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生物活性肽在畜牧业中的应用

日期:2007-12-11 13:17:00  来源:不详 主题:生物活性肽在畜牧业中的应用

    高明航1,夏海濤1,高 林2,張英學2(1﹒山東臨朐縣畜牧局, 山東 臨朐 262600﹔ 2﹒山東農業大學動物科技學院)



    長期以來,由于動物飼養和飼料中廣泛使用抗生素、化學合成藥物、激

素、興奮劑、重金屬、鎮靜劑等促生長保健劑,導致畜禽和水產產品中藥物

殘留嚴重,直接危害人体健康﹔畜禽產品品質下降,細菌耐藥性增強、耐藥菌

株增多,威脅人類安全﹔破坏生態環境等。隨著瘋牛病、口蹄疫等事件的發生,消費者對食品的安全、衛生、健康等問題日益關注,對畜產品品質的要求越來越高。生物活性肽的研究開創了動物營養的新紀元,使得生物活性肽的研究更加引起人們的興趣。

    生物活性肽(或寡肽)具有易消化吸收、抗疲勞、降血壓、降膽固醇、調節胰島素作用、促進礦物質吸收、促進脂肪代謝、促進微生物發酵和低過敏原性等特性(胜國華,1993)。一些生物活性肽的濃度達到10-7mol/L時,即可發揮其生理活性。大豆蛋自中蘊藏著丰富的肽資源,如果能將大豆蛋自降解成為具有多种生物活性的肽段,制成成本低、安全、高效的飼料添加劑,將在動物生產中發揮不可忽視的作用。

    1 生物活性肽的研究現狀

     生物活性(Biologically activepepotides,BAP)指的是一類分子量小于6000道爾頓,在构象上較松散,具多种生物學功能的多肽。在近几十年的研究中,動物營養學家們發現,動物對飼料中各种氨基酸的利用程度并不完全受單一限制性氨基酸水平的影響,也并不完全遵循營養學經典理論—“水桶法則”。另外,動物喂以按理想氨基酸模式配制的純合日糧或低蛋自質氨基酸平衡日糧時,也不能獲得最佳的生產狀態。20世紀50、60 年代, Newey和Smyth (1959,1960)首先提出 可以完整吸收的証据, 但直至20世紀80年代,由于直接經驗和間接經驗的不斷積累,肽被完整吸收的觀點及其生理作用才被人們重視,其相關研究也變得空前活躍,并取得了許多研究成果。小肽与游离氨基酸在動物体內具有相互獨立的吸收机制,二者互不干扰。与游离氨基酸吸收相比,小肽轉運系統具有速度快、耗能低、不易飽和等特點(Rerat等, 1995 )。Hara等計算了氨基酸的吸收強度 (包括氨基酸的吸收率和吸收速度),并比較了大鼠對雞蛋蛋白肽解產物和對應的氨基酸混合物的吸收,結果發現以肽形式吸收的氨基酸強度比以單個氨基酸混合物形式吸收的游离氨基酸要高70%-80%。還有研究表明,雙甘肽gly- gly的吸收率比甘氨酸(Gly+Gly)要高2-10倍。某些小肽具有特殊的生理活性,能夠直接被動物吸收,參与生理活動和代謝調節,提高生產性能。一些肽還可直接作為神經遞質或間接刺激腸道受体激素或肽的分泌而發揮生理作用。

    2 生物活性肽在動物生產中的應用

    2﹒1 改善飼料适口性

    一些肽能夠促進甜、酸、苦、咸4种味覺。例如﹕二 Aspartame是一种高度增甜肽, 其甜味是蔗糖的100-200倍, 已被70余個國家

核准在500余种食品和藥品中使用﹔酸味肽Lys-Gly-Asp-Glu-Ser-Leu-Ala最初是從經木瓜蛋自處理的牛肉中提取得到的

(Yanlasmki,1978)﹔苦味肽已從發酵食品如奶酪、可可、米酒和蛋自水解產物中分离得到﹔某些鹼性肽表現為強烈的咸味,有時伴隨著Umami風味(王梅, 1997), 可作為無鈉調味劑使用。一些肽還被用作魚飼料的化學誘食劑。通過模擬、掩蓋或增進口味,可以被設計并用來改善适口。

