小肽在动物体内的吸收_转运和利用
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小肽对肉鸡的作用1、大豆肽能够提高肉鸡增重,降低料肉比,提高肉鸡的生产性能;2、大豆肽有提高胸肌率和腿肌率、降低腹脂率的趋势,可以改善酮体品质;3、大豆肽可以刺激胸腺、脾脏和法式囊的发育,增加它们的重量,提高淋巴细胞转化率和牛血清白蛋白抗体滴度值,提高肉鸡免疫力;4、大豆肽可以促进乳酸菌等有益菌的增殖,数量提高20一40倍,并能使大肠杆菌等有害菌降低10倍以上,极显著抑制有害菌的增殖,调节肉鸡肠道菌群平衡;5、小肽可作为能源底物优先被小肠黏膜上皮细胞完整地吸收,从而促进肠道黏膜组织的快速发育,提高肠道对养分的吸收利用,增强肠道的屏障功能。
寡肽能促进小肠绒毛发育和提高小肠细胞生成率;6、小肽可以作为诱导消化酶分泌的最适底物,为机体内消化酶的迅速合成提供完整的氮架,能够刺激家禽肠道消化酶分泌;7、小肽能与金属离子形成螯合物,增强微量元素的溶解性,促进其快速吸收8、大豆肽能提高肉鸡胸肌pH值及嫩度,增强其保水性并改善肉色,降低粗脂肪含量。
小肽对蛋鸡的作用1、添加深海鱼肽有利于改善鸡蛋品质,加强蛋壳质量,提高鸡蛋的营养价值。
另外,深海鱼肽能显著提高饲料粗灰分的消化吸收,尤其是磷的吸收。
2、添加大豆肽可以促进嗉囊、空肠、盲肠、直肠乳酸菌的增殖,与对照组相比乳酸菌数量增加10倍以上,差异极显著(P<0.01);添加大豆肽明显抑制大肠杆菌、好氧菌总数的增加,与对照组相比细菌数量下降lO倍以上,差异显著。
可以作为良好的蛋鸡肠道菌群调节型饲料添加剂。
3、大豆肽可以刺激胸腺、脾脏和法式囊的发育,增加它们的重量,提高淋巴细胞转化率和牛血清白蛋白抗体滴度值,提高肉鸡免疫力;4、小肽可作为能源底物优先被小肠黏膜上皮细胞完整地吸收,从而促进肠道黏膜组织的快速发育,提高肠道对养分的吸收利用,增强肠道的屏障功能。
寡肽能促进小肠绒毛发育和提高小肠细胞生成率;5、小肽可以作为诱导消化酶分泌的最适底物,为机体内消化酶的迅速合成提供完整的氮架,能够刺激家禽肠道消化酶分泌;6、小肽能与金属离子形成螯合物,增强微量元素的溶解性,促进其快速吸收。
饲用小肽的生物学作用及吸收作者:申惠敏贾秀珍来源:《家禽科学》2014年第09期摘要:文章重点讲述活性小肽应用于家禽饲养中,小肽对家禽肠道发育、消化酶、微生态、机体免疫力、生长性能等影响;小肽吸收机制及部位及影响小肽吸收的因素等。
关键词:活性小肽;家禽;吸收蛋白质是一切生命的物质基础,同样是构成鸡体所有组织的重要物质,更是组织增长、修补、更新和产蛋、产肉等重要营养。
在饲喂鸡时料中蛋白质不足,会影响生长缓慢甚至停止、食欲减退、羽毛不整、抗病力下降等。
而小肽作为蛋白质营养作用的重要形式不仅可被直接吸收,而且能够协调各种营养成分的利用并提高家禽的生产性能。
另外,小肽还具有吸收速度快、耗能低和载体不易饱和等特点,正是由于小肽在营养、吸收上的特点,小肽在促进家禽肠道早期发育,维护家禽肠道生理功能方面才具有得天独厚的优势[1]。
1 小肽的概念与分类肽是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物,氨基酸是构成肽的基本基团。
含氨基酸残基50个以上的通常称为蛋白质,低于50个氨基酸残基的称为肽。
其中,氨基酸残基低于10个的肽称为寡肽,含2或3个氨基酸残基的肽为小肽。
按照其所发挥的功能,将小肽分为两大类:功能性小肽和营养性小肽。
功能性小肽是指能参与调解动物的某些生理活动或具有某些特殊作用的小肽,如抗菌肽、免疫肽、抗氧化肽、激素肽、表皮生长因子等。
营养性小肽是指不具有特殊生理调解功能,只为蛋白质合成提供氮架的小肽[2]。
2 饲用小肽的作用小肽一般是指由2~3个氨基酸组成的寡肽。
首先由Hughes等报道在动物组织中分离具有类吗啡且分子量小于700的活性小肽,随后人们从动植物和微生物中分离提纯出具有生物学功能的活性小肽,如阿片样肽、免疫活性肽、枯草菌素等活性肽。
与游离氨基酸比较,活性小肽的作用主要有:2.1 小肽对家禽肠道早期发育的影响动物肠道的主要作用有两个,即屏障作用和养分吸收利用,一个正常、功能健全的肠道系统能有效抵御疾病的侵袭,减少疾病的发生。
