淺談小分子活性肽

湯道玲 （江蘇省南通市農(nóng)業(yè)局 226006）

人們普遍認(rèn)為，食物或飼料中的蛋白質(zhì)主要起營(yíng)養(yǎng)作用，而且必須在消化道中分解成游離的氨基酸，才能被機(jī)體吸收和利用。但近幾年的研究表明，當(dāng)動(dòng)物采食按理想的氨基酸模式配制純化日糧或氨基酸平衡的低蛋白日糧不能達(dá)到最佳生產(chǎn)性能和飼料利用率。隨著研究的不斷深入，研究人員認(rèn)識(shí)到動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的需要不能完全依賴游離的氨基酸來滿足，而必須需要一定數(shù)量的肽，特別是一些小分子活性小肽對(duì)代謝和免疫性能方面的調(diào)控作用顯得尤為重要。

1 活性肽的概念

事實(shí)上，飼料或食物中的某些蛋白質(zhì)隱含著一些特殊肽質(zhì)，這些特殊肽質(zhì)在消化酶作用下被釋放出來。1979年Brantl和Teschemacher等的試驗(yàn)證明了食物中阿片物質(zhì)的存在，他們首先從酶解的酪蛋白水解產(chǎn)物中分離到一個(gè)七肽物質(zhì)為β-酪蛋白的第60～66氨基酸殘基片段，通過對(duì)豚鼠回腸和小鼠輸精管等收縮試驗(yàn)綜合應(yīng)用阿片肽阻斷劑—納洛酮的逆轉(zhuǎn)效應(yīng)證明具有阿片活性。1979年Zioudrou等發(fā)現(xiàn)α-酪蛋白、小麥谷蛋白的胃蛋白酶水解液中具有阿片活性的肽類物質(zhì)，這些由外源性食物蛋白水解而產(chǎn)生的肽類與1975年Hughes等從豬腦抽提液中離的、具有內(nèi)源性嗎啡樣活性的甲硫氨酸腦啡肽(methionine enkephalin，MEK)和亮氨酸腦啡肽(leuthine enkephalin，LEK)具有相似的性質(zhì)，故把這種非機(jī)體自身產(chǎn)生的卻具有生物活性的肽類物質(zhì)稱為外源性生物活性肽(Exogenous Origin Biological Actibe peptides eBAP)。它是一類分子量小于6 000，在構(gòu)象上較松散，具有多種生物功能的小肽。

2 小分子活性肽的分類及主要功能

2.1 具有免疫活性的小肽 研究發(fā)現(xiàn)某些生物活性肽具有抗菌活性，并可以促進(jìn)腸道內(nèi)有益菌的生長(zhǎng)，提高消化吸收功能。Agerberth等(1991)從豬小腸分離到的抗菌肽 PR 39，分子量 4719Da，只含 7種氨基酸，富含 Pro和 Arg。它對(duì)G-菌如大腸桿菌、沙門氏菌和G+菌如巨大芽胞桿菌和化膿鏈球菌都很敏感。

蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的某些小肽具有免疫活性作用。Jolle等(1981)的研究表明，β-酪蛋白的某些水解產(chǎn)物可以促進(jìn)腹膜內(nèi)巨噬細(xì)胞的體外吞噬作用，這些肽后來被證實(shí)為三肽或六肽。除酪蛋白外，乳鐵蛋白和大豆蛋白酶水解產(chǎn)生的某些小肽也同樣具有免疫活性作用。M.yoshikawa等(1993)發(fā)現(xiàn)，從胰蛋白酶水解大豆蛋白的酶解物中可獲得一種六肽，一級(jí)結(jié)構(gòu)為 His-Cys-Gln-Arg-Pro-Arg(HCQRPR)，這種肽能刺激巨噬細(xì)胞和多核白細(xì)胞的吞噬作用。進(jìn)一步用蛋白酶(Pronase)水解 HCQRPR，獲得了同樣具有免疫調(diào)節(jié)作用的四肽。

2.2 阿片受體激動(dòng)劑(Opioid agonist)，即阿片肽(opioid peptide)食物和飼料在胃腸中釋放后，與阿片受體結(jié)合，產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，這種效應(yīng)可被納洛酮(Naloxone，NAL)納曲酮(Naltreoxone, Opioid Peptides)阻斷，稱為外源性阿片活性肽(Exogenous origin Opioid Peptides)即外啡肽(Exorphin)。

2.3 阿片受體頡抗劑(Opioid antangonist) Chiba H等(1989)從 κ-酪蛋白中獲得三中可頡抗阿片受體的肽，即Casoxion A(-Tyr-Pro-Ser-Tyr-Gly-Leu-Asn-)、Casoxion B(-Tyr-Pro-Tyr-Tyr-)和Casoxion C(-Tyr-Ile- Pro-Ile-Gln-Tyr-Val-Leu-Ser-)。

