小肽饲料营养价值的评价方法

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小肽饲料营养价值的评价方法
郭玉东*  张洋  张均国
（东北农业大学，动物营养研究所，哈尔滨，150030）
摘要：小肽一般是指二肽或三肽，小肽饲料就是通过化学或生物方法将本来不适合动物利用的蛋白原料分

解，制成的含有大量小肽的饲料产品。小肽饲料的营养价值在于小肽的吸收优势和其自身的质量。根据影

响小肽营养价值的因素可以选取小肽的总含量、平均肽链长度、特定小肽的含量、特定氨基酸的含量作为

评价小肽饲料营养价值的指标。目前的测定方法主要有双缩脲法、福林-酚法、三氯乙酸法、甲醛滴定法

、凯氏定氮法、紫外光吸收法、消光系数法、考马斯亮兰法、层析比色法、高效凝胶色谱法、高效液相色

谱法和CE-ESI-MS联用法。
关键词：小肽，营养价值，评价指标

The evaluation method for nutrition of small peptide feed
Guo Yudong   Zhang Yang   Zhang Junguo
(Institute of Animal Nutrition, Northeast Agricultural University, Harbin 150030)

Abstract:
Generally, small peptide includes depeptide and tripeptide. Small peptide feed, which

contains a lot of small peptide, is produced with bad protein material by chemical or

biological technique. The nutritional value of small peptide feed includes its advantage in

absorption and its quality. Based on the facts which affect the small peptide feed’s value,

we choose total content of small peptide, average peptide length(APL), content of special

peptide, and content of special amino acide as the index to evaluate the small peptide feed.

The main assay methods include Biuret method, Lowry method, trichloroacetic acid method,

formol-titration method, Kjeldahl determination method, UV absorption Spectrum, extinction

coefficient method, Bradford method, chromatography and spectrophotometry, HPGC, HPLC and

CE-ESI-MS.

Key words: small peptide, nuturition, assessment index


传统的代谢模型认为蛋白质必须水解成氨基酸后才能被吸收利用，饲料中氨基酸比例符合理想蛋白质模型

就能获得最大的营养效果。但近些年的研究表明，不同来源的饲料氨基酸利用率存在差异，而且在给动物

喂以按理想氨基酸模式配制的纯合日粮或低蛋白质氨基酸平衡日粮时，不能获得最佳生产性能[1,2]。现

代研究认为，蛋白质在动物消化酶作用下的水解终产物大部分是由2或3个氨基酸残基组成的小肽，它们以

完整的形式被吸收进入循环系统而被组织利用。以此理论为基础，很多饲料企业开发了小肽饲料，做为饲

料添加剂应用于动物饲料中。但是到目前为止，小肽市场仍十分混乱，小肽产品良莠不齐，这归根结底是

由于缺乏小肽营养标准。而科学的营养价值评价方法是营养标准的前提，本文对制定合适的小肽营养价值

评价方法进行了一些探索，综述了评价小肽营养价值的的指标和测定方法。
1小肽和小肽饲料的概念
评价小肽饲料的营养价值，首先要对小肽和小肽饲料的概念有一个明确的定义。肽是氨基酸的线性聚合物

