先观察到肠道能完整的吸收转运双甘肽;Ｎeway和Ｓmith ( 1960)发现蛋白质在小肠内的消化产物除了氨基酸外，还有大量小肽，而且可完整进入肠黏膜细胞。Drockcoop等（1962）在血浆中也发现存在有特殊肽（如含羟脯氨基酸的肽）;Adib（ 1971） 喂小鼠双甘肽后，用同位素示踪法在血浆中检测到了这些肽。组织结构证实小肽载体的发现和克隆。Hara等（1984）在小肠黏膜上发现了小肽载体;Fei克隆了小肽的I型载体;Adibi (1996)克隆了小肽的II型载体;Hong Chen等（2002）发现鸡的小肽载体(cPepTl)等。研究表明，动物肠道可以吸收含有2--50个氨基酸的肽段。饲料蛋白的酶解产物中广泛地存在小肽。在早期断奶仔猪日粮中以小肽替代部分血浆粉可降低仔猪断奶应激，提高其生长性能。
3小肽的吸收转运
3.1小肽的吸收部位及吸收机制
3.1.1小肽的吸收部位
单胃动物的吸收部位：单胃动物吸收小肽是在肠系膜系统，小肠是小肽吸收的主要场所，由小肠黏膜上皮细胞来完成。
反刍动物的吸收部位：Webb(1993)提出反刍动物氨基酸和肽的吸收存在肠系膜系统和非肠系膜系统两种途径。空肠、结肠、回肠、盲肠吸收的小肽进入肠系膜系统，而瘤胃、瓣胃、网胃、皱胃、十二指肠吸收的小肽则进入非肠系膜系统。
3.1.2小肽的吸收机制
小肽与游离氨基酸的吸收存在着2种相互独立的转运机制。关于小肽的转运机理，可能有以下3种形式:①具有pH依赖性的氢离子和钠离子转运体系，不消耗ATP ;②依赖氢离子或钙离子浓度的主动转运过程，需要消耗ATP;③谷胱甘肽(GSH)转运系统。
3.2小肽吸收特点
大量试验表明，小肽的吸收具有速度快、耗能低、不易饱和，且各种肽之间运转无竞争性与抑制性等特点。因此哺乳动物对肽中氨基酸的吸收比对游离氨基酸的吸收更迅速更有效。有报道在猪的十二指肠灌注小肽的试验中发现除蛋氨酸外，其它出现在肝门静脉的氨基酸都比灌注相应游离氨基酸混合物的时间更早，吸收峰更高。赵昕红等发现，向断奶仔猪十二指肠灌注苷氨一L赖氨酸二肽溶液和此2种游离氨基酸甘氨酸和赖氨酸构成的混合液，结果发现，前者使大多数氨基酸的吸收量都比空白组和甘氨酸与赖氨酸的混合物的吸收量高。
3.3小肽吸收的影响因素
3.3.1动物因素
包括动物种类、年龄和肠道位置。大量研究表明，动物对氨基酸的吸收是随着动物种类、年龄、和肠道位置的不同而发生明显变化，因此可以推测，小肽的吸收也会有相应的变化。赵昕红等研究表明，甘氨酸和赖氨酸二肽在仔猪肠道各段的吸收能力不同，由大到小的排列顺序为:空肠中段、空肠后段、空肠前段和回肠。
3.3.2肽链长度
研究认为，二肽和三肽能完整的吸收，但三肽以上的寡肽是否能完整吸收还有争议。Grimble等（1986)报道，肠道对于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。
3.3.3氨基酸残基构型
氨基酸残基的构型也影响小肽吸收的一个因素,组成小肽的AA所处位置不同吸收速度就不同，即AA在N端或C端其吸收率不同。研究表明，当赖氨酸位于N端与组氨酸构成二肽时，要比它位于C端时吸收速度快，而当它在C端与谷氨酸构成二肽时，则吸收速度较在N端迅速。
3.3.4小肽载体
小肽载体对小肽吸收有一定影响，与小肽载体具有较高的亲和力的肽转运速度快;而与小肽载体亲和力较小的肽，其转运速度慢。肽载体对疏水性、侧链体积大的肽具有较高的亲和力，对亲水性、带电荷的小肽亲和力小。
3.3.5保护剂的添加
由于反当动物对小肽的非肠系膜吸收，而且小肽可同时被瘤胃微生物利用，所以通过加保护剂可减少小肽的非肠系膜吸收，减少小肽在瘤胃中的降解。
3.3.6日粮蛋白质的含量与品质
适当降低日粮中蛋白质含量可使组织吸收小肽的能力增加。实验表明，必需氨基酸含量高且平衡的优质蛋白质在消化过程中易水解生成相对分子质量低而数量多的小肽，因而容易吸收；而劣质的蛋白质产生相对分子质量大的游离氨基酸和相对分子质量大的肽片段，因而难被吸收。
3.4 小肽和游离氨基酸吸收的不同特点
小肽与游离氨基酸的吸收是完全不同的相互独立的机制。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。肽的吸收可以避免氨基酸之间的吸收竞争。小肽的吸收特点可能使底物对动物不同生理状态及日粮变化具有更大的适应性，同时也说明小肽对动物的潜在营养作用很大。
4 小肽的分类和功用
4.1小肽的分类
小肽按其所发挥的功能分为两大类: 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, 如抗菌肽、免疫肽、抗氧化肽、激素肽、表皮生长因子等。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。
4.2 小肽的作用
