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肠膜蛋白小肽及其在水产动物饲料中的应用


长期以来,蛋白质的消化吸收一直是动物营养学家关注的重点。传统的蛋白质代谢理论认为,蛋白质必须水解成游离氨基酸后才能被吸收利用。20世纪60年代,Newey等首次提出肽能被完整吸收的证据,但直到80年代,小肽能被完整吸收的观点及其生理作用才受到人们重视。越来越多的研究表明,小肽可直接被动物机体吸收并在细胞内作为合成蛋白质的底物;同时,小肽作为蛋白质的主要消化产物,在蛋白质消化、吸收和代谢中起着重要作用。

1.肠膜蛋白中的小肽

根据江南大学分析测试中心对多福蛋白50RD中蛋白质分子量的检测结果(图1)可以看出,其中蛋白分子质量低于500道尔顿的小肽占整体蛋白含量为83.32%。并且伍国耀教授指出小肠黏膜中含有大量的营养物质和调控因子(包括功能性氨基酸、生长因子和免疫反应的介质)。在生理条件下,这些功能性分子在肠道和整个机体的营养和功能方面发挥着有利作用,包括调节采食量、提供生长因子、促进肠道粘膜的生长发育等。

图1多福蛋白50RD中蛋白分子量分布

2.肠膜蛋白等小肽在水产动物饲料中的应用

2.1提高水产动物消化酶活力,促进消化吸收

水产动物消化道分化简单,且消化道较短,酶数量亦较少,肠壁转运氨基酸的载体数量不足,供能状态和消化功能较差。饲料中添加小肽制品可提高消化酶的活力,从而促进营养物质的消化吸收。

2.2促进氨基酸吸收,提高蛋白质的合成利用率,促进水产动物生长

与游离氨基酸相比,小肽的转运吸收系统具有转运速度快、耗能低、不易饱和等特点。小肽能以完整的形式被机体吸收进入循环系统,从而被组织直接利用来合成蛋白质或其他生理活性物质,提高蛋白质的合成效率,促进了水产动物机体的生长。

2.3增强水产动物的免疫力,提高其成活率

蛋白质在酶解过程中可以产生一些具有特殊生理功能的生物活性小肽。这些生物活性肽在调节胃肠道运动、调节免疫系统、抗高血压、抗菌、抗血栓、抗病毒、抗癌、清除自由基和促进矿物元素吸收等方面发挥着重要作用。

2.4改善饲料风味,促进水产动物摄食

饲料风味和适口性直接影响鱼类的采食量,进而影响其行为和生长性能。有些小肽(调味肽)通过模拟、掩蔽,增强风味从而提高饲料的适口性。具有不同氨基酸序列的小肽可以产生多种风味,如:Gly-Leu、Pro-Glu等具有增强风味的作用;阿斯巴甜(Aspartarne)可以作为甜味剂用于增强饲料的甜度。此外,有些小肽可刺激神经、诱发食欲,如阿片肽、酪啡肽;还有些小肽可通过调节内源性激素的分泌来调控采食。

2.5提高水产动物对矿物质元素的吸收利用率

小肽具有与金属元素结合的特性,它与金属元素生成整合物,促进钙、铜、锌等金属元素的被动转运及在体内的储存,加速小肽和矿物元素的吸收。如酪蛋白磷酸肽(CPP),含有成簇磷酸丝氨酸的小肽,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。

3.现状与前景

小肽具有多种生理功能,小肽营养的必需性已被许多试验所证实,与游离氨基酸相比,小肽在吸收率和利用率上的优势已被人们认可。但小肽在水产动物饲料中的应用仍然处于初始阶段,因此加强小肽营养的理论研究,探讨小肽在水产动物体内的吸收、代谢及其作用形式很有必要。

肠膜蛋白中含有大量功能性小肽。功能性小肽具有激素、生长因子和神经递质功能,在调节动物生长发育等方面起着非常重要的作用。生物活性肽生理作用主要表现在:调节免疫力、诱食肽、调节激素分泌、抗氧化、结合矿物质促进吸收、呈味肽、抗菌肽、抗癌、抗高血压等方面。

多福蛋白是美国新多福公司成功研制开发,以提取肝素后的猪小肠及肠粘膜的水解产物为底物,再经一系列蛋白酶长时间酶解与特殊酶处理,经真空浓缩生产而成。多福蛋白富含功能性小肽,具有强诱食作用,能有效促进机体生长,这对于提高水产动物饲料的营养价值和水产养殖业的效益都具有重要意义。

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