，含氨基酸残基50 个以上的通常称为蛋白质，低于50 个氨基酸残基的称为肽。最简单的肽由两个氨基酸

组成，称为二肽（dipeptide），其中含一个肽键。含三个、四个、五个等氨基酸残基的肽分别称为三肽

、四肽、五肽等。通常把含几个至十几个氨基酸残基的肽链统称为寡肽（oligopeptide），更长的肽链称

为多肽（polypeptide）。有的学者把超过12个而不多于20个残基的称寡肽，含20个以上残基的称为多肽

[3]。在动物营养学上一般认为“含2或3个氨基酸残基的肽为小肽”[4,5]。小肽饲料是一种功能营养性添

加剂，也称为小肽营养素。小肽饲料的产生是基于现代营养学的研究成果。现代研究认为，蛋白质在消化

道中的消化终产物的大部分往往是小肽而不是游离氨基酸(FAA)[6]。小肽能完整地通过肠粘膜细胞而进入

体循环[7]。小肽的吸收具有转运速度快、耗能低、载体不易饱和等优点且各种肽之间转运无竞争性与抑

制性[8]。小肽也是组织内氨基酸的重要来源之一，动物组织可以直接利用小肽中的氨基酸合成组织蛋白

[9,10,11]。根据这些研究结果，可以确定小肽是一种更优质的氮源。于是人们开始研究如何生产小肽饲

料。在当前的生产工艺下，小肽饲料就是通过化学或生物方法将本来不适合动物利用的蛋白原料分解，制

成的含有大量小肽的饲料产品。现在生产小肽饲料的方法主要有酸解法、酶解法、微生物发酵法三条途径

。酸解法通过强酸、强碱的作用分解大分子蛋白为小分子肽, 由于强酸强碱具有腐蚀性, 该法会带来大量

的污染；酶解法利用酶的定向分解的特性将大分子蛋白分解为小分子肽；微生物发酵法是利用微生物的生

化反应将蛋白转化为肽。仅就制备小肽来说还有化学合成法、重组DNA法等，但目前仍不适合商业化生产

。
目前市场上很多小肽饲料并不符合小肽的定义，简单的把寡肽甚至分子量较小的多肽称为小肽，这样做忽

略了小肽和寡肽、多肽的区别。肽链的长度是影响肽吸收的原因之一，肽转运主要限于二肽、三肽, 对长

链肽大量转运的可能性很少，这样的饲料产品其实并不具有小肽在吸收方面的特点。
2影响小肽饲料营养价值的因素
作为一种饲料产品，小肽饲料的营养价值一方面在于小肽在吸收方面相对于FAA的巨大优势，另一方面取

决于饲料本身的质量。
2.1影响小肽吸收的因素
1 肽链的长度
目前的研究认为，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

[12]报道，肠道对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。当蛋白质水解产物中的寡肽和FAA所占比例较高时，寡肽能诱导肠肽酶的分泌，在肠肽

酶的进一步作用下水解释放出FAA，使FAA的浓度提高，从而加剧 FAA吸收的竞争抑制，进一步减慢肽的吸

收速。但是反刍动物瘤胃细菌对大分子肽的摄取速度比小分子肽和氨基酸摄取速度快[13,14]，且利用效

率更高[15]，细菌对低分子量的蛋白质降解产物（小分子量的肽和氨基酸）发酵较快，但高分子肽更容易

转化为菌体蛋白质[16]。
2 肽的氨基酸残基组成
肽的氨基酸残基组成是影响肽吸收的另一个重要因素。当赖氨酸(Lys)与甘氨酸(Gly)形成二肽时，Lys处

于N端比处于C端吸收得更快；而Lys与谷氨酸(Glu)形成二肽时，Lys处于C端时吸收更为迅速[17]。L型小

肽比D型小肽更易被动物吸收，中性小肽比酸碱性小肽更易被动物吸收。当肽是由疏水性且体积较大的底

物，如Met和Phe构成时，载体对肽就有较高的亲合力，因而转运速度较快；而亲水性且带电荷的小肽，载

体对其亲合力较小[18]，所以转运速度较慢。乐国伟等[19]研究发现含疏水性的苯丙氨酸的肽类对肽载体

的亲和力高，以肽形式吸收可能是苯丙氨酸吸收本身的需要。
Broderick等[20]研究了混合瘤胃微生物对中性肽的代谢，发现含有3个丙氨酸残基的肽比其它中性二肽、

三肽的代谢快，其次是Leu(Gly)2、Gly(Ala)2，然后是其它中性三肽、二肽代谢速度相似，但Gly-Pro较

慢，(Ala)2代谢较Gly-Pro快，在由丙氨酸残基构成的肽中，三肽大于四肽，然后是五肽，二肽最慢。由

此可见，肽链的氨基酸序列对肽的利用率也有影响。通过研究Lys-Pro肽、Lys-Ala肽、Met-Ala肽的效应

发现，前两种肽的代谢速度比后一种肽慢4倍。
3肽的来源
程茂基等[21]通过体外培养发现，反刍动物对瘤胃液肽的摄取量和摄取率显著高于大豆肽（P<0.05）和玉

米肽（P<0.05），表明肽来源不同能影响其吸收和利用。
2.2决定小肽饲料质量的因素
1小肽饲料中小肽的含量
小肽是小肽饲料中的有效成份。不同生产工艺下小肽饲料中小肽的含量是不同的，小肽含量的高低决定了

