寡肽的生理功能.doc

寡肽营养的研究进展 李娜, 李晓凤,马国栋, 刘强, 刘涛, 潘江龙 （济南大学泉城学院 山东 济南250022）摘要：肽是由氨基酸组成蛋白质结构与功能片段，肽链上氨基酸残基数在 10 个以内的称之寡肽，寡肽具有重要生理功能。该文介绍寡肽在生物体内吸收机制及特点，综述寡肽营养作用，并对高 F 值寡肽和大豆寡肽研究进展进行阐述。关键词：寡肽；高 F 值寡肽；大豆寡肽 Study advances on oligo-peptide LI Na, Li XIAO-feng , MA GUO-dong , LIU Qiang, LIU Tao PAN JIANG-long （College of Quancheng，University Of Jinan, Jinan 250022, China）Abstract：peptide isconsistedbyaminoacids，Itisthe fragments ofproteinsstructureandfunction. If thenumberof amino acids in the peptide chain is below 10, the peptide is called oligopeptide. Oligopeptide have an important physiological role. This paper points out the absorbing mechanismand characteristics of the oligopeptide in body, sums up the nutrition of the oligopeptide expatiates the progress of high F ratio oligopeptide and soybean oligopeptide.Key words：oligopeptide; high F ratio; oligopeptide; soybean; oilgopeptidel寡肽的概念及寡肽理论的提出11寡肽的基本概念寡肽由氨基酸组成，是蛋白质的结构与功能片段并使蛋白质具有数以千万计的生理功能。肽本身也具有很强的生物活性。由2个或3个氨基酸脱水缩合而成的肽分别叫二肽和三肽，以此类推为四肽、五肽。一般说来，肤链上氨基酸数目在10个以内的叫寡肽，1050个的叫多肽，50个以上的叫蛋白质。最简单的肽是由两个氨基酸组成的二肽，其中含有1个肽键；目前多数研究认为，肠道内只存在运载二肽和三肽的运输系统，对大肽的大规模运输很少，人们习惯上也把寡肽中的二、三肽称为小肽。12寡肽吸收理论的提出和发展蛋白质在动物的消化道内经各种消化酶的作用，降解为游离氨基酸(FAA)和寡肽(0P)。传统的代澍模型认为：只有游离氨基酸才能被动物直接吸收利用，寡肽只有再降解成游离氨基酸才能被动物吸收利用。近年来的研究表明，蛋白质在消化道中的消化终产物的大部分往往是小肽，而且小肽能完整地通过肠黏膜细胞进入体循环。血液循环中的小肽能直接参与组织蛋白质的合成，此外，肝脏、肾脏、皮肤和其他组织也能完整地利用小肽。1953年Agor首先观察到肠道能完整地吸收转运双苷肽。1960年Newav和smith研究发现，蛋白质在小肠内的消化产物除了氨基酸外，还有大量的小肽，而且肽可完整进入肠黏膜细胞。这个发现引发了对小肽研究的热潮。首先，1962年Drockcoop等在血浆中发现有特殊肽的存在，如含羟脯氨基酸的肽。而后，1971年Adibi喂小鼠双苷肽后，用同位素示踪法在血浆中检测到了这些肽。1989年webb等的研究表明，蛋白质降解产物大部分是二或三个氨基酸残基组成的小肽，它们能以完整形式被吸收进入循环系统。经过深入研究发现，在小肠存在一个低聚肽吸收通道，并且1984年Ara等在小肠黏膜上发现了小肠载体；1994年Fei等克隆了小肽的I型载体；1996年Adibi克隆了小肠的型载体。这样肽能被完整吸收的观点逐渐被人们认识和利用。