活性肽的营养作用与应用

《品斟工业》・２００６芷簟２７皇簟２１期　（本栏目由上海邦成生物科技有限公司协办）　＠　●Ｉ●　●　惶腾魄霉羲礁嗣ｊ笺廑聩　邦成生物科技　乐国伟　传统的蛋白质营养理论认为蛋白质的营养即是　转运人上皮细胞由细胞浆肽酶水解，这个过程称为二　氨基酸的营养。这一理论是Ｄｏｇｍａｎ在１９００年提出　肽和三肽的原样转运；少量小肽和寡肽如含有甘氨酸、　的．当时他认为在人和动物胃肠道，蛋白质必须被消　脯氨酸、羟脯氨酸的肽可不经肽酶水解直接吸收人血。　化成游离氨基酸才能被小肠粘膜细胞吸收和转运。由　小肽吸收的三种转运系统的机制：通过对刷状缘　此，形成了粗蛋白质、氨基酸、必需氨基酸、可利用氨　膜囊（ＢＢＭＶ）的研究表明，依赖Ｈ　浓度或Ｃａ　浓度　基酸、理想蛋白质等理论。并在生产实践中发挥着指　电导的主动转运过程，需要消耗能量（Ｖｉｎｉｅｎｚｉｎｉ等，　导作用。但传统理论表现出局限性，合成氨基酸取代　１９８９）；具有ｐＨ值依赖性的Ｎａ＋一Ｈ　交换转运系统，不　完整蛋白质的数量是有限的，在快速生长的猪、鸡的　需要消耗能量（Ｄａｎｉｅｌ等。１９９４）；谷胱甘肽（ＧＳＨ）转运　日粮中，若保持能量水平一致，动物将不能保持最佳　系统。小肽的吸收特点：转运速度快、耗能低、载体不　的生产性能和饲料效率（Ｆａｎｃｈｅｒ和Ｊｅｎｓｅｎ。１９８９；Ｍｅｎ．　易饱和及可避免氨基酸吸收之间的竞争。目前，哺乳　ｄｏｎｃａ和Ｊｅｎｓｅｎ，１９８９；Ｐｉｎｅｈａｓｏｖ等，１９９０；Ｋｅｐｈａａ和　动物小肠细胞刷状缘膜肽载体基因已经得到了克隆　Ｓｈｅｒｒｉｔｔ，１９９０）。近年来，人们对消化过程中蛋白质消　表达。小肽和游离氨基酸吸收的差异：①二者的吸收　化释放的活性肽在蛋白质营养中的作用越来越关注。　是完全不同的机制，肽载体能够接受几乎所有二　认识肽的营养作用，利用具有潜在生物活性作用的　肽、三肽作为底物；②寡肽中氨基酸残基的吸收速度　肽，动物的营养生理代谢，为进一步提高动物生　大于相应游离氨基酸的吸收速度，肽载体的吸收能力　产性能和提高畜禽生产效益提供新的手段。　高于各种氨基酸载体吸收能力的总和；③肽的吸收可　１肽营养理论的发展历史　以减少或避免氨基酸之间的吸收竞争；④肽的构型与　长期以来．营养学界一直认为蛋白质消化后主要　其吸收转运密切相关。肽载体对疏水性、侧链体积较　以游离氨基酸（ＦＡＡ）的形式被吸收，没有认识到小肠　大的底物，如含支链氨基酸、蛋氨酸或苯丙氨酸的肽。　对蛋白质或肽吸收具有生理学意义。Ａｇａｒ等（１９５３）观　具有较高的亲和力。而对亲水性、带电荷的肽。亲和力　察到小肠能完整地转运双甘肽：Ｎａｗａｙ和Ｓｉｍｉｔｈ　较低。肽载体对底物表现出较严格的立体特异性．它　（１９５９、１９６０）首先令人信服地提出了肽可以被完整吸　对Ｎ末端含Ｄ一型氨基酸的耐受性比Ｃ末端为Ｄ一型　收的理论。但肽类转运的生理意义并没有得到普遍接　的好，全Ｄ一型氨基酸肽不能作为底物。这样可以避免　受。直到上世纪８０年代。直接和间接的证据不断积　氨基酸之间的吸收竞争。　累。肽类能够被完整吸收的观点才为人们所重视。　１．２肽吸收的营养意义　１．１蛋白质的消化与吸收　小肽吸收对胃肠道局部营养具有独特作用。小肽　蛋白质经胃肠道中各种蛋白酶的消化。