小肽饲料的营养价值。小肽含量既要求饲料中要有足够的肽又对这些肽的分子量有要求。
2小肽饲料中高价值氨基酸的含量
小肽最终是要进动物体内充当动物组织蛋白的氨基酸残基的。不同的氨基酸在体内的重要性大不相同。以

赖氨酸、蛋氨酸等限制性氨基酸的残基为主要组成成份的小肽必然具有更高的营养价值。另外，一些氨基

酸之间存在拮抗作用，包含这些氨基酸的残基的小肽其营养价值也会高于其他小肽。
3 小肽饲料的特殊功能
除了作为蛋白饲料应具有的营养价值外小肽饲料还有许多其他的功能。首先，小肽能促进微量元素的吸收

。以小肽为主要配体的微量元素螯合物，利用小肽的吸收转运机制和特点[22]，可能以整体的形式被转运

，因而能够促进微量元素的吸收，更有利于微量元素生物学效价的提高。大量的研究说明小肽络合物形式

的矿物离子更易被机体吸收[23,24,25]，而且小肽螯合物的稳定性较氨基酸螯合盐（AAC）更高[26]。其

次，小肽能促进动物对其他营养物质的消化率。Siddons（1975）通过在绵羊日粮中添加不同水平的小肽

蛋白替代植物蛋白（各处理组总蛋白水平相同），发现动物对能量的利用率有显著的提高（P<0.05）。第

三，小肽能提高动物的生产性能。施用晖等[27]报道，在蛋鸡基础日粮中添加肽制品后，其产蛋率和饲料

转化率显著提高，蛋壳强度也有提高的趋势。曹志军等[28]试验结果表明，荷斯坦牛日粮中添加小肽比不

添加小肽能较明显地提高乳蛋白率（P<0.05），同时添加保护性小肽比添加普通小肽产奶量提高10.91%。

王恬等[29]试验表明，添加小肽营养素后，无论是乳蛋白还是乳脂率，试验组均比对照组有所提高，且随

着小肽营养素添加浓度的增加有提高的趋势，小肽营养素对乳品质的提高具有一定的促进作用。不同的小

肽在这些生理功能中的贡献是不一样，因此某些特定种类的小肽的含量决定了小肽饲料的特定功能。
3 小肽的营养价值的评价指标及测定方法
3.1 评价小肽饲料价值的指标
根据小肽的概念和影响其价值的因素，我们可以把小肽饲料的营养品质分成以下几个方面进行考虑：
（1）小肽的总含量
所有的小肽饲料都含有载体、稀释剂等成分，其比例根据产品的生产方式、厂家及市场定位而有所不同。

小肽是饲料中的有效成分，它在饲料中所占的比例是影响小肽饲料质量的最重要因素。因此必须测定饲料

中小肽的总含量。
（2）平均肽链长度
小肽指的是二肽或三肽，大于三肽的并不容易被动物机体吸收。许多小肽饲料中的肽其实是寡肽和多肽，

这些肽分子仍然要经过消化后才能吸收，饲料中平均肽链长度是影响小肽质量的一个重要因素，反映了饲

料中有效的小肽所占的比例。
（3）特定小肽的含量
小肽由20多种氨基酸残基中的两个或三个构成，这些氨基酸残基的任意一种组合都是一种特定的小肽，再

加上不同的分子构象，小肽的家族非常庞大。不同小肽被吸收的能力、营养价值和生理功能并不相同。因

此测定特定小肽的含量也是评价小肽营养价值的重要指标。
（4）特定氨基酸的含量
    对动物机体来说，不同的氨基酸具有不同的价值。小肽作为动物体内蛋白质的氨基酸来源，其所包含

