浅谈小分子活性肽

汤道玲 （江苏省南通市农业局 226006）

人们普遍认为，食物或饲料中的蛋白质主要起营养作用，而且必须在消化道中分解成游离的氨基酸，才能被机体吸收和利用。但近几年的研究表明，当动物采食按理想的氨基酸模式配制纯化日粮或氨基酸平衡的低蛋白日粮不能达到最佳生产性能和饲料利用率。随着研究的不断深入，研究人员认识到动物对蛋白质的需要不能完全依赖游离的氨基酸来满足，而必须需要一定数量的肽，特别是一些小分子活性小肽对代谢和免疫性能方面的调控作用显得尤为重要。

1 活性肽的概念

事实上，饲料或食物中的某些蛋白质隐含着一些特殊肽质，这些特殊肽质在消化酶作用下被释放出来。1979年Brantl和Teschemacher等的试验证明了食物中阿片物质的存在，他们首先从酶解的酪蛋白水解产物中分离到一个七肽物质为β-酪蛋白的第60～66氨基酸残基片段，通过对豚鼠回肠和小鼠输精管等收缩试验综合应用阿片肽阻断剂—纳洛酮的逆转效应证明具有阿片活性。1979年Zioudrou等发现α-酪蛋白、小麦谷蛋白的胃蛋白酶水解液中具有阿片活性的肽类物质，这些由外源性食物蛋白水解而产生的肽类与1975年Hughes等从猪脑抽提液中离的、具有内源性吗啡样活性的甲硫氨酸脑啡肽(methionine enkephalin，MEK)和亮氨酸脑啡肽(leuthine enkephalin，LEK)具有相似的性质，故把这种非机体自身产生的却具有生物活性的肽类物质称为外源性生物活性肽(Exogenous Origin Biological Actibe peptides eBAP)。它是一类分子量小于6 000，在构象上较松散，具有多种生物功能的小肽。

2 小分子活性肽的分类及主要功能

2.1 具有免疫活性的小肽 研究发现某些生物活性肽具有抗菌活性，并可以促进肠道内有益菌的生长，提高消化吸收功能。Agerberth等(1991)从猪小肠分离到的抗菌肽 PR 39，分子量 4719Da，只含 7种氨基酸，富含 Pro和 Arg。它对G-菌如大肠杆菌、沙门氏菌和G+菌如巨大芽胞杆菌和化脓链球菌都很敏感。

蛋白质水解产生的某些小肽具有免疫活性作用。Jolle等(1981)的研究表明，β-酪蛋白的某些水解产物可以促进腹膜内巨噬细胞的体外吞噬作用，这些肽后来被证实为三肽或六肽。除酪蛋白外，乳铁蛋白和大豆蛋白酶水解产生的某些小肽也同样具有免疫活性作用。M.yoshikawa等(1993)发现，从胰蛋白酶水解大豆蛋白的酶解物中可获得一种六肽，一级结构为 His-Cys-Gln-Arg-Pro-Arg(HCQRPR)，这种肽能刺激巨噬细胞和多核白细胞的吞噬作用。进一步用蛋白酶(Pronase)水解 HCQRPR，获得了同样具有免疫调节作用的四肽。

2.2 阿片受体激动剂(Opioid agonist)，即阿片肽(opioid peptide)食物和饲料在胃肠中释放后，与阿片受体结合，产生生物学效应，这种效应可被纳洛酮(Naloxone，NAL)纳曲酮(Naltreoxone, Opioid Peptides)阻断，称为外源性阿片活性肽(Exogenous origin Opioid Peptides)即外啡肽(Exorphin)。

2.3 阿片受体颉抗剂(Opioid antangonist) Chiba H等(1989)从 κ-酪蛋白中获得三中可颉抗阿片受体的肽，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 金属元素载体(Carrier) α-酪蛋白第67－74 AA残基片段(-Ser-Ser-Ser- Gln-Gln-Ile-Val-Pro-Asn-)经酶的作用释放后，该片段的丝氨酸羟基磷酸化后形成酪磷肽(Caseinnophosphoptid)后与 Ca、P、Cu、Zn等金属元素结合后有利于被吸收利用。

2.5 内源性激素活性肽 Jackson M D(1981)发现紫花苜蓿中含有TRH样免疫活性物质，消化道微生物产生的与内源性激素一样的活性肽以及乳、唾液中所含的内源性激素一样的肽。另外，还有抗氧化活性小肽、表面活性剂作用的表面活性小肽、抗应激肽和抗凝血肽、谷光甘肽(GSH)等。

3 小分子活性肽的吸收特点

小肽具有与游离氨基酸不同的吸收方式，使之不仅可作为氨基酸的供体，而且有可能将肽结构方面的信息传递给宿主，从而表达出与游离氨基酸完全不同的生理作用，即活性小肽的作用。

日粮蛋白质在动物消化道内经过一系列酶的作用，降解成为游离氨基酸(FAA)和寡肽(OP)，其中的寡肽在小肠绒毛膜刷状缘受到氨肽酶A和肽酶N的作用，最终以游离氨基酸(FAA)和小肽(SP)的形式被动物吸收利用。小肽的吸收主要依赖于H+或Ca2+浓度的非Na+泵，转运具有耗能低、转运速度快、载体不易饱和等优点，而游离氨基酸吸收慢，载体易饱和，吸收时耗能大。吸收进入血液的小肽，以比氨基酸更快的速度被机体组织利用。