产物为少　能够被快速吸收，使氨基酸进入循环系统．为机体合　量游离氨基酸和大量寡肽。小肠粘膜细胞表面刷状缘　成蛋白质提供原料，幼龄动物消化系统（组织结构、酶　肽酶的终末水解是蛋白质消化和吸收的关键环节．其　系）发育不完全，乳蛋白消化产物中小肽比例高。富含　中约１０％的二肽、６０％的三肽和几乎全部三肽以上的　生物活性肽，能够避免食物、环境、生物等应激的影　寡肽需经刷状缘肽酶水解．最终形成游离氨基酸．通过　响。断奶后乳蛋白变换成植物蛋白。消化产物中肽减　载体介导从底侧膜吸收入血；部分二肽、三肽可直接被　少，以游离形式存在的氨基酸吸收量增加。游离氨基　酸吸收耗能高，而Ａ１１Ｐ生成伴随着游离基生成．过量　的游离基会作用于细胞膜、蛋白质、ＤＮＡ．造成肠粘膜　乐国伟，江南大学食品学院，教授，博士生导师，２１４０３６，　损伤。断奶应激引发肠道缺血．在供血时氧游离基也　江苏无锡。　增加肠粘膜细胞损伤几率；另外。微生物的入侵引发　收稿日期：２００６—０９—２５　肠道免疫反应，增加吞噬细胞ＮＯ游离基生成．加重　维普资讯 http://www.cqvip.com

乐国伟：活性肽的营养作用与应用　粘膜损伤，造成腹泻。对肉仔鸡饲喂相同氨基酸组成　２肽的生理调节作用　的游离氨基酸（ＦＡＡ）日粮、蛋清蛋白（Ｐｒｏ）日粮以及混　合（Ｐｒｏ＋ＦＡＡ）日粮。２周后，游离氨基酸组动物空肠粘　２．１肽的完整吸收和转运　小肠对肽的吸收包括肠粘膜上皮细胞对肽的摄入　膜细胞微绒毛短而稀疏，线粒体密集（见图１）。日粮　及整体的蛋白质合成速度，改善养分的利用效率（见　表１、表２）（乐国伟，１９９６；施用晖等，１９９－８；高启平和　乐国伟．１９９９）。富含谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸的肽，　ＧＳＨ，保护肠粘膜，提高肠绒毛高度，增加吸收的表面　和经肠细胞基底膜、血管内皮转运入血的过程。Ｇａｒｄｎｅｒ　中肽占３６％。Ｓｌｅｉｓｅｎｇｅｒ等（１９７７）对豚鼠灌注酪蛋白水　解物后，血浆中吸收的游离氨基酸比灌注量低，认为可　能是由于氨基酸以肽形式进入门静脉血液所致。　中添加小肽，吸收耗能少，可以提高肠道、肝脏、胸肌　ｆ１９７５）￣察到，大鼠游离小肠段吸收至浆膜面的氨基酸　既是肠道能量的主要来源，又有利于合成抗氧化剂　Ｔａｋａｏｒｉ（１９８６）研究证实，肽能被成年哺乳动物小肠完整　转运。Ｂｒａｎｔｌ（１９９０）研究证实，Ｂ一酪啡肽（Ｂ—ＣＭ）很容易　经肠道转运入血。Ｉｎｕｉ等ｆ１９９２）及Ｂｒｏｎｋ等（１９９３）也证　实，在一些情况下，完整的肽能通过浆膜进入循环系统。　乐国伟等（１９９７、１９９８）和施用晖等（１９９６、１９９８）报道，鸡　肠道灌注寡肽后．一些肽类能完整吸收进入血液循环　积，避免氧游离基对肠粘膜损伤，减少腹泻。肽的营养　理论解释了游离氨基酸吸收的理论局限性，为动物蛋　白质营养理论提出了新的标准。　ａ　ＦＡＡ日粮（线粒体密集、微绒毛短）　一一　Ｏ．５Ｏ　０．４５　王燕桃、乐国伟（２００１）的研究证明，饲料蛋白质的酶解　产物的完整吸收是血浆寡肽的主要来源（见图２、图３）。　ｃ；　５　ｂ蛋清蛋白日粮　图１饲喂ＦＡＡ与蛋清蛋白日粮后肉鸡　肠粘膜细胞投射电镜图像（１２　０００Ｘ）　善０．４０　０．