的氨基酸决定了饲料的价值。因此小肽饲料中特定氨基酸的含量也是一个非常重要的指标。
3.2小肽饲料价值指标的测定方法
3.2.1 小肽总含量的测定方法
（1）双缩脲法
双缩脲法的原理是利用蛋白质和肽分子中含有肽键（CO-NH-），具有双缩脲反应的特性。在碱性溶液中蛋

白质或肽与Cu2+形成紫红色的络合物，络合物颜色的深浅与其浓度成正比。所以它是蛋白质和肽类物质的

特异性测定方法。双缩脲法测定灵敏度不高，一般测试浓度在1-10mg之间。此法尤其适合于肽类物质的测

定，但只能测定二肽以上的肽, 造成测定结果偏低。对于小肽来说，双缩脲法会把三肽以上的肽也算在小

肽里面，因此只适合可以确定饲料中只含有三肽的饲料。
（2）福林-酚法（Lowry法）
福林-酚法是在双缩尿法的基础上发展起米的。首先是在碱性溶液中蛋白质与Cu2+形成紫红色的络合物，

然后该络合物再与还原磷钼酸-磷钨酸试剂反应产生深蓝色溶液。此法适合于蛋白类的定量分析，灵敏度

较高，测试范围在25-250μg之间，但专一性不强。同双缩脲法一样，此法也只适合可以确定饲料中只含

有三肽的小肽饲料的检测。
（3）三氯乙酸（TCA）法
三氯乙酸法的原理是利用大分子的蛋白质在TCA溶液中沉淀，除去酸不溶蛋白质，然后测定酸溶蛋白含量

。国外大量资料表明在蛋白质酶水解的研究中测定水解度，通常在酶解液中加入TCA溶液，是为水解的大

分子蛋白质沉淀，而与小分子的酸溶蛋白成分，即肽类和FAA离开，测定酸溶蛋白占总蛋白的含量，求得

水解度，即酸溶蛋白占总蛋白的百分比。日本不二制油公司将TCA可溶蛋白做为大豆肽的常规检测方法。

大豆肽粉行业标准中酸溶蛋白质的测定方法就是将肽粉经酸沉处理后用国家标准（GB14771-1993）的方法

测定酸溶蛋白，游离氨基酸含量测定方法，采用GB/T14965食物中氨基酸的测定方法，酸溶蛋白质含量减

游离氨基酸含量即为大豆肽含量。
3.2.2平均肽链长度的测定
测定平均肽链长度需要测定α-氨基氮（α-NH2-N）含量和总氮含量。用甲醛滴定法测定α-NH2-N含量，

总氮（TN）用凯氏定氮法测定[30]。然后计算平均肽链长度[31,32,33] ，公式如下：

3.2.3 特定小肽和氨基酸含量的测定
（1）紫外光吸收法
分子中含有芳香族氨基酸（苯丙氨酸，酪氨酸，组氨酸的等）的肽，在280nm处有最大吸收峰。肽在最大

吸收峰λmax波长处的吸光值的强弱与蛋白的浓度成正比。这种方法适合对分子中含有芳香族氨基酸的肽

进行定量分析，对不含芳香族氨基酸的肽，灵敏度较低。
（2）消光系数法
分子中含有芳香族氨基酸残基的肽，在280nm处有特定吸光值。肽分子中所含氨基酸数量不同，它们在

280nm处吸光值的强弱就有差异。因此，每一种纯的单一肽在280nm处有一个特定的消光系数。如果已知某

个小肽的消光系数，只要在280nm处测定出该蛋白吸光值就可以计算出其相应的含量。
（3）考马斯亮兰法（Bradford法）
1976年由Bradford建立的考马斯亮兰法，是根据蛋白质与染料相结合的原理设计的。这种蛋白质测定法具

有超过其他几种方法的突出优点，因而正在得到广泛的应用。这一方法是目前灵敏度最高的蛋白质测定法

。考马斯亮兰G-250染料，在酸性溶液中与蛋白质结合，使染料的最大吸收峰的位置由465nm变为595nm，

溶液的颜色也由棕黑色变为兰色。经研究认为，染料主要是与蛋白质中的碱性氨基酸（特别是精氨酸）和

芳香族氨基酸残基相结合。在595nm下测定的吸光度值A595，与蛋白质浓度成正比。Bradford法的突出优

点是：（a）灵敏度高，据估计比Lowry法约高四倍。（b）测定快速、简便，只需加一种试剂。完成一个

样品的测定，只需要5分钟左右。（c）干扰物质少。此法可以用来测定含碱性氨基酸的肽的含量。
（4）层析比色法
通过层析柱将不同分子量的肽或氨基酸一一分开，用比色法测定其浓度，再采用已知分子量的肽类和氨基