小肽在畜禽中的应用研究进展许多研究表明,蛋白质在肠道中并非全部水解为游离氨基酸,有很大一部分分解为小肽(一般认为是二肽、三肽),大部分二肽,少量三肽原样转运进入细胞,而大部分三肽,几乎全部三肽以上的寡肽经小肠粘膜刷状缘肽酶水解后,以自由氨基酸的形式吸收和转运。
Newwy等(1960)首先为小肽能被完整地吸收提供了证据;Hara等(1984)在小肠粘膜上发现了小肽载体。
之后,小肽的I型载体(Fei等,1994)和H型载体(Adibi,1996)分别被克隆。
至今,小肽能被完整吸收的观点才为人们所接受。
小肽(二肽、三肽)作为蛋白质的主要消化产物,在氨基酸消化、吸收和代谢中起着重要作用。
1小肽的营养作用1.1提高蛋白质合成试验证明,循环中的小肽能直接参与组织蛋白质的合成。
大鼠肌细胞、牛乳腺表皮细胞(Pan等,1996)以及羊肌源性卫星细胞(Pan等,1998)均能有效利用含蛋氨酸的小肽作为氨基酸的来源,用于合成蛋白质和细胞增殖。
此外,肝脏、肾脏、皮肤和其他组织也能完整地利用小肽(Backwell等, 1996; Hubl等, 1994;Pierzvnowski等,1997),其中肾脏是消化循环肽和再捕获氨基酸的主要场所(Adibi,1997)o很多试验表明,以小肽形式提供部分或全部氮源时,蛋白质沉积效率高于相应的合成氨基酸日粮与完整蛋白质日粮(Boza等,1995;Backwell, 1994; Monch和Rerat, 1993;Layante,1992; Infante, 1992;Zaloga, 1991; RuUain,1989)。
乐国伟(1996)观察到,雏鸡在灌注酪蛋白水解产物小肽后,组织蛋白质合成率显著高于相应游离氨基酸混合组。
肌肉蛋白质的合成率与其动静脉氨基酸差存在相关性(Boisclair,1993)。
在吸收状态下,动静脉差值越大,蛋白质的合成率越高。
由于小肽吸收迅速、吸收峰高的原因,能快速提高动静脉的氨基酸差值,从而提高整个蛋白质的合成。
尽管早在1950年有研究者报道了肽转运的证据,但是氨基酸以小肽形式被吸收利用在二十世纪八十年代才慢慢被接受。
小肽可通过小肠寡肽转运蛋白1(PepT1)转运,也可通过细胞旁路(Para-cellular Movement)和细胞渗透肽(Cell-Penetrating Peptides,CPP)等替代途径转运。
1小肽的吸收、转运和利用1.1小肽吸收转运的优势虽然游离氨基酸转运蛋白具有底物特异性,但PepT1可潜在转运400种二肽和8000种三肽[1]。
与单个氨基酸吸收利用相比,同样的能量支出,PepT1 1次可转运2或3个氨基酸进入细胞。
此外,如果动物游离氨基酸运输缺乏,PepT1可转运足够的日粮氨基酸,从而补偿其不足带来的不良影响。
有研究者以具有同样氨基酸组成的纯氨基酸混合物作为小肽在动物体内的吸收、转运和利用徐运杰,舒建成(湖南唐人神集团质量技术部,湖南株洲412007)摘要:文章通过总结小肽在鼠、兔、家畜和家禽中应用的研究数据,详细论述了其在动物体内的吸收利用,同时简述了肽转运蛋白的基本特征。
关键词:小肠;肽;肽转运蛋白;氨基酸中图分类号:S963.73+1;Q51文献标识码:A文章编号:1001-0084(2010)01-0007-04收稿日期:2009-11-02作者简介:徐运杰(1980—),男,湖南邵阳人,硕士,主要从事饲料质量技术控制和配方方面的工作。
Study on Degrading Corn Straw with White-rot FungiHOU Jin,LI Ting,LI Jie*(College of Animal Science and Technology,Northeast Agricultural University,Harbin150030,China)Abstract:To investigate the effect of the best culture medium prescription of white-rot fungi strain