    2﹒2 提高動物生產性能

    蛋白質經消化 作用后并不一定要降解為完全游离氨基酸才被吸收,而是主要以小肽(特別是二、三 )的形式吸收,小肽的吸收率比氨基酸大,比氨基酸更易、更快被机体吸收利用。同時,小肽的低抗原性使得食后不會引起過敏反應﹔且小肽的滲透壓比氨基酸低, 食后也不會引起痢疾等不良反應。美國俄亥俄州立大學的Don Mahan博士評估了生物活性肽在斷奶后14~42日期齡間對豬只的肽效果。生物活性 以2﹒75%的比例添加到玉米一豆粕型日糧中, 另外一組配方相似但含有噴霧干燥血粉的飼料作為對照組。該試驗共使用了68頭早期斷奶豬只。飼喂生物活性肽的豬比對照組多增重1﹒5 kg, 但兩組之間的飼料轉化率并沒有明顯區別。而飼喂寡肽的豬只有較低的血漿尿素氮數值, 表明飼喂生物活性肽的豬具有較高的蛋自質沉積。Hosono Tuyosi等 (1994)報道,在豬日糧中加入0﹒5%的大豆蛋白水解物, 可明顯增加瘦肉率,減少豬胴体脂肪含量, 從而提高豬肉品質。在蛋雞日糧中添加以魷魚廢棄蛋白水解制備的寡肽混合物,可提高蛋雞的產蛋率、蛋重以及飼料利用率(張日俊等,2001) 。

    2﹒3 促進骨骼生長,提高蛋殼品質

    一些肽能夠提高礦物質元素的利用率,被稱為礦物元素吸收促進肽。這類 肽主要來源于酪蛋白。其中酪蛋白磷酸肽(casin phosphopeptides簡稱CPPS)是從牛奶酪蛋自中經蛋白肽水解后分离提純而得到的富含磷酸絲氨酸的多肽制品。CPPS能在動物的小腸環境中与Ca、Zn 、Fe等二价礦物質离子 結合,防止產生沉淀, 增強腸內可溶性礦物質的濃度, 從而促進其吸收利用。

    Infante等(1997年)報道, 在鱸苗中添加小肽能极大地減少其骨骼的畸形現象。施用暉等(1996)研究表明,在蛋雞日糧中添加小 制品后血漿中鐵、鋅的含量顯著高于對照組, 提高了蛋殼強度。

    2﹒4 在反芻動物吸收代謝中的作用

    瘤胃中存在相當數量的肽,平均濃度可達1500 mg/L,遠遠高于游离氨基酸的濃度(70 ml/L )。盡管大多數瘤胃微生物能利用氮和氨基酸作為氮源生長,但是肽合成微生物蛋白質的效率高于氨基酸的效率 (Wright, 1967 )。因此,寡肽能刺激反芻物瘤胃常駐菌群的生長繁殖, 可增加有益菌群合成菌体蛋白的數量, 并証明瘤胃液中10mg/L的寡 已是令瘤胃微生物生長最理想的濃度。

    2﹒5 其它作用

    通過減少飼料中蛋白質的含量,使用2~50個氨基酸殘基片段的小肽替代蛋白質可進一步优化動物生產,降低動物糞便中淋溶出的大量氮, 減少對湖泊、河流和地下水的污染。

    3 前景

    生物活性肽的發現開創了動物營養的新紀元。目前對于作為外源性食物的生物活性肽的生理作用和机制雖然不完全清楚,但是生物活性肽的多种重要生理功能的發現可能改變過去對蛋白營養功能的單純以氨基酸為標准的評价,使人們在評价食物蛋白的生物學价值時須考慮到蛋白質的結构及其在消化道中可能釋放出生物活性肽的組成和數量。肽鏈氨基酸相對于游离氨基酸的重要性顯示出可提高人和動物對日糧氮利用率的令人振奮和巨大潛力。將來,生物活性肽作為飼料添加劑可發揮抗病毒抗菌、免疫調節、改善适口性、保護環境等多种功效。

 
 
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