王恬-饲料源活性肽及其营养生物学意义.ppt

南京会议/王恬 2002/10/27,饲料源活性肽及其营养生物学意义 Feed-derived Bioactive Peptides and Their Nutritional and Biological Significations,王恬（南京农业大学动科院） 许若军 （香港大学动物系）,南京会议/王恬 2002/10/27,在动物蛋白质营养的研究中，氨基酸代谢一直是主要的研究重点，近十多年来的研究发现，肽也是动物所必需的一种营养素，特别是许多蛋白质肽具有特殊的生物活性，了解饲料源活性肽及其营养生物学意义积极意义。,南京会议/王恬 2002/10/27,1. 饲料中的蛋白质多肽,肽是由一定数量的氨基酸通过肽键相连而组成的有机物。 寡肽: 肽链中氨基酸数量为220 多肽: 肽链中氨基酸数量20 小肽: 多是指由23个氨基酸组成的2肽与3肽,南京会议/王恬 2002/10/27,常用饲料CP中包括了NPN、氨基酸、肽与蛋白质，但在目前的饲料营养成分表中，均未列出肽成分。2000年出版的Feed Evaluation Principles and Practice已列入饲料蛋白质特性与肽成分分析的内容。 近几年，在食品工业上生物活性肽受到广泛关注，蛋白质化学分析技术将成为活性肽分析、纯化与特性鉴定的可靠工具。,南京会议/王恬 2002/10/27,根据饲料蛋白质化学变化规律，饲料源性肽主要有两类： （1）饲料源活性肽,植物豆科籽实含有多种生物活性多肽，如凝集素（lectins）、胰蛋白酶抑制因子 有些饲料原料，如干啤酒糟粉和干酒精糟粉，它们本身都是发酵工业的副产品，其富含蛋白质多肽及其它生物活性物质 饲料中的一些UGF已被证明是肽类物质，特别是许多乳源性生长因子的多肽结构已经被广泛证实。乳中含有的生物活性多肽有几十种，其中有多肽类激素、生长因子等,南京会议/王恬 2002/10/27,（2）饲料蛋白源活性肽,饲料蛋白质经过适当的加工处理，可使大分子蛋白质分解释放出分子量不等的肽 从大豆蛋白水解物中可分离得到1种抗癌活性肽（9肽），其分子量1157Da；6种抗氧化活性肽，其中分子量最小仅是一个5肽 (Leu-Leu-Pro-His-His) 酶解乳蛋白，可释放出在乳蛋白基本序列中编码的生物活性肽,南京会议/王恬 2002/10/27,2. 肽的营养生物学功能,(1) 营养作用 实验观察发现，饲粮中添加少量肽类可显著提高动物生产性能和饲料利用率，其提高生产性能的作用，似乎不能仅仅从提供微量的氨基酸或增加蛋白质合成原料来解释（Carnie et al.,1989; Zambonino et al., 1997）。,南京会议/王恬 2002/10/27,(2) 生物活性功能 研究表明，自然界存在的许多蛋白质多肽具有生物活性。如乳中天然存在的多种生物活性肽（ IGFs 、 EGF 、胰岛素、TGFs等），其可以促进细胞增殖，以自分泌、旁分泌或内分泌的方式作用于靶组织和细胞。,南京会议/王恬 2002/10/27,IGF-I 对离体细胞增殖的影响 （*P0.05, *P0.01）,IGF-I浓度(ng/ml),OD540,*,*,*,南京会议/王恬 2002/10/27,胰岛素对离体细胞增殖的影响 （*P0.05, *P0.01）,胰岛素浓度(g/ml),OD540,*,*,南京会议/王恬 2002/10/27,饲料蛋白质在胃肠道降解释放的小分子肽与某些生物活性肽结构相似，这些肽是否可发挥与动物体内合成的活性肽或外源性天然活性多肽相同或相似的作用，已日益为人们所关注。 