which is produced with corn straw,this trail compared the effects of fermentation which used four kinds of white-rot fungi strains that was made of corn straw(the culture medium of white-rot fungi were divided into four treatment groups,whose materials were74%corn stalk powder and1%lime,adding different combinations of maize flour and wheat bran,treatmentⅠ:20%,5%,treatmentⅡ:15%,10%,treatmentⅢ:10%,15%and treatmentⅣ: 5%,20%).The results showed that four treatments all can ferment corn stalks,decreased the content of rough fiber and improved crude protein(CP)content30days later.The culture medium affected the crude protein con-tent in fermentation of corn straw more significantly(P<0.01),and content of rough fiber was significantly(P>0.05). Therefore,the effect of corn straw fermentation with white-rot fungi strain produced(74%corn stalk powder and 1%lime,5%maize flour and20%wheat bran)is the best,which reduce production costs and is a production prescription for white-rot fungi more suitable.Keywords:white-rot fungi;strain;fermentation;corn straw对照组,研究了鼠对蛋清蛋白水解物与大豆蛋白水解物的吸收利用和生长猪对乳蛋白水解物的吸收利用,结果表明,肽结合氨基酸进入门脉血的速率更快。
1.2小肽对门脉回流组织中氨基酸的作用研究发现,生长猪日粮中90%的谷氨酸出现在门脉回流组织(PDV)中,小肠黏膜细胞主要以氨基酸作为能源物质。
此外,氨基酸在肠黏膜蛋白、核苷的合成、聚酰胺和肠道免疫系统的维持中具有举足轻重的地位[2]。
研究表明,反刍动物如生长黑白花奶牛、泌乳黑白花奶牛、弗里斯兰奶牛和绵羊门脉血中85%的氨基酸以小肽形式存在,且门静脉血中游离氨基酸与肽结合氨基酸的总量大于所采食蛋白的量,原因是胃肠道、脾和胰脏中在不停的进行组织蛋白周转[3-4]。
DiRienzo对牛和绵羊的肠系膜和PDV中非肠系膜部分中游离氨基酸和肽结合氨基酸进行了定量分析,发现两种形式的氨基酸从空肠、回肠、盲肠、结肠和胰腺中流入肠系膜静脉中的量相似;从瘤胃、网胃、皱胃、网状组织、十二指肠和脾脏中流入PDV非肠系膜静脉中的肽结合氨基酸量占绝大部分[5]。
这个研究证实了肽结合氨基酸对门静脉血中氨基酸的贡献,同时,也表明瘤胃和网胃在肽结合氨基酸吸收中的重要性。
该结论后来被McCollum和Tagari等进一步证实,在反刍动物营养领域引起了较大的影响[6-7]。
1.3血浆中的小肽研究发现,小肽以完整形式存在于血浆中,并参与循环,俗称循环肽。
红血球对血浆中小肽的清除可以忽略不计。
小肽可能被运输到靶细胞后再水解成游离氨基酸,然后用于蛋白质的合成。
血液中循环肽的浓度和靶细胞对小肽的利用率受日粮类型的影响。
研究发现,犊牛饲喂干草-玉米-豆粕型日粮后,血液中肽结合氨基酸的量是游离氨基酸量的300%。
