小肤营养研究进展

1小肽营养理论的提出

肽是蛋白质分解成氨基酸过程中的中间产物。动物营养学上通常把含氨基酸残基50个以上的称为蛋白质，把含几个至几十个氨基酸残基的肽链统称为寡肽，更长的肽链称为多肽，而把由2一3个氨基酸组成的肽链称为小肽。小肽又叫纳米胶原蛋白，也称寡肽、微肽、短肽。有些小肽是天然的，有些则是通过水解蛋白而产生。传统蛋白质消化、吸收理论一般认为蛋白质在肠道内被分解成小肽和游离氨基酸，游离氨基酸可被直接吸收，而小肽则在肽酶作用下进一步水解成游离氨基酸才能被吸收进人血液循环。实际上蛋白质在消化道中的消化终产物往往大部分是小肽而非游离氨基酸，小肽能完整地被吸收并以二、三肽形式进人血液循环，小肽作为蛋白质的主要消化产物，在氨基酸消化、吸收以及动物营养代谢中起着重要的作用。Neway和Smith在1960年首先提出了小肽可以被完整地转运吸收的观点。Garder(1984 )研究表明，大量小肽直接被吸收进人体循环。Hara等(1984)也指出，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粘膜细胞而进人体循环(乐国伟等，1997 )。另外，小肽的Ⅰ型载体(Fei等，1994)和Ⅱ型载体( Adibi,1996 )分别被克隆。这样小肽被完整吸收的观点逐渐被人们认识并被利用。肽营养的研究也受到了广泛的重视，近几年来，有关小肽在动物体内的吸收机制、影响小肽释放和吸收的因素以及小肽生理特性的研究取得了很大的进展，小肽在动物体内可以被完整吸收的观点得到了进一步的确证和发展。

2、小肚在动物体内的吸收机制 2.1单胃动物体内小肽的吸收机制

小肽的吸收机制与游离氨基酸完全不同，游离氨基酸的吸收存在中性、酸性、碱性氨基酸和亚氨基酸4类系统，依赖不同的钠泵进行主动转运。单胃动物吸收小肽依靠肠系膜系统，存在独立的转运系统，其吸收可能有以下三种形式:①具有pH依赖性的氢离子和钠离子转运体系，动力来自于质子电化学梯度，不消耗ATP ( Kato等，1989);②依赖氢离子或钙离子浓度的主动转运过程，需要消耗ATP (Vincenzini等，1989);③谷胧甘肽(GSH)转运系统。由于谷胱甘肽(GSH)在细胞内有重要的抗氧化功能，故谷胱甘肽(GSH)转运系统具备了独特的生理意义。

2.2反当动物体内小肽的吸收机制

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，以非肠系膜系统为主要途径。一般情况下，消化道中的小肽在瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃和十二指肠等部位是以肠系膜进行的;在空肠、结肠、回肠、盲肠等部位是以肠系膜进行的。反当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。也有学者认为，反刍动物体内的小肽主要促进了瘤胃微生物对营养物质的利用以及微生物蛋白合成，从而提高了动物的生产性能。 3小肽的吸收特点

小肽的吸收具有转运速度快、耗能低、载体不易饱和、可避免氨基酸之间竞争的特点。Daniel等(1994)认为，肽载体吸收能力可能高于各种氨基酸载体吸收能力的总和。乐国伟等(1997)报道，分别在鸡的十二指肠灌注CSP(主要由小肽组成的酶解酪蛋白和相应组成的游离氨基酸混合物，十分钟后CSP组门静脉血液循环中的一些小肽量和总肽量显著高于游离氨基酸组。因此小肽的吸收比游离氨基酸更有效。寡肽中氨基酸残基被迅速吸收的原因，除了其吸收机制本身之外，可能是肽本身对氨基酸或其残基的吸收有促进作用。另外，还可能由于以肽形式结合的氨基酸的吸收减少了单个氨基酸的吸收竞争和领抗作用。Pharagyn等 1987年发现，完全以寡肽的形式供给动物氨基酸时，赖氨酸的吸收速度不受精氨酸的影响。

寡肽可能从以下几个方面促进氨基酸的吸收:1)寡肽自身的氨基酸能够迅速吸收;2)寡肽本身对其它氨基酸或肽的转运有促进作用;3)寡肽吸收机制可以缓解氨基酸之间的吸收竞争;4)肽与氨基酸的吸收优势部位有较大的差别。 4小肽的营养及生理作用