Nishi等（2001）水解处理酪蛋白、鸡蛋白蛋白、大豆分离蛋白和小麦面筋的实验表明：蛋白质水解物可刺激肠促胰酶肽（CCK）的释放。 王恬等（2001）实验表明，酶解乳产生的蛋白质肽混合物，具有促进细胞增殖和分化的活性。,南京会议/王恬 2002/10/27,不同时间下，初乳酶水解物对小肠上皮细胞增殖率的影响,分钟,南京会议/王恬 2002/10/27,不同时间下，初乳酶水解物对小肠上皮细胞吸收葡萄糖的影响,分钟,南京会议/王恬 2002/10/27,a,b,c,a. 第5天，培养基中添加初乳经酶解90 分钟的产物，100。 b. 第10天，培养基中添加初乳经酶解90分钟的产物，100。 c. 第10天，无血清细胞培养基，100。,南京会议/王恬 2002/10/27,3. 活性肽的研究应用及其展望,尽管目前已有在动物日粮中添加微量肽制品、使用经一定加工处理而生产的蛋白质 肽氨基酸混合添加物等的报道。但迄今为止，由于对肽营养代谢的知识还十分有限，在动物生产中的应用尚处于初级阶段。,南京会议/王恬 2002/10/27,（1）肽的营养生物学应用 在动物生产中，要有针对性地应用肽，必须了解各种肽在动物体内的营养生物学功能及其评定方法，而目前这方面的实验数据还十分缺乏，特别是猪、禽、牛、羊、鱼等动物的消化生理各具特点，肽的吸收方式与能力、肽的形式与功能可能都存在差别，在动物生产中应用生物活性肽还值得进一步探索。,南京会议/王恬 2002/10/27,（2）蛋白质分子中潜在的活性肽 蛋白质饲料是动物获得寡肽的最主要、最直接来源。Zaloga (1990) 认为在蛋白质消化过程中，以蛋白质肽形式存在的氨基酸浓度远比游离氨基酸的浓度大。但不同来源蛋白质释放的肽量可能有所不同，目前这方面的报道很少，且在生产上的意义还不清楚。 迄今已知的寡肽有几千种，但还没有一种实验方法能够分离体液蛋白质中潜在的肽。认识蛋白质分子中潜在的生物活性肽片段，特别是认识生物活性肽的氨基酸组成与分子序列，对于饲料蛋白质中活性肽的释放与产生，对于饲料深加工及生产肽制品都具有积极意义。,南京会议/王恬 2002/10/27,（3）肽的相互作用及与其他养分间的互作 在动物代谢中，按照20种氨基酸计，理论上可能形成的2肽有190种，形成的3肽、4肽、5肽. 的数量将十分惊人。更复杂的问题是肽与肽之间的相互作用。按190种2肽计，可能存在的一对一的简单关系，理论上就有17955种，一对二、一对三、一对四 的关系就更加复杂。 目前 Bioinformatics 研究，可根据生物学实验已经掌握的某一生物或品种各种蛋白质的结构与功能等数据，使用专门设计的软件进行运算分析，从中可筛选出特定需要的蛋白质相互作用组合。,南京会议/王恬 2002/10/27,南京会议/王恬 2002/10/27,（4）肽在动物体内的代谢途径与机制 迄今为止，肽在动物组织中代谢和代谢调控的机制尚不清楚，日粮中究竟有多少氮以肽的形式被吸收仍需进一步深入研究。 有研究指出，寡肽吸收进入血液后，会很快被清除，已知在动物血浆、细胞膜、细胞内的细胞液与各种细胞器中都存在蛋白酶或肽酶（Backwell, 1994）。但迄今尚未发现“肽转运RNA”存在的证据，因此，一般认为寡肽在消化道被吸收转运后，无法直接被动物机体组织利用作为合成蛋白质的原料。,南京会议/王恬 2002/10/27,目前，在医药与生化制剂制造领域，应用生物化学与生物工程技术已经开发生产出数百种肽制剂，作为多种生物活性因子、激素、受体、底物、活性抑制剂、营养添加剂