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小肽的营养特性及其在仔猪生产中的应用

2012-01-25青岛农业大学动物科技学院褚永康林英庭

中国饲料 2012年17期
关键词:酪蛋白抗菌肽断奶

青岛农业大学动物科技学院 褚永康 林英庭*

小肽又称寡肽,是指由2~10个氨基酸残基形成的直链肽,分子质量为180~1000 D,是具有多种生物学功能的小分子肽。根据其功能可分为营养性小肽和功能性小肽两类。营养性小肽是指不具有特殊生理调节功能,在体内仅为蛋白质合成提供氮架的小肽;功能性小肽是指能参与调节动物机体的某些生理活动或具有某些特殊作用的小肽,如抗菌肽、免疫肽、抗氧化肽、激素肽等。小肽作为蛋白质营养作用的重要形式,进入机体后能够刺激肠道发育,增强机体免疫力,从而促进动物生长发育。本文就近年来小肽制剂在仔猪生产中的应用作一综述。

1 小肽的营养特性

1.1 加快蛋白质合成速度 以小肽形式为机体供给蛋白质能显著提高动物对蛋白质的利用率,节约耗能,并能协调养分利用。Boza等(2000)研究表明,以小肽形式作为氮源时,机体整体的蛋白质沉积高于相应氨基酸日粮或完整蛋白质日粮。近年来研究也发现,机体血液中的小肽可以直接参与组织蛋白质的合成。

1.2 消除游离氨基酸吸收的竞争性 小肽进入机体后可以作为底物使肠道内氨基酸载体的数目和活性有所增加,由于小肽载体的存在减少了单个氨基酸在吸收上的竞争,从而降低了氨基酸之间的竞争性吸收作用。

1.3 促进矿物质元素的吸收 小肽可与多种矿物质离子形成螯合物便于机体吸收利用,其中钙、铁、锌、铜最为常见。尤其是铁的螯合可以提高仔猪血清铁含量,这对预防仔猪缺铁提高仔猪生产性能具有重要意义。李永富等(2000)研究报道,在1~21日龄的乳猪日粮中分别添加寡肽铁、右旋糖苷铁,14日龄时测定血清铁蛋白含量,其中添加寡肽铁组明显高于添加右旋糖苷铁组和对照组。说明寡肽络合物形式的矿物质离子更易被机体吸收。

1.4 提高机体免疫力 小肽在进入动物肠道后可以被有益菌发酵利用,提高菌体蛋白的合成,同时抑制其他有害菌群的繁殖,进而达到提高机体免疫力的作用。

1.5 生理调节功能 小肽在肠道可与特定受体结合,促进仔猪胃肠道的生长发育,提高胃肠道消化吸收能力,部分小肽还能被直接吸收进入血液,参与机体免疫机能的调节,进而调控动物生长。

2 小肽在仔猪生产中的应用

2.1 提高仔猪生长性能 日粮中添加小肽制剂能增强仔猪免疫力,调控肠道菌群生长和发育,提高仔猪的消化酶活性,有助于饲料养分的消化吸收,促进仔猪生长发育。洪奇华等(2008)研究日粮中添加蚕蛹蛋白酶解肽对断奶仔猪生长性能的影响,结果发现,试验组仔猪日增重较对照组提高11.05%(P<0.05),料重比和腹泻率分别下降8.05%(P<0.05)和 42.47%(P<0.05)。 王贤勇(2006)研究报道,在仔猪日粮中添加2%的小肽制品,仔猪日采食量和日增重分别提高15.5%(P < 0.05)和 17.3%(P < 0.05)。 罗治华等(2009)在断奶仔猪日粮中添加3‰抗菌肽,结果发现,试验组仔猪平均日增重较对照组显著提高22.2%(P<0.05);料肉比显著下降18.4%(P<0.05)。由此可见,在饲料中添加小肽对促进断奶仔猪生长,提高仔猪生产性能具有重要意义。

2.2 促进仔猪肠道形态发育 小肠是仔猪营养物质吸收的主要部位,小肠发育状态直接关系到营养物质的吸收和代谢。小肠的吸收作用依靠小肠上的环行皱襞、肠绒毛以及绒毛表面的柱状上皮细胞等结构完成。然而仔猪阶段其肠道黏膜、绒毛的发育并不成熟,消化道内的各种菌群也并未发育完全。仔猪的断奶会导致肠道组织的损伤,尤其是目前仔猪生产中普遍采用的早期断奶会引起仔猪小肠绒毛变短、淋巴细胞增加、隐窝加深,从而导致消化酶活性降低造成仔猪腹泻的发生。小肽可以直接作为神经递质间接刺激肠道激素受体或促进酶的分泌而发挥生理调节作用,从而促进小肠发育,并使小肠的免疫功能和吸收能力得到加强。洪奇华等(2008)在仔猪日粮中添加蚕蛹蛋白酶解肽,研究蚕蛹蛋白酶解肽对断奶仔猪小肠绒毛高度和隐窝深度的影响,结果发现,断奶后14 d,试验组十二指肠绒毛、空肠绒毛和回肠绒毛高度分别比对照组提高 15.35%(P<0.05)、8.83%(P <0.05)和 7.80%(P< 0.05);试验组十二指肠隐窝、空肠隐窝和回肠隐窝深度分别比对照 组 降 低 7.87%(P < 0.05)、13.35%(P <0.05)和 10.59%(P<0.05);仔猪腹泻率降低42.47%(P < 0.05)。 祝平等(2008)研究报道,在哺乳期仔猪日粮中添加植物小肽仔猪断奶后添加植物小肽组十二指肠和回肠的隐窝深度显著低于对照组(P<0.05),与对照组相比添加植物小肽提高了十二指肠、空场和回肠的绒毛高度(P>0.05)和绒毛长度与隐窝深度的比值 (即绒线比)(P<0.05)。

