学术论文

肽类物质的营养研究方向

  小肽(Small peptide,SP)特指由2~3个氨基酸(Aminoacid,AA)构成的寡肽(Oligopeptide,OP)。近半个世纪以来,伴随着动物可利用AA和理想蛋白质的深入研究,肽营养越来越受到人们的关注,并取得了积极的进展。人们普遍认为,肽营养研究对于丰富传统动物蛋白质营养理论、提高蛋白质利用效率、节约有限的蛋白质饲料资源和降低氮污染等均具有重要的意义。
  本文将主要从SP的吸收机制、吸收特点、影响SP吸收的因素、蛋白质在消化过程中肽释放规律、血液循环中肽的种类及来源、肽对动物机体蛋白质周转代谢的影响以及肽的生理活性作用等对当前肽的研究工作作一简要的概述。
  1 SP营养提出的理论依据
  动物SP营养的提出有赖于几个试验结果的发现。电磁探针探测试验发现,蛋白质在小肠内的最终水解产物除游离氨基酸(Free amino acid,FAA)外,还含有大量的SP。这一结果促使研究者开始对经典蛋白质消化吸收理论(Dogma理论)产生质疑;Newey和Smyth在1957~1962年间的一系列研究发现蛋白质在小肠内产生的大量SP可直接进入肠粘膜细胞,并为Agar等(1953)、Adibi等(1968)、Adibi(1971)、Cheng等(1971)和Buston等(1972)等人研究所证实,正式掀起了对Dogma理论的挑战;Craft等(1968)、Addison等(1974a,b)和Adibi等(1975)发现动物小肠细胞中存在SP的运输系统,Hara等(1984)在小肠粘膜细胞中发现了SP载体,随后SP的I型载体(Fei等,1994)和II型载体(Adibi,1996)分别被克隆。这从组织结构学的角度为动物SP营养的客观存在提供了直接的证据;全AA日粮与完整蛋白日粮生长试验的对比发现,动物采食纯合饲粮或AA平衡的低蛋白质饲粮时,不能达到最佳生产性能(Pinchasou等,1990;Kephart等,1990;Keshavarz,1991;Jensen,1991;Colnago等,1991),这提示动物对蛋白质的需要不能完全由FAA来满足,SP可能是动物的必需养分。表1是美国乔治亚大学做过的一个试验结果。
注:日粮代谢能为13.38MJ/kg;粗蛋白低于23%的各处理的日粮中含硫AA、赖氨酸、精氨酸、色氨酸、苏氨酸、异亮氨酸和缬氨酸当量与粗蛋白质为23%处理的日粮中的水平相同.
  2 SP的吸收机制
  SP吸收机制的探索开始于二十世纪七十年代。到目前为止,对SP的吸收机制的推测均建立在为数不多的几种SP如Gly-Gly二肽、L-Glu-L-Glu二肽、L-Lys-L-Lys二肽、Gly-L-Lys二肽、Carnosine二肽及Gly-Gly-Gly三肽等吸收情况的基础之上,研究多用蛙、大鼠、小鼠、豚鼠、兔和人等动物而进行。研究结果表明,SP具有以完整的形式进入肠细胞的能力,具有与FAA不同的吸收机制。
  SP的生成
  动物肠腔中的SP来源于机体日粮蛋白或内源蛋白的降解。蛋白质首先在蛋白酶、内肽酶和外肽酶的作用下生成FAA和OP(含2~6个AA残基);OP在寡肽酶作用下进一步水解,生成FAA和SP。
  单胃动物SP的吸收机制
  人、兔和鼠等对SP的转运系统可能有三种:1)依赖H+浓度或Ca2+浓度且需要消耗ATP的主动转运系统(Matthews,1987;Vincenzini等,1989),在缺氧或添加代谢抑制剂的情况下将被抑制;2)具有H+依赖性和非耗能性的Na+/H+交换转运系统。Daniel等(1994)经研究认为,SP转运的动力来自于质子的电化学梯度。小肠刷状缘顶端细胞的Na+/H+互运通道的活动引起质子的活动。SP以易化扩散方式进入粘膜细胞时,将导致粘膜细胞内的H+浓度升高,使Na+/H+互运通道活化,进而释放出H+,使细胞内H+浓度恢复到原来的水平。当缺少H+浓度时,SP的吸收依靠膜外底物浓度进行;当细胞外H+浓度高于细胞内时,则通过生电共转运系统逆底物浓度转运;3)可能具有特殊的生理意义的谷胱甘肽(GSH)转运系统(Vincenzini等,1989)。
  反刍动物SP的吸收机制
  肠系膜和非肠系膜途径是反刍动物SP吸收的两种形式(Webb;1993)。空肠、回肠、盲肠和结肠所吸收的物质进入肠系膜系统;瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃和十二指肠所吸收的物质进入非肠系膜。经犊牛试验发现,非肠系膜系统是反刍动物吸收SP的主要方式,而肠系膜系统是反刍动物吸收FAA的主要方式(Dirienzo,1990)。用离体瘤胃和瓣胃上皮细胞研究SP吸收特点时发现,二者对SP的吸收都是不饱和的被动扩散过程;后者对SP的吸收能力要比前者强(Matthews,1991)。
 

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