３５　表１　小肽对雏鸡组织蛋白质合成的影响（％）　Ｏ．３Ｏ　日粮　ｈ　Ｏ．２５　Ｏ　５　ｌＯ　ｌ５　２Ｏ　日粮　注：　表示差异显著．　表示差异极显著。下表同。　时间（ｍｉｎ）　表２蛋白质与ＦＡＡ日粮对能量、蛋白代谢的影响（％）　图２　来航公鸡饥饿条件下采食无氮全价饲粮后　食糜与门脉血浆寡肽叠加图谱（ＨＰＬＣ）　食物蛋白经消化道蛋白酶酶解后在消化道内释　放大量肽片段。消化过程中肽的释放与蛋白质的氨基　酸组成、排列顺序有关，氨基酸平衡的优质蛋白质如　量小，而低玉米蛋白粉和经长期贮存、过热处理的豆　兰　酪蛋白、新鲜豆饼（粕）、鱼粉水解释放的肽量高、分子　毒　粕以及低质鱼粉的寡肽释放量少（乐国伟，１９９６；施用　晖，２００１；刘选珍，１９９６；王燕桃，２００１），这为评价蛋白　质的营养价值提出了新的指标。肽作为动物消化道蛋　白质的主要酶解产物．是迅速吸收的氨基酸供体．同　时释放的许多肽具有活性作用，参与机体的生命活　动，起着调节动物体消化系统、神经系统、内分泌系　统、免疫机能的生物活性作用。　Ｏ　５　ｌＯ　ｌ５　２Ｏ　时间（ｍｉｎ）　图３来航公鸡给饲全价饲粮后１　ｈ胃肠各　段门静脉血浆寡肽叠加图谱（ＨＰＬＣ）　ｏ　维普资讯 http://www.cqvip.com

乐国伟：活性肽的营养作用与应用　生物活性肽能够被小肠粘膜细胞吸收并完整转运　高饲后猪的胰岛素、胃泌素和胰多肽分泌水平，调节　人血．靶组织是其发挥营养生理活性作用的基础。对肽　机体的代谢（Ｓｃｈｕｓｄｚｉａｒｒｏ，１９９１）。　分子进入肠细胞再转运人血过程中的变化机制及肽完　酪啡肽（Ｃａｓｏｍｏｒｐｈｉｎｓ）是一族酪蛋白水解产生的　整吸收进入血液循环的量，还不完全清楚。肽吸收进入　具有阿片活性的肽。酪啡肽具有内源性阿片肽或吗啡　血液循环的效率与肽的构型、组成及肽键抗肽酶水解　类的作用，与阿片受体有很高的亲和性．具有镇静止　能力密切相关（Ｗｅｂｂ．１９９２、１９９３）。研究不同构型的肽与　痛、诱导睡眠、延长胃肠蠕动和刺激胃肠激素的释放　肽载体亲和力的关系，改造肽的分子结构、用脂质体方　等功能。Ｂ—ＣＭ一１１能直接作用于消化道中的阿片肽受　法进行包埋、添加表面活性剂或增加活性肽浓度、添加蛋　体，影响胃肠道的运动．可作为胃肠道激素的外源性　白酶抑制剂等被用来作为增加活性肽吸收的手段。　调节剂。Ｓｃｈｕｓｄｚｉａｒｒｏ等（１９９　１）用１００　ｍｇ　３１－ｃＭ—４＿ａｍｉｄｅ　２．２活性肽的作用机理　和食物一起喂狗，可抑制肠的蠕动；用临床治疗腹泻　胃肠道蛋白酶释放的活性肽可直接作用于胃肠　的剂量（５０　ｍｇ）也可抑制肠蠕动。我们通过ＲＴ－ＰＣＲ产　壁外周的受体，调节生理活动，一些活性肽被完整快　物的琼脂糖凝胶电泳也可观察到，随着给预重组酪啡　速吸收．通过循环系统输送到靶器官细胞．发挥其生　肽水平提高，小肠阿片受体基因表达增加（见图４）。　理活性作用。Ｇｒａｎｄｉｓｏｎ等（１９７７）将微量的Ｂ一内啡肽　注入动物下丘脑后，使摄食增加。Ｂ—ＣＭ一１１也可在小　９９４　ｂｐ一　肠刷状缘降解成更小的疏水性阿片肽，穿过肠粘膜进　入外周血液，再透过血脑屏障与脑中的阿片肽受体结　６９７　ｂｐ牛　合，具有促进Ｎａ　和Ｃｌ一的吸收及延长胃肠蠕动时间和　５１５　ｂｐ　胃排空的功能。