另外,小肽的疏水性可能与日粮中的蛋白源有关,其影响了组织对小肽的吸收利用。
Pan等报道,对黏膜水解具有抵抗力的疏水肽的吸收利用速率大于亲水肽[8]。
然而,有研究表明,疏水性与肽的转运速率之间的相关性并不存在于Hamster大鼠回肠中。
Pan等用含蛋氨酸的二肽作为蛋氨酸源研究了绵羊骨骼肌细胞对小肽的吸收,结果表明,分子结构对小肽的吸收利用也具有影响,3种不同的骨骼肌细胞对蛋氨酸二肽的吸收、水解和利用具有明显的细胞特异性差异[9]。
1.4乳腺细胞对寡肽的利用小肽能够为哺乳动物乳腺组织提供必需氨基酸用于乳蛋白的合成,因为血液中的游离氨基酸根本无法满足乳蛋白合成对氨基酸的需要。
Wang等用哺乳鼠乳腺组织对7种二肽蛋氨酸进行了研究,结果发现,有5种二肽蛋氨酸对剌激[3H]-Leu结合蛋白的能力无显著性差异,但比游离蛋氨酸强[10]。
尽管在乳腺细胞中没有鉴定出PepT1mRNA,但是在山羊乳腺细胞中鉴定出氨基肽酶N mRNA,其受循环氨基酸结构形式的影响;在山羊泌乳的早期和末期,乳蛋白中Met、His、Thr、Pro和Phe不能用来评定游离氨基酸的吸收;另外,采用同位素示踪技术研究用于乳蛋白合成的氨基酸源表明,乳酪蛋白中氨基酸发生了同位素稀释,这说明还有其他非标记氨基酸源参与了乳蛋白的合成,乳酪蛋白中约有7%~18%的Met来源于寡肽[11]。
Tagari等报道,肽结合氨基酸是PDV中氨基酸流的重要组成部分,其在乳蛋白合成中起关键作用。
其比较研究了奶牛饲喂蒸汽压片玉米和蒸汽轧滚玉米后PDV氨基酸流中游离氨基酸量与肽结合氨基酸量之间的差异,结果是PDV中总游离必需氨基酸流量分别是571.1和366.4g·12h-1,必需肽结合氨基酸流量分别是69.3±10.8和51.5±13.2g·12h-1,乳腺必需肽结合氨基酸吸收量以饲喂蒸汽压片玉米组的奶牛高,分别是25和15.1g·12h-1。
有研究者用高粱替代玉米进行了同样的研究,结果表明,PDV中游离氨基酸流量以饲喂干轧滚高粱组的奶牛高,而肽结合氨基酸流量以蒸汽压片高粱组奶牛高。
但两次研究中,奶牛间的乳产量并没有明显差异,Tagari等把这种现象归咎于肽结合氨基酸的补偿效应,其可以补偿血浆游离氨基酸的不足[3,7]。
因此小肽在乳蛋白合成中起重要作用。
2肽转运蛋白的基本特征肽转运蛋白是质子藕联寡肽超级家族(也叫肽转运蛋白家族)中的成员。
目前已分析鉴定出来的肽转运蛋白见表1[12]。
2.1PepT1的克隆与特性第1个PepT1mRNA是通过把兔小肠分离出来的mRNA微注入到爪蟾卵母细胞中克隆得到,经分析预测,其由12个跨膜域(TMD)组成。
有研名称别名底物转运类型和藕联离子组织分布和细胞表达PepT1寡肽转运白1或H+肽转运蛋白1二肽和三肽质子协同转运,H+小肠、肾顶膜、溶酶体膜PepT2寡肽转运白2或H+肽转运蛋白2二肽和三肽质子协同转运,H+肾、肺、脑、乳腺支气管上皮细胞PepT3肽/组氨酸转运白2或人肽转运蛋白3或PHT2组氨酸、二肽和三肽质子协同转运,H+肺、脾、胸腺、脑、肝、肾小腺、心脏PepT4肽/组氨酸转运白1或人肽转运蛋白4或PHT1组氨酸、二肽和三肽质子协同转运,H+脑、视网膜、胎盘表1质子依赖型寡肽转运蛋白家族究者把绵羊网胃上皮细胞RNA微注入到爪蟾卵母细胞并编码表达了肽转运蛋白,进一步发现,Gly-Sar的吸收具有饱和机制,肌肽、甲二磺酰甘氨酸和甘氨酰亮氨酸对其有抑制作用,抑制率分别是44%、94%和91%,但不受游离甘氨酸的影响。
此外,PepT1除在鼠、鸡、火鸡、狗、人、猪、牛等脊椎动物上克隆得到外,也可在细菌、酵母、植物和无脊椎动物中发现,其氨基酸组成数量为707~729。
近年来还发现,原核H+依赖性肽转运蛋白-YdgR的结构特征与哺乳动物的PepT1非常相似[13]。
2.2PepT1的底物特异性PepT1可以转运400种二肽和8000种三肽。
在PepT1的底物结合区域,水可以屏蔽氨基酸侧链的电荷,对PepT1的广泛特异性具有重要作用[1]。
此外,Zn2+、Mn2+和Cu2+等金属离子也能与肽转运蛋白相互作用,从而加强肽的吸收[14]。
肽的转运具有质子依赖性。