4.1促进氨基酸吸收，提高蛋白质沉积率

研究表明，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、皮肽和其它组织也能完整地利用小肽( Pierzynowskii等，1997)，其中肾脏是消化吸收肽和再捕获氨基酸的主要场所(Adibi,1997 )。小肽和氨基酸具有相互独立的吸收机制，二者互不干扰，而且部分游离氨基酸可能主要依靠小肽的形式吸收进入体内。Zaloga(1991)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。Funabiki(1990)指出，含肽日粮组小鼠体蛋白会成效率比含氨基酸组高26%。乐国伟等(1996)试验表明，雏鸡在灌注酪蛋白水解产物后，组织蛋白质合成率显著高于游离氨基酸组。

4.2提高矿物元素的吸收利用率 有些小肽具有与金属结合的特性，从而可以促进金属元素的被动转运过程及在体内的储存。高明航等认为酪蛋白磷酸肽能在动物的小肠环境中与Ca,Cu,Zn等二价离子结合，防止产生沉淀，增强肠内可溶性矿物质的浓度，从而促进其吸收利用。李永富等(2000)报道，对1一21日龄的乳猪分别添加小肽铁、右旋糖昔铁，14日龄时测血清铁蛋白(SF)含量，其中添加小肽铁组明显高于添加右旋糖昔铁组和对照组。Maria等(1995)报道，肉类水解物中的肽能使亚铁高于可溶性、吸收率提高。张滨丽(2000)报道，酪蛋白磷酸肽(CPP)是含有成簇的磷酸丝氨酸的小肽，在动物小肠内能与钙结合而阻止磷酸钙沉淀的形成，使肠道内溶解钙的量大大增加，从而促进钙的吸收和利用。

4.3提高动物生产性能

蛋白质在消化酶的作用下降解形成的小肽可能具有特殊的生理活性，能够直接被动物吸收，参与集体生理活性和代谢调节，从而提高动物生产性能。断奶仔猪添加小肽制品，能极显著提高猪的日增重和饲料转化率。Parisini等(1989)在生长猪日粮中添加少量的肽后，显著地提高了猪的日增重、蛋白质利用率和饲料转化率。姜宁等(2005)报道了日粮中添加小肽制品对贵妃鸡育雏期的影响，结果表明生产性能和营养物质的代谢率都显著提高。含12%-20%的多种不同的小肽(2-20个氨基酸组成)饲料能增加多种蛋白酶和促进鱼苗小肠提早成熟，更能减轻鱼苗因饲喂饲料而产生的骨骼畸形。在虾苗的饵料里添加0.5%的小肽，能促进采食，增加生长速度及苗体的长度。

4.4对瘤胃微生物的调控作用 饲料蛋白质迅速分解成肽以后，大部分被微生物利用。小肽对瘤胃微生物有重要的调控和营养作用。尽管大多数瘤胃微生物能利用氨和氨基酸作为氮源生长，但是肽合成微生物蛋白质的效率高于氨基酸。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，瘤胃细菌的生长速度在有肽时比有氨基酸时快70%。近年来研究发现，大约有2/3来源于肽和氨基酸，肽是瘤胃微生物合成蛋白质的重要底物，Chen等(1987)证明，肽是瘤胃蛋白质降解的限速步骤。虽然目前还不清楚瘤胃微生物对小肽转运和利用的机制，但已经证明小肽是瘤胃微生物达到最大生长效率的关键因子，但小肽能否促进微生物的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，小肽能促进微生物的生长，而对发酵速度慢的纤维素类物质，小肽不能促进微生物的生长。这也是目前建立的 瘤胃微生物肽营养体系的核心。Hooever(1991)已经证明，肽是瘤胃微生物达到最大生长效率的关键因子，对瘤胃微生物蛋白质合成量、小肠内氨基酸组成和微生物对粗饲料的降解都有着重要影响。

4.5小肽在动物机体免疫中的作用

小肽具有参与机体免疫调节的作用，能促进巨噬细胞的吞噬作用、淋巴细胞和未成熟的脾细胞的增殖。Storia(1994)以猪骨髓的一段cDNA为模板化合成的一种寡肽，对革兰氏阳性、阴性菌都有抑制作用。Andeson(1995)从猪小肠中分离出一段NK一赖氨酸寡肽对大肠杆菌有抑制作用。曾晓波的试验验证了菜籽肽对小鼠肿瘤的抑制作用。 4.6小肽的生理调节作用