酸做标准曲线，从而计算出一定分子量范围内肽类的含量。该方法与以前的方法相比有很大的进步，但基

本上仍属化学法，操作烦琐，人为误差较大。
（5）高效凝胶色谱法（HPGC）
该法在层析比色法的基础上，进行了仪器自动化的改进，准确性高，重现性好，数据处理科学，能真是地

表示出蛋白质和肽类的分子量分布。分子量分布的测定不但能定性的鉴定肽类产品的优劣、真伪，而且能

定量的表示出不同分子量范围的肽的百分含量。国家药品标准《转移因子溶液》WS1-XG-036-2000中，将

该方法做为转移因子（一种肽类）的标准分析方法。
（6）高效液相色谱法法（HPLC）
高效液相色谱法是20世纪60年代处发展起来的一种新型分离分析技术，随着不断改进于发展，目前已成为

应用极为广泛的化学分离分析的重要手段，是常用的小肽分析方法，分两种。一种用反相C18柱，用乙睛

和0.1% TFA或高氯酸的水溶液进行梯度洗脱分离，有的还需加入十二烷基磺酸钠。另一种是以分离氨基酸

的经典反相高效液相色谱（HPLC）条件，对小肽进行柱前或柱后衍生化来进行测定。邹娟娟等[34]研究了

反相HPLC 分离分析化学合成的O8肽的方法。欧宇[35]认为HPLC测定小肽含量简便准确，结果稳定，可以

用来测定已知小肽在瘤胃中的释放情况。冯健等[36]使用HPLC法测定草鱼血浆肽和虾蛋白肽中小肽总量。

但是该法成本高、耗时长，不适用一般饲料企业的快速测定。刘庆生等[37]研究了新型离子色谱的氨基酸

分析系统和积分脉冲安培检测对小肽的检测，结果发现此方法无需衍生，可以直接分离测定小肽和氨基酸

，而且操作简单，且重现性好。其流动相为水、氢氧化钠和醋酸钠溶液，有环境污染小、危险性小和排放

少等优点。
（7）CE-ESI-MS联用法
毛细管电泳（CE）作为一种高效、快速的分离方法，样品用量少，已被广泛应用小肽和蛋白质的分离分析

。质谱（MS）能够进行微量鉴定，并提供精确的分子量和结构信息，使其成为小肽和蛋白质检测和序列测

定的强有力的支撑技术之一。其中，电喷雾（ESI）质谱作为一种软电离技术，易与常规的高分辨率分离

方法如高效液相色谱、毛细管电泳等实现在线联用，具有分离效率高、检测灵敏度高和样品定性方便等特

点，因而在小肽和蛋白质的测定中得到广泛的应用。梁振等[38]研究了CZE-ESI-MS联用测定小肽混合物的

技术，其检测限可达4.2~33pg。
4 总结
随着小肽制品商业化的不断深入，制定科学、统一的小肽标准，对小肽饲料进行营养价值的评定已非常必

要。科学的测定方法是小肽标准的标尺。明确小肽的概念，了解影响小肽饲料营养价值的因素是评定小肽

价值的前提，在此基础上我们要选择必要的测定指标，然后筛选相应的测定方法。目前，测定小肽含量的

方法有很多种，但从中发展出一套科学有效的测定方法做为小肽标准的尺度仍是一个困难的任务，有待进

一步的研究。

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songjs2101

文章很有深度。收藏了。

伏牛山庄168

回复 2# songjs2101

这是一篇很能说明问题的文献,让我学到了不少东西,我收藏了

hxz001

认真读读  好好学习下
避免上当

xacjj

太专业了，慢慢看吧，

金未来

好文章 收藏了