2.4 金屬元素載體(Carrier) α-酪蛋白第67－74 AA殘基片段(-Ser-Ser-Ser- Gln-Gln-Ile-Val-Pro-Asn-)經(jīng)酶的作用釋放后，該片段的絲氨酸羥基磷酸化后形成酪磷肽(Caseinnophosphoptid)后與 Ca、P、Cu、Zn等金屬元素結(jié)合后有利于被吸收利用。

2.5 內(nèi)源性激素活性肽 Jackson M D(1981)發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿中含有TRH樣免疫活性物質(zhì)，消化道微生物產(chǎn)生的與內(nèi)源性激素一樣的活性肽以及乳、唾液中所含的內(nèi)源性激素一樣的肽。另外，還有抗氧化活性小肽、表面活性劑作用的表面活性小肽、抗應(yīng)激肽和抗凝血肽、谷光甘肽(GSH)等。

3 小分子活性肽的吸收特點(diǎn)

小肽具有與游離氨基酸不同的吸收方式，使之不僅可作為氨基酸的供體，而且有可能將肽結(jié)構(gòu)方面的信息傳遞給宿主，從而表達(dá)出與游離氨基酸完全不同的生理作用，即活性小肽的作用。

日糧蛋白質(zhì)在動(dòng)物消化道內(nèi)經(jīng)過一系列酶的作用，降解成為游離氨基酸(FAA)和寡肽(OP)，其中的寡肽在小腸絨毛膜刷狀緣受到氨肽酶A和肽酶N的作用，最終以游離氨基酸(FAA)和小肽(SP)的形式被動(dòng)物吸收利用。小肽的吸收主要依賴于H+或Ca2+濃度的非Na+泵，轉(zhuǎn)運(yùn)具有耗能低、轉(zhuǎn)運(yùn)速度快、載體不易飽和等優(yōu)點(diǎn)，而游離氨基酸吸收慢，載體易飽和，吸收時(shí)耗能大。吸收進(jìn)入血液的小肽，以比氨基酸更快的速度被機(jī)體組織利用。

4 小分子活性肽的主要作用

4.1 促進(jìn)氨基酸的吸收 避免氨基酸之間的吸收競(jìng)爭(zhēng)，提高蛋白質(zhì)的沉積率。小肽吸收系統(tǒng)在氨基酸的吸收中有很重要的作用，小肽吸收系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)運(yùn)快、耗能低、不易飽和等特點(diǎn)，而氨基酸則吸收慢、耗能高、載體易飽和。很多試驗(yàn)證明，小肽的氨基酸殘基比相應(yīng)的游離氨基酸吸收更快。Silk等(1980)報(bào)道，乳清蛋白的部分酶解產(chǎn)物(主要成分是小肽)其氨基酸吸收率和吸收速度比類似乳清蛋白的氨基酸混合物更高，表明肽混合物的吸收率高。Hara等(1988) 的試驗(yàn)證明，大鼠對(duì)白蛋白酶解產(chǎn)物的吸收強(qiáng)度高于相應(yīng)游離氨基酸 70%～80%。Rerat等(1988)在豬的試驗(yàn)中觀察到，當(dāng)十二指腸灌注肽的混合物時(shí)，除蛋氨酸外，出現(xiàn)在門靜脈的氨基酸都比灌注相應(yīng)的氨基酸混合物高，而且吸收峰高。

大量研究表明：小肽與游離氨基酸在動(dòng)物體內(nèi)具有相互獨(dú)立的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，二者互不干擾，這就有助于減輕由于游離氨基酸相互競(jìng)爭(zhēng)共同吸收位點(diǎn)而產(chǎn)生的吸收抑制，進(jìn)而影響動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝。Pharagyn和Bariey(1987)報(bào)道，當(dāng)Lys和Arg以游離形式存在時(shí)兩者相互競(jìng)爭(zhēng)吸收位點(diǎn)，而Lys以肽的形式存在時(shí)，Arg對(duì)其吸收則無影響。

日糧的氨基酸供給形式還影響著動(dòng)物體蛋白質(zhì)的沉積。Funabiki(1990)也觀察到肽日糧組小鼠體蛋白合成率較相應(yīng)氨基酸日糧組高26%。Boza等報(bào)道，當(dāng)以小肽形式作為氮源時(shí)，整體蛋白沉積高于相應(yīng)的氨基酸日糧或完整蛋白日糧。究其原因主要是：一方面，蛋白質(zhì)的合成受到多種激素的調(diào)控，Rerat等報(bào)道，向豬十二指腸灌注小肽混合物后，血漿胰島素的濃度高于灌注游離氨基酸組；而胰島素的生理功能之一是參與蛋白質(zhì)合成中肽鏈的延伸，增加蛋白質(zhì)的合成。另一方面，肌肉蛋白質(zhì)的合成率與動(dòng)靜脈氨基酸差存在相關(guān)性。在吸收狀態(tài)下，其差值越大，蛋白質(zhì)的合成率越高。由于小肽的吸收迅速、吸收峰高的原因，能快速提高動(dòng)靜脈的氨基酸差值，從而提高整體蛋白質(zhì)的合成。