循环中的肽能否通过血脑屏障（ＢＢＢ），　３７７　ｂｐ一　影响着活性肽从中枢系统发挥作用。Ｂａｎｋｓ（１９８７）分析　２３７　ｂｐ斗　了肽通过血脑屏障的几个饱和转运系统：其一能够专　门运送Ｎ末端为Ｔｖｒ的肽，包括Ｔｙｒ－ＭＩＦ一１（Ｔｙｒ－Ｐｒｏ—　Ｌｅｕ—Ｇｌｙ—ａｍｉｄｅ）、脑啡肽、酪啡肽（ＣＭ）、强啡肽；另一独　图４　重组酪啡肽对大鼠小肠阿片受体基因表达的影响　立的系统转运加压素样肽：至少还有一个可以转运吸　２．３活性肽的作用　收阿片肽的系统。Ｅｒｍｉｓｃｈ（１９８３）研究表明，能检测到脑　蛋白质消化过程中能够释放出许多具有生物活　微量地吸收Ｂ—ＣＭ一５。Ｓｔａｒｋ（１９９２）研究表明，Ｂ—ＣＭ衍　性的肽类。如酪蛋白、牛奶的其它蛋白、小麦蛋白、大　生物Ｄｅｓ—Ｔｙ卜Ｄ—Ｐｈｅ３一Ｂ—ＣＭ可以不依赖载体系统而　米蛋白，经过酶解后都会产生类阿片活性的肽：酪蛋　透过血脑屏障。Ｐａｓｉ（１９９３）认为，Ｂ—ＣＭ能够通过特殊　白、大豆蛋白、谷蛋白经酶解后可产生免疫活性肽：酪　机制从血中转运到脑干，并在中枢调节上有一定的作　蛋白、胰岛素蛋白经酶解后能释放促进细胞生长的活　用。具有泄露性毛细血管的脑区，如松果腺、神经垂体　性肽序列（见表３）。　及脉络丛对此肽的吸收则接近于对水的吸收。循环脑　２．３．１增强免疫　室器官，肽分子可以到达组织的细胞元件。Ｂ—ＣＭ能提　已有许多小分子肽被证明有免疫刺激作用，如已　表３　蛋白中潜在的活性肽序列　维普资讯 http://www.cqvip.com

乐国伟：活性肽的营养作用与应用　被应用于临床的胸腺肽一５。具有免疫活性的内源性肽　来的生长激素释放肽及其类似物可以通过提高动物　ＧＦ—Ｉ的产生来促进动物生　包括干扰素和白细胞介素，二者都能激活和调节免疫　生长激素的释放，增进Ｉ应答。进一步的研究表明，牛Ｂ一酪蛋白Ｃ末端序列　１９３～２０９中．Ｔｙｒ－Ｇｌｙ和Ｔｙｒ—Ｇｌｙ—Ｇｌｙ皆可诱发大鼠或　长。另外，有研究表明，脑啡肽也具有促生长激素释放　的功能。由于这类肽分子量小，可经肠道被完整吸收　给药方便，因此是一种很有潜力的生长促进剂。　人的淋巴细胞大量增生（Ｍｅｉｓｅｌ，１９９７）。从奶、鱼、大豆　入血，和谷蛋白酶解而获得的神经活性肽，如酪啡肽，具有　２－３Ｉ４促进矿物元素消化和吸收　促进摄食、治疗腹泻、免疫调节、促进生长激素分泌等　蛋白的酶解物中，有对豚鼠回肠纵肌神经节具有吗啡　这类肽的研究主要集中于利用由酶解酪蛋白获　１９９７）。乳蛋白是矿物质结合肽的主要来源，它们也可　生理功能。１９７９年，Ｂｒａｎｄ等人最早报道了牛乳Ｂ一酪　得的肽来结合和运输二价矿物质阳离子ｆＭｅｉｓｅｌ，　如鱼、大豆和谷蛋白。可与矿物质结　样活性的物质，并从中分离到一个七肽物质，通过对　产生于其它食物，ｃａｓｅｉｎｐｈｏｓｐｈｏｐｅｐｔｉｄｅｓ）已从　一酪　豚鼠回肠和小鼠输精管等进行试验，证明１３一ＣＭ一７具　合的酪蛋白磷酸肽（有阿片肽活性。随后便人工合成了１３一ＣＭ一７和它的同　蛋白和１３一酪蛋白的酶解液中分离出来ｆＭａｕｂｏｉｓ和　ｌ，１９８９；Ｍａｕｂｏｉｓ，１９９１），这些矿物质结合肽在其　系物１３一ＣＭ一６、１３一ＣＭ一５、１３一ＣＭ一４，并证明Ｂ—ＣＭ一５　Ｌｅｏｎｉ（Ｔｒｙ—Ｐｒｏ—Ｐｈｅ—Ｐｒｏ—Ｇｌｙ）在豚鼠回肠试验中具有最强　核心序列中含有丝氨酸、苏氨酸残基能够与磷酸结合，形　的阿片活性（见表４）。