小肽可以提高氨基酸利用率，促进蛋白质的合成；小肽可提高矿物元素的利用率；提高动物生产性能；促进瘤胃微生物对营养物质的利用；阻碍脂肪的吸收，并能促进“脂质代谢”；促进葡萄糖的转运且不增加肠组织的氧消耗；参与机体的免疫调节，提高免疫机能；降低血压的功能。
5 小肽在生产中的研究应用
5.1 小肽在猪生产中的研究应用
通过试验研究，饲料中添加小肽能显著提高母猪泌乳量，并且优于血浆蛋白粉；提高泌乳期乳脂肪含量和全脂固形物含量；保证母猪的在泌乳期有增重。在生长猪日粮中添加小肽后，显著提高了猪的日增重、蛋白质利用率和饲料转化率。在生长猪日粮中添加少量肽，能显著地提高猪的日增重、蛋白质利用率和饲料转化率。在断奶仔猪中添加小肽制品，能极显著地提高日增重和饲料转化率。小肽可提高仔猪消化道消化酶活性，从而诱导仔猪消化道发育提前，加强机体对小肽的吸收。试验也表明，小肽营养素能刺激仔猪断奶后十二指肠食糜乳糖酶、淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶的活性。小肽可改善仔猪肠道黏膜形态结构，促进营养物质消化吸收。小肽能增加消化道有益菌群的繁殖，降低断奶仔猪的腹泻率，提高仔猪的免疫功能。王恬等( 2003) 报道, 断奶仔猪日粮中添加小肽营养素, 十二指肠、空肠、回肠的绒毛长度增加, 隐窝深度减少, 并且这种影响随着小肽营养素添加量的增加而提高。
5.2 小肽在家禽生产中的研究应用
家禽日粮中氮源的供给形式大致有三种:低蛋白质补充合成氨基酸日粮；高蛋白氨基酸平衡日粮；低蛋白质补充小肽氨基酸平衡日粮。饲粮中不同的氮源供给形式影响家禽蛋白质沉积效率。研究表明, 以小肽形式作为氮源的饲粮, 其蛋白质沉积效率高于相应的以氨基酸或完整蛋白作为氮源的饲粮。
小肽作为饲料添加剂应用到家禽饲料中, 可以促进家禽生长, 提高饲料转化率, 改善产品品质和。施用辉等( 1996)在鸡日粮中添加肽制剂后，蛋鸡的产蛋率和饲料转化率显著提高，血浆中铁、锌的含量显著增高，蛋壳强度也有提高的趋势。张爱忠等在黑凤鸡日粮中添加0.5%的小肽制剂, 可以提高黑凤鸡采食量、产蛋率、饲料转化率和蛋壳强度。在肉仔鹌鹑饲料中添加小肽制品,对其生长有明显促进作用, 肉仔鹌鹑增重和饲料报酬均有明显提高。
5.3小肽在反刍动物生产中的应用
由于反刍动物存在肽的非肠系膜吸收，而且小肽可被瘤胃微生物和组织利用，所以通过加保护剂可改变小肽在瘤胃中的吸收利用。小肽可以刺激瘤胃细菌的生长，是瘤胃微生物的基质，能激活有益微生物的活性，消除病原菌。在湖羊日粮中添加乙酸钠后，瘤胃肽浓度提高19. 69% .山羊日粮中添加离子载体后，瘤胃中肽的保护率提高20%，氮的总体消化率也显著改善。
5.4小肽在水产动物生产中的研究应用
小肽作为饲料添加剂应用在水产养殖上可满足水产动物对蛋白质的需求，促进机体生长，增强水产动物的免疫力，提高其成活率，提高水产动物的采食量和饲料消化率。许培玉等(2004)试验表明，添加工1.5%小肽制品可显著提高南美白对虾的相对增重率、体长增长率，降低饲料系数，提高成活率。李清等( 2004) 试验结果表明, 随着小肽用量的增加, 成鲤血液中免疫球蛋白IgM和补体C4 逐渐升高。邓岳松( 2004) 试验结果表明,饲料中添加植物活性小肽可以提高史氏鲟稚鱼的摄食量, 提高饲料转化率和免疫力。许培玉等( 2005) 试验表明,凡纳滨对虾饲料中添加小肽制品后, 除了肝、胰腺的类胰蛋白酶外, 各种消化酶活性随着小肽添加量的增加逐渐提高, 添加量达到适宜水平( 1.0%、1.5%) 时, 消化酶的活性也达到最大, 亦可证实小肽制品可剌激消化酶的分泌, 从而促进营养物质的消化吸收。
研究表明，在鱼类饲料中添加单体氨基酸不起作用，而添加小肽能满足动物对蛋白的需要，同时可提高鱼的免疫力，刺激肠道受体激素或酶分泌，还具有抗氧化和促进脂质代谢等作用。虽然多数试验已经证实小肽的良好作用，但小肽在水产养殖中的应用仍然处于初始阶段，很多肽类的具体生理功能还需要进一步的研究。
6 小肽的应用前景
小肽营养理论已被许多实验所证实，小肽比游离氨基酸在吸收利用率上的优势也逐渐被人们认可，小肽营养理论对蛋白质营养理论的丰富和完善具有巨大的推进作用，小肽产品在畜牧业生产的开发应用中具有广阔的前景。进一步加强小肽营养的理论研究，着手开发和研制小肽制品并应用于动物生产实践，对有效利用蛋白质，节约蛋白质资源、提高动物生产性能将大有裨益。因此，深入进行小肽研究对动物营养具有十分重要的理论和实践意义。
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发表于 2008-10-13 19:19:50
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