2寡肽的吸收和转运机制及吸收特点21 寡肽的吸收机制和转运机制寡肽与氨基酸吸收机制完全不同，它是一个依靠H+浓度、ca2+浓度、电导和耗能的独立过程，同时寡肽吸收的速度和效率更高。单胃动物体内寡肽转运机理可能有以下三种形式：具有pH依赖性的氢离子和钠离子转运体系，不消耗ATP。1994年Daniel等研究表明，小肽转运的动力来源于质子的电化学梯度，质子向细胞内转运产生的动力驱使小肽向细胞内运动，这样小肽就以扩散的形式进入细胞，引起细胞浆的pH值下降，从而活化钠离子氢离子通道，氢离子被释放出细胞，细胞内的pH值恢复到原来水平；依赖氢离子或钙离子浓度的主动转运过程，需要消耗A仰。1985年Takwwa等首次证实了在氢离子浓度存在下的囊泡膜刷状缘肽的主动加速转运。这种转运方式在缺氧或在添加代谢抑制剂的情况下被抑制；谷胱苷肽(GSH)转 运系统。1989年vincenzjni报道，GSH的跨膜转运与钠离子、钾离子、锂离子、钙离子、锰离子的浓度梯度有关，而与氢离子浓度无关。由于GSH在生物膜内具有抗氧化作用，因而GSH转运系统可能具有特殊的生理意义。1993年webb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，而由瘤胃、瓣胃、网胃、皱胃、十二指肠吸收的肽则进入非肠系膜系统。在反刍动物体内，肽的吸收以非肠系膜系统为主要途径，其吸收的主要部位在瘤胃与瓣胃。反刍动物对小肽的吸收有的以被动扩散的形式进行，有的则是由载体介导的主动转运过程。1998年Mccollum和Webb研究了羊瓣胃GlvSar的吸收机制，结果表明，其转运是由载体介导的，并依赖氢离子的浓度梯度进行.22寡肽的吸收特点寡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的特点。这种生理特性可使底物对不同生理状态及日粮变化具有更大的适应性。当动物由于疾病或其他因素对某种氨基酸不能很好吸收时，可通过添加含有此种氨基酸的寡肽来提供氨基酸，寡肽的这种吸收优势具有很大的潜在营养作用。3寡肽的营养作用31在氨基酸方面的营养作用很多试验证明，肽中的氨基酸残基比相应的游离氨基酸吸收更快。1996年施用辉在研究不同比例小肽与游离氨基酸对来航鸡氨基酸吸收的影响时发现，在来航鸡十二指肠灌注3mL小肽后，来航鸡对游离氨基酸吸收显著高于灌注游离氨基酸组(P005)，肠道吸收底物中小肽比例越高，氨基酸的吸收越迅速，当完全以小肽的形式供给时，赖氨酸的吸收不再受精氨酸的影响。1998年Li等用体重65kg的仔猪进行试验发现，当十二指肠灌注LvsGly二肽时，门静脉的Lvs浓度比灌注相应的游离氨基酸混合物高，而且吸收速度快，表明二肽的吸收率高于游离氨基酸混合物。32在蛋白质代谢方面的作用1991年zaloga研究表明，以寡肽形式作为氮源时，整体蛋白质沉积率高于相应氨基酸日粮或完整氨基酸日粮。其原因为食人的氮源以小肽形式吸收时，由于避免了游离氨基酸在吸收时的竞争，合成蛋白质的效率也随之升高。1988年Rerat等报道，向猪十二指肠灌注小肽后，血浆胰岛素的浓度高于灌注游离氨基酸组。而胰岛素的功能之一是参与蛋白质合成时的肽链延长，增加蛋白质的合成。 33促进矿物元素的吸收利用1996年施用辉等报道，在蛋鸡饲粮中添加小肽制品后，血浆中的铁、锌离子含量显著高于对照组。有研究认为，小肽铁与硫酸亚铁相比，其生物学效价较高，主要原因在于铁能够以小肽铁的形式到达特定的靶组织，能自由地通过胎盘，而硫酸亚铁的铁进入血液是经主动转运途径被结合于运铁蛋白而吸收的，由于其相对分子质量相当大，不能通过胎盘屏障，因此小肽对铁的吸收和转运具有十分重要的作用。1997年zambonino和Infante等报道，在鲈鱼苗饵料中添加小肽后，能极大减少骨骼的畸形。这可能是由于有些小肽具有与金属结合的特性，从而促进Ca2+、Fe“、cu“和zn“的被动转运过程及在体内的储存。34具有免疫活性1982年Jolles等报道，从酪蛋白的降解物中分离出的免疫活性肽，能激活巨噬细胞的吞噬功能。