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。Bantl(1979)从a一酪蛋白水解产物中分离出酪啡肽，发现其氨基酸序列与内源的阿片肽N末端的序列相似。小麦谷物蛋白的胃蛋白酶水解物中同样存在阿片肽的前体，它可完整地进人血液循环作为神经递质而发挥生理活性作用(乐国伟等，1997)。在肽的活性作用研究中，对乳蛋白生物活性肽的研究最为深人。目前已从乳蛋白酶解产物中检测到了具有阿片肽活性、免疫调节活性、抗高血压活性、金属离子生物转化活性、抗凝血和舒张血管活性及抗细菌活性等多种生物活性肽，而且其中许多活性肽已从不同动物的乳蛋白中得到了分离纯化。例如，免疫刺激肽是从人酪蛋白的胰蛋白酶一糜蛋白酶的降解产物中分离得到的(Tolles等，1981,1982)，它能激活巨噬细胞的吞噬活性。Maryama(1987)还发现了四种活性肽，它们具有抑制血管紧张素转换酶(ACE)的活性和抗高血压的作用。 4.7其他

小肽能阻碍脂肪的吸收，并能促进“脂质代谢”，因此，在保证摄入足够量的肽的基础上，可将饲料其他能量组分减至最低。另外，体内小肽可促进葡萄糖的转运且不增加肠组织的氧消耗。

5影响消化道内小肽释放和吸收的因素 5.1饲料蛋白质品质

Asche等(1989)研究报道，当饲喂劣质植物性蛋白饲料(小麦蛋白、玉米蛋白粉)时，蛋白消化后的产物以游离氨基酸为主，而饲喂动物性蛋白、脱脂乳、豆饼和玉米蛋白粉等优质蛋白饲料后，其在肠道经消化将产生大量大分子肽、和小肽。计成(2004)报道，饲料中蛋白质品质越高，其分解产生的肽数量增多，其与氨基酸结合的概率大大增强，从而有利于动物机体对氨基酸的吸收，提高动物的营养水平，进而提高生产性能。 5.2加工和贮藏条件

赖氨酸被称为第一限制性氨基酸，在缺乏赖氨酸的情况下，其他氨基酸的吸收也将受到限制。赖氨酸主要来源于蛋白质，优质蛋白饲料中含有丰富的赖氨酸，经消化成小肽和游离氨基酸后被动物机体吸收。研究表明，经加热长期存放的豆粕，肽的释放量较新鲜豆粕降低近40% ,蒸制加工后的肉品小肽的释放量也大大降低。由此可见，蛋白加工和贮藏条件将影响小肽的释放量。这可能是由于加热和长期存放发生的棕色反应致使赖氨酸残基及其毗邻的氨基酸肽键难以断裂，影响了蛋自质的消化，从而导致小肽的产生减少。 5.3日粮营养水平

目前对于动物的营养水平对肽吸收的影响还没有定论。一些研究发现，日粮营养水平低，特别是日粮蛋白水平不足，会减弱动物吸收肽的能力，但是另外一些试验结果则显示，营养不足可以刺激肽吸收能力的升高。Chen等(1987)报道，随着日粮豆粕含量的提高，黑白花奶牛对寡肽的吸收能力越强。而Webb等(1992)则报道，降低日粮蛋白质水平，大鼠对甘氨酞一亮氨酸的吸收反而增力日。

5.4肽链长度

肽链的长度对肽的吸收有较大影响。目前的文献资料认为，肠道中只存在运输二肽和三肽的运输系统，某些二肽和三肽能被完整吸收(Adibi等，1972 ,1975 ; Addison等，1974a,b)，但含三个以上氨基酸残基的肽是否能完整吸收还有争议。Grimble等(1986,1987)报道，2一3肽蛋白水解物吸收快于4一10肽的水解物。

5.5肽和游离氨基酸的比例

当蛋白质水解产物中肽和游离氨基酸的比例较高时，肽能诱导肠肽酶的分泌(Bamba等， 1993),肽在肠肽酶的进一步作用下水解释放出游离氨基酸，游离氨基酸的浓度提高加剧了吸收的竞争抑制，从而进一步减慢肽的吸收速度。 5.6肽中的氨基酸组成与载体

肽的氨基酸组成和排列顺序均能影响肽的吸收。大鼠肠道对谷氨酞赖氨酸形式存在的谷氨酸的吸收速度是谷氨酞蛋氨酸形式的两倍。赖氨酸与甘氨酸形成二肽时，赖氨酸处于N末端要比处于C末端吸收更快。而赖氨酸与谷氨酸形成二肽时，赖氨酸处于C端吸收更迅速(Burston等，1972)。小肽载体也对其吸收有一定影响，它对疏水性、侧链体积大的底物，如含支链氨基酸、蛋氨酸或苯丙氨酸的肽，具有较高的亲和力，而对亲水性、带电荷的小肽亲和力较小(Matthews ,1980 ) o