最近的研究表明，无论口腔服　成带负电的磷酸基团侧链，例如，钙的结合就是与丝　人还是腹腔注射１３一ＣＭ一７，都能提高巨噬细胞一氧化　氨酸联结的磷酸基团和谷氨酸的游离羧基相结合，这　氮（ＮＯ）与脾脏细胞ＩＬ一２的产量。免疫活性刺激肽对　种结合既可掩护复合物不发生进一步相互影响，而且　促进动物健康、提高动物生产潜力有着重要作用。　表４酪啡肽对豚鼠回肠末段收　的抑制作用　还可提高矿物质结合肽复合物的溶解度。　２－３．５抗菌作用　抗菌活性肽通常都是由细菌和真菌产生的抗生　素肽类和抗病毒肽类，如乳酸链球菌肽是由乳酸菌产　生的含３～４个氨基酸残基的短肽．能抑制革兰氏阳性　２．３．２抗氧化作用的活性肽　细菌的活性并对梭状芽胞杆菌的芽孢形成具有抑制　蛋白中潜在着的抗氧化肽，对于保护肠粘膜结构，　提高营养素的吸收、转运和防止腹泻具有重要意义。一　些肽和蛋白水解物一般可起着重金属清道夫和过氧化　作用。近几年，人们从几种鳞翅目、双翅目昆虫中发现　了数十种抗菌肽，如天蚕杀菌肽Ａ、Ｂ、Ｄ等。除此之　外，还有１００多种不同的抗菌肽已从脊椎动物中分离　出来。研究发现，抗菌肽都具有亲水和亲脂的两性结　氢分解促进剂的作用．因而可降低自氧化速率和减少　脂肪过氧化氢含量。动物肌肉中存在一种天然肌肽。肌　构，其抗菌机理是易与细胞膜结合而造成原生质体的　肽可在体外抑制被铁、血红蛋白、脂质氧化酶和单态氧　泄露，根据这一原理，研究小组已研究制备出了具有　催化的脂质氧化作用（Ｃｈｅｎ等，１９９３），也曾有人应用它　抗菌特性的脂肪酰化肽。抗菌肽一般都有很高的热稳　作为贮存熟肉的一种氧化型酸败抑制剂。香菇、马铃　定性，这使它们在人类食品和动物饲料加工过程中成　薯、蜂蜜等的植物性蛋白及其酶解产物中同样存在抗　为理想的防腐剂，另外，人们还发现在玉米、大米、大　氧化肽，发现可抑制多酚氧化酶（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｏｘｉｄａｓｅ．　豆的蛋白中也存在抗菌物质，饲料原料中的抗菌物质　　ＰＰＯ）的低分子量的肽，除了抑制ＰＰＯ外，尚可通过与　具有潜在的应用前景。ＰＰＯ催化的醌式产物反应而减少食物褐变。从而防止　３结语　聚合氧化产物的生成（Ｌｙｅｎｇａｒ等，１９９２１。另一种很有潜　力的抗氧化肽是谷胱甘肽。在目前消费者认识水平下．　动物需要完整蛋白以保证正常的生产性能。蛋白　质消化过程中可能释放出各类活性肽．影响着养分消　化、吸收和代谢。生产实践中，饲粮中添加少量活性肽　主张全部使用天然防腐剂而反对使用人工添加剂。抗　氧化肽的应用对提高动物生产性能、改善动物产品质量　可显著提高动物生长速度，改善生产性能。进一步认　具有重要意义。　识蛋白潜在的活性肽，采用适宜的酶水解或微生物发　酵定向生产活性肽，调节消化、神经内分泌、免疫机能　２－３．３促生长作用　利用对生长激素轴的可以调节动物的生长．　系统，改善动物生产的安全性．提高畜禽生产性能和　（参考文献３７篇，刊略，需者可函索）　（编辑：张学智，ｍｅｎｇｚａｉ００７＠１６３．ｃｏｒｎ）　　将生长激素、ＩＧＦ—Ｉ、胰多肽、生长激素释放因子等应　经济效益。用于动物生产，皆可促进动物的生长。近年来发展起