4.2 促進(jìn)激素的分泌 用小肽灌注豬十二指腸血漿胰島素的濃度高于貫注游離氨基酸組.已知，胰島素具有參與蛋白質(zhì)合成中肽鏈的延長(zhǎng)和增加蛋白質(zhì)的合成.這說明小肽能內(nèi)源性的調(diào)控激素的釋放從而調(diào)控蛋白質(zhì)的合成。Foretschel M A(1996)為β-CM與腸叢阿片受體結(jié)合后，可經(jīng)神經(jīng)傳導(dǎo)引起垂體內(nèi)源性阿片肽釋放。

4.3 提高生產(chǎn)性能 Parisini等(1989)在生長(zhǎng)豬日糧中添加少量肽后，顯著地提高了豬的日增重、蛋白質(zhì)利用率和飼料轉(zhuǎn)化率。其原因可能與肽鏈的結(jié)構(gòu)功能有關(guān)。Zambonino Infante等(1997)報(bào)道，用小肽代替海艫魚日糧中的部分蛋白質(zhì)后，魚苗的生長(zhǎng)速度和存活率提高；胰凝乳酶和γ-谷氨酰氨轉(zhuǎn)氨酶的活性提高，氨肽酶的活性降低，小腸消化功能發(fā)育提高。汪夢(mèng)萍等(2000)在斷奶仔豬中添加小肽制品，能極顯著地提高日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。施用暉等(1996)報(bào)道，在蛋雞基礎(chǔ)日糧中添加肽制品后，其產(chǎn)蛋量和飼料轉(zhuǎn)化率顯著提高，蛋殼強(qiáng)度也有提高的趨勢(shì)。張愛忠等(2002)在黑鳳雞日糧中添加不同劑量的小肽制劑，結(jié)果表明，小肽添加組在采食量、產(chǎn)蛋性能、蛋的品質(zhì)、飼料利用率均有提高。并能增強(qiáng)黑鳳雞蛋白質(zhì)的合成。

小肽能夠提高動(dòng)物生產(chǎn)性能，其原因可能與肽鏈的結(jié)構(gòu)及氨基酸殘基序列有關(guān)，而且某些具有生理活性的小肽能夠參與機(jī)體生理活動(dòng)和代謝調(diào)節(jié)。

4.4 有利于礦物質(zhì)元素的吸收和利用 研究表明，酪蛋白水解產(chǎn)物中，有一類含有可與鈣離子、鐵離子結(jié)合的磷酸化絲氨酸殘基，能夠提高它們的溶解性。某些活性小肽具有與金屬結(jié)合的特性，從而促進(jìn)鈣、銅和鋅的被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程及在體內(nèi)的儲(chǔ)存。Zambonino Infante等(1997)報(bào)道，在鱸魚苗日糧中添加小肽后，能極大減少骨骼的畸形現(xiàn)象。李永富等(2002)用小肽鐵組與硫酸亞鐵組給母豬補(bǔ)鐵后得出，母豬補(bǔ)小肽鐵能夠提高初乳中鐵的含量，增加乳豬鐵的獲得，而有機(jī)鐵卻無能為力。施用暉等(1996)報(bào)道，在蛋雞日糧中添加小肽制品后，血漿中鐵、鋅的含量顯著高于對(duì)照組，蛋殼強(qiáng)度提高。

5 結(jié)語

動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的利用中，小肽吸收機(jī)制的起著很重要的作用。這種機(jī)制使得氨基酸的吸收比降解為游離氨基酸再吸收更快，從而提高了動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的利用率。不僅如此，有些小肽還可以作為生理活性物質(zhì)，直接被動(dòng)物吸收，參與動(dòng)物生理功能和代謝調(diào)節(jié)?？傊?，有關(guān)小分子活性肽的營(yíng)養(yǎng)生理學(xué)研究是一個(gè)很有前景的研究領(lǐng)域，但尚需做很多深入細(xì)致的工作。比如，哪些因素參與調(diào)節(jié)小分子活性肽的吸收利用？如何利用小分子活性肽的研究成果改善現(xiàn)有的營(yíng)養(yǎng)體系？如何進(jìn)行小分子活性肽的低成本、高純度的大批量生產(chǎn)等等。

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