6小肽在动物生产中的应用效果效果

6.1家禽

张爱忠等(2002)在黑凤鸡日粮中添加0.5 %的小肽制剂，可以提高黑凤鸡采食量、产蛋率、饲料转化率和蛋壳强度。张鹏等(2005)在蛋雏鸡饲粮中添加0.6%小肽使体重比对照组提高21.41%,而且雏鸡血清T3浓度较对照组提高了171.51%(P<0.05)，血清胰岛素浓度较对照组提高了37.26%。刘卫东等(2006)报道，添加小肽使肉仔鸡的增重、饲料效率和经济效益等方面都取得了较好的效果，其中尤以添加0.4%的小肽组最好。由此可见，小肽可以提高鸡的生长速度，其机制之一可能是通过下丘脑一垂体一甲状腺轴及胰腺调控代谢过程来实现。 6.2猪

王碧莲等(2000)用含有一定量小肽的饲料饲喂仔猪，试验组仔猪比对照组仔猪增重12.93% , 腹泻率降低60%，经济效益比对照组提高15.62%。方俊等(2003)报道，早期断奶仔猪饲喂添加小肽的日粮可明显提高仔猪的脂肪酶和胰淀粉酶的活力，而且可使小肠绒毛高度增加，隐窝变深，从而提高仔猪对营养物质的消化吸收，同时减轻腹泻并促进生长。岳洪源(2004)报道，在不含喷雾干燥血浆蛋白粉的基础日粮中添加3g/kg大豆肽可提高断奶仔猪的日增重。李职等(2004)研究表明，在乳猪教槽料中添加小肽，可以较大幅度提高断奶仔猪的日采食量和日增重，并有较低的耗料增重比，且动物源小肽(鱼粉)比植物源小肽(大豆)效果更好。

6.3反当动物

曹志军等(2004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(2004)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。

7小肽的生产现状

目前，常用的小肽生产方法主要有化学合成法、微生物发酵法、酶解法和重组DNA技术。化学合成法发展较早，技术成熟，已广泛用于生产高价值的药用肽。该方法的缺点是产品有消旋化现象，需要保护侧链官能团，整体生产率低成本高，生产中使用大量的有毒溶剂，对环境和健康有害。微生物发酵法是通过筛选适宜在蛋白质底物上优良表达的菌株，以菌株分泌的蛋白酶在体外将蛋白质酶切成长短不一的肽段。该法的优势在于可以直接采用饲料原料进行生产，工艺简单，在大豆肽生产中应用广泛，技术成熟。目前采用的微生物主要有:嗜酸乳杆菌、枯草芽抱杆菌、米曲霉、黑曲霉等。酶解法指采用适当的蛋白酶，在适宜的酶解条件下对饼粕蛋白质提取物进行酶解从而制备小肽的过程。目前常用的酶主要有:Alacalase碱性蛋白酶、Flavourzym。复合风味酶,Protease A和Pepti-dase R、胃胰蛋白酶等。多数酶

的酶切位点都已得到了深入的研究和论证，因此比起微生物发酵，它的酶解产物更为单一，目的性也更强。该法应用于大豆肽和菜籽肽制备取得了较好的成绩。DNA重组法避免了化学合成法的缺点，但在基因表达和回收上存在问题，且生产小肽的种类受限制，不能生产酸胺肽，也不适合制备短链肽。 8小肽的检测技术

目前小肽的检测技术主要包括蛋白质常规检测法(如苟三酮法、双缩脉法、福林酚法、凯氏定氮法)、平均肽链长度法、膜分离法、凝胶电泳法、高效液相色谱法、质谱与串联质谱法等。

9小肽的研究方向

小肽营养已经成为动物营养界一个新的热门话题，小肽的研究也越来越为动物营养界所重视。小肽营养必需性已被许多试验所证实，与游离脂肪酸相比，小肽在吸收率和利用率上的优势已经逐渐被人们认可。同时，小肽本身作为营养物最终被机体所利用，不存在残留或毒副作用，对畜产品的品质无负面影响，还可作为抗生素的替代品。小肽的营养研究及天然肽制品的研制推广应用对节省优质蛋白质资源、促进饲料工业及养殖业的发展、制造绿色食品、维护人类健康都将有着深远的意义。因此我们下一步所需做的工作是:结合饲养试验，确定动物在最佳氨基酸利用时小肽和游离氨基酸的比例，进而确定不同蛋白原料的使用量。着手开发和研制廉价、高效、安全和无污染的小肽制品并应用于动物生产，对于充分利用蛋白质资源，改变我国蛋白质资源紧张局面，提高畜牧业整体生产水平大有益处。