1987年Benhou等、1984年Parker等从人乳酪蛋白的消化物中获得的六肽(Val一GluProIleProTvr)和三肽(GlvLeuPhe)，可以通过鼠巨噬细胞激活绵羊红血细胞的吞噬作用。1988年Julius等发现绵羊初乳乳清中的一段富含脯氨酸(Pro)的肽段和分化，有些时候也能抑制免疫的反应。其胰凝乳蛋白酶的水解物中分离出的一种九肽(ValGluSe卜Tv卜ValProLeuPhePm)及合成的九肽或其C端的五肽、六肽均具有与Pr0相似的免疫调节作用。35对瘤胃微生物的作用蛋白质在反刍动物瘤胃内能降解成大量的小肽，小肽在瘤胃内的代谢主要由瘤胃微生物的肽酶完成。小肽是反刍动物瘤胃微生物蛋白质合成的重要底物。小肽对瘤胃微生物生长的主要效应是加快微生物的繁殖速度，缩短细胞分裂周期。目前已证明小肽是瘤胃微生物达到最大生长效率的关键因子，小肽促进微生物生长主要取决于作为能源的碳水化合物的发酵速度。对发酵速度快的可溶性糖、小肽能促进微生物生长，而对发酵速度慢的纤维素类物质则不能促进微生物生长。36提高动物生产性能近年来的研究表明，小肽可以直接作为神经递质，间接刺激肠道受体激素或酶的分泌而发挥作用。蛋白质在经酶解时，可能产生具有特殊生理活性的小肽，参与机体的生理活动，从而促进生产性能的提高。4寡肽在动物生产中的应用41寡肽营养在单胃动物生产中的作用小肽产品可应用到各种畜禽及水生动物饵料中，具有促进动物生长、提高生产性能、改善产品品质和动物健康状态的作用。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(分别为785885，10061106)。Saraah(2000)报道，用猪组织水解制品(DPs，富肽产品)取代仔猪饲粮中的乳清粉，分别添加6和12，结果含6的处理组在两周内具有较高的采食量和日增重以及较优的饲料利用率。汪梦萍等(2000)在仔猪饲粮中添加o3的“喂大快”(一种富肽制剂)，结果得出同上述类似的结论。Rerat(1988)等报道，向猪十二指肠内分别灌注小肽和游离氨基酸混合物后，除蛋氨酸外，出现在门静脉中的小肽比灌注相应游离氨基酸快，而且吸收峰高。在蛋鸡基础日粮中添加肽制品后，其产蛋量和饲料转化率显著提高，蛋壳强度也有提高的趋势。王碧莲等(2000)在产蛋鸡后期的饲粮中添加2的“喂大快”，结果摄食含小肽制品饲料的蛋鸡产蛋率和蛋重明显高于对照组而料蛋比显著降低，这与国外众多的报道一致。分析其原因主要与“喂大快”中的生物小肽有关。代建国(2000)用许英稿(1991)采用的方法制得禽胰多肽粗品，并以饮水形式供给粤黄肉鸡，添加量分别为O58，116，232mgd-l，结果表明：添加禽胰多肽粗品可促进肉鸡采食，改善饲料利用率，促进鸡只生长。而且以058懈d-1的添加量肉鸡增重效果较好，而添加剂量较大时，也能促进生长，但增重与剂量之间不呈现线性依赖关系。42寡肽营养在反刍动物生产中的应用饲料蛋白质进入瘤胃后，大部分迅速分解成肽后被微生物利用。瘤胃微生物蛋白合成所需的氮，大约有23来源于肽和氨基酸，肽是瘤胃微生物合成蛋白的重要底物。肽对瘤胃生长的效应是加快微生物的繁殖速度，缩短细胞分裂周期，特别是小肽能刺激发酵糖和淀粉的微生物生长。肽能促进非结构性碳水化合物初期产气量、结构性碳水化合物后期发酵产气量以及总挥发性脂肪酸(TVFA)的生成量，并能显著提高瘤胃微生物对粗饲料的利用程度。另一些研究者也发现肽是瘤胃微生物达到最大生长效率的关键因子。对奶牛饲喂小肽制品，其吸收的谷胱甘肽在乳腺中降解为甘氨酸(Gly)、半胱氨酸(Cys)，可作为乳蛋白合成的原料，促进乳蛋白合成；由于反刍动物存在肽的非肠系膜吸收，且肽可被瘤胃微生物和组织利用，故通过加保护剂可改变小肽的吸收。在湖羊日粮中添加乙酸钠后，瘤胃肽浓度提高1969，山羊日粮中添加离子载体后，瘤胃中肽保护率提高20，氮的总体消化率也显著改善。5寡肽营养研究的意义与展望优质的蛋白质饲料释放出的寡肽较多，劣质的蛋白质原料只能产生数量较少的寡肽。人们意识到动物为了达到最佳生产性能必须需要一定数量的肽，特别是小肽，而且试验证实小肽的吸收率比氨基酸大，比