小肽飼料營養價值及評價方法

xzmrt · 發表于 2011-6-29 15:47:21

小肽飼料營養價值及評價方法

傳統的代謝模型認為蛋白質必須水解成氨基酸后才能被吸收利用，飼料中氨基酸比例符合理想蛋白質模型就能獲得最大的營養效果。但近些年的研究表明，不同來源的飼料氨基酸利用率存在差異，而且在給動物喂以按理想氨基酸模式配制的純合日糧或低蛋白質氨基酸平衡日糧時，不能獲得最佳生產性能。現代研究認為，蛋白質在動物消化酶作用下的水解終產物大部分是由2個或3個氨基酸殘基組成的小肽，它們以完整的形式被吸收進入循環系統而被組織利用。以此理論為基礎，很多飼料企業開發了小肽飼料，做為飼料添加劑應用于動物飼料中。但是到目前為止，小肽市場仍十分混亂，小肽產品良莠不齊，這歸根結底是由于缺乏小肽營養標準。而科學的營養價值評價方法是營養標準的前提，本文對制定合適的小肽營養價值評價方法進行了一些探索，綜述了評價小肽營養價值的指標和測定方法。
　　1 小肽和小肽飼料的概念
　　評價小肽飼料的營養價值，首先要對小肽和小肽飼料的概念有一個明確的定義。肽是氨基酸的線性聚合物，含氨基酸殘基50 個以上的通常稱為蛋白質，低于50 個氨基酸殘基的稱為肽。最簡單的肽由兩個氨基酸殘基組成，稱為二肽（dipeptide），其中含一個肽鍵。含3個、4個、5個氨基酸殘基的肽分別稱為三肽、四肽、五肽。通常把含幾個至十幾個氨基酸殘基的肽鏈統稱為寡肽（oligopeptide），更長的肽鏈稱為多肽（polypeptide）。有的學者把超過12個而不多于20個氨基酸殘基的稱寡肽，含20個以上氨基酸殘基的稱為多肽。在動物營養學上一般認為“含2個或3個氨基酸殘基的肽為小肽”。小肽飼料是一種功能營養性添加劑，也稱為小肽營養素。小肽飼料的產生是基于現代營養學的研究成果。研究者認為，蛋白質在消化道中的消化終產物的大部分往往是小肽而不是游離氨基酸(FAA)。小肽能完整地通過腸粘膜細胞進入體循環。小肽的吸收具有轉運速度快、耗能低、載體不易飽和等優點，且各種肽之間轉運無競爭性與抑制性。小肽也是組織內氨基酸的重要來源之一，動物組織可以直接利用小肽中的氨基酸合成組織蛋白。根據這些研究結果，可以確定小肽是一種更優質的氮源。于是人們開始研究如何生產小肽飼料。在當前的生產工藝下，小肽飼料就是通過化學或生物方法將本來不適合動物利用的蛋白原料分解，制成的含有大量小肽的飼料產品?，F在生產小肽飼料的方法主要有酸解法、酶解法、微生物發酵法三條途徑。酸解法通過強酸、強堿的作用分解大分子蛋白為小分子肽，由于強酸、強堿具有腐蝕性, 該法會帶來大量的污染；酶解法利用酶的定向分解的特性將大分子蛋白分解為小分子肽；微生物發酵法是利用微生物的生化反應將蛋白轉化為肽。僅就制備小肽來說還有化學合成法、重組DNA法等，但目前仍不適合商業化生產。
　　目前市場上很多小肽飼料并不符合小肽的定義，簡單地把寡肽甚至分子量較小的多肽稱為小肽，這樣做忽略了小肽和寡肽、多肽的區別。肽鏈的長度是影響肽吸收的原因之一，肽轉運主要限于二肽、三肽, 對長鏈肽大量轉運的可能性很小，這樣的飼料產品其實并不具有小肽在吸收方面的特點。
　　2 影響小肽飼料營養價值的因素
　　作為一種飼料產品，小肽飼料的營養價值一方面在于小肽在吸收方面相對于FAA的巨大優勢，另一方面取決于飼料本身的質量。
　　2.1 影響小肽吸收的因素
　　2.1.1 肽鏈的長度
　　目前的研究認為，二肽和三肽能被完整的吸收，但三肽以上的寡肽是否能完整吸收還有爭議。Grimble 等報道，腸道對大于三肽的寡肽吸收慢于小肽，腸道內胰蛋白酶、肽酶對其進一步水解可能是寡肽吸收的主要限速反應。當蛋白質水解產物中的寡肽和FAA所占比例較高時，寡肽能誘導腸肽酶的分泌，在腸肽酶的進一步作用下水解釋放出FAA，使FAA的濃度提高，從而加劇 FAA吸收的競爭抑制，進一步減慢肽的吸收速率。但是，反芻動物瘤胃細菌對大分子肽的攝取速度比小分子肽和氨基酸攝取速度快，且利用效率更高，雖然細菌對低分子量的蛋白質降解產物（小分子量的肽和氨基酸）發酵較快，但大分子肽更容易轉化為菌體蛋白質。
　　2.1.2 肽的氨基酸殘基組成
　　肽的氨基酸殘基組成是影響肽吸收的另一個重要因素。當賴氨酸(Lys)與甘氨酸(Gly)形成二肽時，Lys處于N端比處于C端吸收得更快；而Lys 與谷氨酸(Glu)形成二肽時，Lys處于C端時吸收更為迅速。L型小肽比D型小肽更易被動物吸收，中性小肽比酸、堿性小肽更易被動物吸收。當肽是由疏水性且體積較大的底物如Met和Phe構成時，載體對肽就有較高的親合力，因而轉運速度較快；而親水性且帶電荷的小肽，載體對其親合力較小，所以轉運速度較慢。樂國偉等研究發現，含疏水性的苯丙氨酸的肽類對肽載體的親和力高，以肽形式吸收可能是苯丙氨酸吸收本身的需要。
　　Broderick等研究了混合瘤胃微生物對中性肽的代謝，發現含有3個丙氨酸殘基的肽代謝最快，其次是Leu(Gly)2、Gly(Ala)2，然后是其它中性三肽、二肽代謝速度相似，但Gly-Pro較慢，(Ala)2代謝較Gly-Pro快；在由丙氨酸殘基構成的肽中，三肽代謝速度大于四肽，然后是五肽，二肽最慢。由此可見，肽鏈的氨基酸序列對肽的利用率也有影響。通過研究Lys-Pro肽、Lys-Ala肽、Met-Ala肽的效應發現，前兩種肽的代謝速度比后一種肽慢4倍。
　　2.1.3 肽的來源
　　程茂基等通過體外培養發現，反芻動物對瘤胃液肽的攝取量和攝取率顯著高于大豆肽（P<0.05）和玉米肽(P<0.05)，表明肽來源不同能影響其吸收和利用