4 小分子活性肽的主要作用

4.1 促进氨基酸的吸收 避免氨基酸之间的吸收竞争，提高蛋白质的沉积率。小肽吸收系统在氨基酸的吸收中有很重要的作用，小肽吸收系统具有转运快、耗能低、不易饱和等特点，而氨基酸则吸收慢、耗能高、载体易饱和。很多试验证明，小肽的氨基酸残基比相应的游离氨基酸吸收更快。Silk等(1980)报道，乳清蛋白的部分酶解产物(主要成分是小肽)其氨基酸吸收率和吸收速度比类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) 的试验证明，大鼠对白蛋白酶解产物的吸收强度高于相应游离氨基酸 70%～80%。Rerat等(1988)在猪的试验中观察到，当十二指肠灌注肽的混合物时，除蛋氨酸外，出现在门静脉的氨基酸都比灌注相应的氨基酸混合物高，而且吸收峰高。

大量研究表明：小肽与游离氨基酸在动物体内具有相互独立的转运机制，二者互不干扰，这就有助于减轻由于游离氨基酸相互竞争共同吸收位点而产生的吸收抑制，进而影响动物体内蛋白质代谢。Pharagyn和Bariey(1987)报道，当Lys和Arg以游离形式存在时两者相互竞争吸收位点，而Lys以肽的形式存在时，Arg对其吸收则无影响。

日粮的氨基酸供给形式还影响着动物体蛋白质的沉积。Funabiki(1990)也观察到肽日粮组小鼠体蛋白合成率较相应氨基酸日粮组高26%。Boza等报道，当以小肽形式作为氮源时，整体蛋白沉积高于相应的氨基酸日粮或完整蛋白日粮。究其原因主要是：一方面，蛋白质的合成受到多种激素的调控，Rerat等报道，向猪十二指肠灌注小肽混合物后，血浆胰岛素的浓度高于灌注游离氨基酸组；而胰岛素的生理功能之一是参与蛋白质合成中肽链的延伸，增加蛋白质的合成。另一方面，肌肉蛋白质的合成率与动静脉氨基酸差存在相关性。在吸收状态下，其差值越大，蛋白质的合成率越高。由于小肽的吸收迅速、吸收峰高的原因，能快速提高动静脉的氨基酸差值，从而提高整体蛋白质的合成。

4.2 促进激素的分泌 用小肽灌注猪十二指肠血浆胰岛素的浓度高于贯注游离氨基酸组.已知，胰岛素具有参与蛋白质合成中肽链的延长和增加蛋白质的合成.这说明小肽能内源性的调控激素的释放从而调控蛋白质的合成。Foretschel M A(1996)为β-CM与肠丛阿片受体结合后，可经神经传导引起垂体内源性阿片肽释放。

4.3 提高生产性能 Parisini等(1989)在生长猪日粮中添加少量肽后，显著地提高了猪的日增重、蛋白质利用率和饲料转化率。其原因可能与肽链的结构功能有关。Zambonino Infante等(1997)报道，用小肽代替海舻鱼日粮中的部分蛋白质后，鱼苗的生长速度和存活率提高；胰凝乳酶和γ-谷氨酰氨转氨酶的活性提高，氨肽酶的活性降低，小肠消化功能发育提高。汪梦萍等(2000)在断奶仔猪中添加小肽制品，能极显著地提高日增重和饲料转化率。施用晖等(1996)报道，在蛋鸡基础日粮中添加肽制品后，其产蛋量和饲料转化率显著提高，蛋壳强度也有提高的趋势。张爱忠等(2002)在黑凤鸡日粮中添加不同剂量的小肽制剂，结果表明，小肽添加组在采食量、产蛋性能、蛋的品质、饲料利用率均有提高。并能增强黑凤鸡蛋白质的合成。

小肽能够提高动物生产性能，其原因可能与肽链的结构及氨基酸残基序列有关，而且某些具有生理活性的小肽能够参与机体生理活动和代谢调节。

4.4 有利于矿物质元素的吸收和利用 研究表明，酪蛋白水解产物中，有一类含有可与钙离子、铁离子结合的磷酸化丝氨酸残基，能够提高它们的溶解性。某些活性小肽具有与金属结合的特性，从而促进钙、铜和锌的被动转运过程及在体内的储存。Zambonino Infante等(1997)报道，在鲈鱼苗日粮中添加小肽后，能极大减少骨骼的畸形现象。李永富等(2002)用小肽铁组与硫酸亚铁组给母猪补铁后得出，母猪补小肽铁能够提高初乳中铁的含量，增加乳猪铁的获得，而有机铁却无能为力。施用晖等(1996)报道，在蛋鸡日粮中添加小肽制品后，血浆中铁、锌的含量显著高于对照组，蛋壳强度提高。

5 结语

动物对蛋白质的利用中，小肽吸收机制的起着很重要的作用。这种机制使得氨基酸的吸收比降解为游离氨基酸再吸收更快，从而提高了动物对蛋白质的利用率。不仅如此，有些小肽还可以作为生理活性物质，直接被动物吸收，参与动物生理功能和代谢调节。总之，有关小分子活性肽的营养生理学研究是一个很有前景的研究领域，但尚需做很多深入细致的工作。比如，哪些因素参与调节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现有的营养体系？如何进行小分子活性肽的低成本、高纯度的大批量生产等等。

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