2.3 调控仔猪肠道微生物 小肽制剂能够抑制肠道有害菌群的繁殖,从而减轻肠道微生物与宿主的营养竞争,进而达到促生长的目的。朱淑斌等(2009)研究报道,在仔猪日粮中添加那西肽可显著提高仔猪空肠、回肠和结肠中大肠杆菌数量,降低双歧杆菌和产气荚膜梭菌数量。都海明等(2011)在断奶仔猪日粮中分别添加抗菌脂肽和抗生素研究其对仔猪肠道微生物的影响,结果发现,添加抗菌脂肽对仔猪后肠大肠杆菌和乳酸杆菌均有抑制作用,但对大肠杆菌的抑制作用更加明显;与对照组相比抗生素组和抗菌肽组大肠杆菌分别下降18.17%和27.01%(P<0.05),表明抗菌脂肽对仔猪肠道大肠杆菌的抑制作用优于抗生素;抗生素组和抗菌肽组乳酸菌分别较对照组降低15.38%和13.57%(P<0.05),表明抗菌脂肽对仔猪肠道乳酸杆菌的抑制作用较抗生素弱。

2.4 调节仔猪消化道消化酶活性 动物对饲料养分消化能力直接取决于消化道中消化酶的活性。杨维仁等(2008)在断奶仔猪日粮中分别添加2%血浆蛋白粉、2%植物小肽及4%植物小肽研究植物小肽对断奶仔猪消化道酶活的影响,结果发现,添加4%植物小肽组胃蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性分别较对照组提高21.37%、24.94%和8.85%(P < 0.05)。 洪奇华等(2008)研究报道,在仔猪日粮中添加蚕蛹蛋白酶解肽能提高断奶仔猪空肠黏膜中蔗糖酶和麦芽糖酶的活性,试验组肠道蔗糖酶和麦芽糖酶含量分别较对照组提高33.42%和18.08%(P<0.05)。由此可见,小肽可以调节仔猪肠道消化酶酶活。

2.5 增强仔猪免疫力 断奶会使仔猪肠道的形态及机能受影响,引起仔猪免疫力下降。早期断奶尤其是超早期断奶会使这种情况更为严重,改善或者提高断奶仔猪的免疫功能,对提高仔猪成活率、降低成本、提高效益都十分重要。免疫球蛋白存在于动物机体血液、组织液及分泌液中,是动物受抗原刺激后体内产生的能与抗原特异性相互作用的一类球蛋白。免疫球蛋白可以阻断病原体对机体的危害,使病原体失去致病作用。周根来等(2011)在断奶仔猪日粮中添加0.3%酪蛋白磷酸肽研究其对断奶仔猪免疫功能的影响,结果表明,添加酪蛋白磷酸肽对仔猪血清免疫球蛋白IgA、IgG和外周血淋巴细胞的增殖影响显著 (P<0.05)。张源淑等(2008)研究酪啡肽及其酪蛋白水解肽对早期断奶仔猪分泌型免疫球蛋白A(SIgA)和细胞因子水平的影响,结果发现,添加酪蛋白水解肽组仔猪血清中IL-2的水平比对照组高75.9%(P<0.01),添加酪啡肽组血清中IL-2水平比对照组高35.7%(P<0.05);各试验组血清中TNF-α水平均略低于对照组;在对照组、酪啡肽组和酪蛋白水解肽组仔猪的空肠食糜中均检测到 SIgA,平均含量分别为 (6.48±0.85)、(6.30±0.85)ng/g 和(8.71±0.54)ng/g;其中酪蛋白水解肽组与对照组相比差异极显著(P<0.05)。

2.6 提高仔猪血液抗氧化指标 小肽可以清除体内部分自由基,减弱自由基钝化抗氧化酶的能力,从而降低应激时的脂质过氧化物含量。邱玉朗等(2011)研究发现,在仔猪日粮中添加大豆活性肽可以显著提高仔猪总抗氧化能力 (T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性(P < 0.05)。

3 小肽作用效果的影响因素

3.1 小肽的种类 不同种类的小肽对仔猪作用效果也存在着差异,如抗菌肽等功能性小肽可以参与仔猪机体的某些生理活动并起着某些特殊的生理作用;而营养性小肽却不具备这种功能,其在体内仅能为蛋白质的合成提供氮架。

3.2 小肽添加量 日粮中小肽添加量不同对仔猪日增重、料重比和腹泻率的影响差异显著。郑云峰和许云英(2006)在断奶仔猪基础日粮中分别添加2%、3%、4%小肽制品,结果发现,2%添加组的仔猪料重比和腹泻率最低,且显著高于其他各处理组(P<0.05)。黄茂侠(2011)在仔猪基础日粮中添加0.2%~1%的抗菌肽制剂研究小肽对仔猪腹泻和呼吸道疾病的影响,结果发现,抗菌肽制剂的添加量为0.6%和0.8%对仔猪腹泻和呼吸道疾病的预防效果最好。

3.3 与其他物质的协同作用 大量试验表明,小肽与其他物质协同作用时比单一添加效果更好。如小肽与蛋氨酸锌联合使用时,两者可以相互作用提高彼此生物学效应,从而达到改善仔猪的止血凝血功能的目的。

3.4 日粮组分 日粮组分的不同可直接影响动物体内小肽的浓度,从而影响小肽的消化吸收。动物性蛋白质、豆饼在肠道中形成的小肽含量最高,而玉米蛋白粉则低。而饲喂植物蛋白质饲料和氨基酸较差的蛋白质,空场中则以游离氨基酸为主。

4 小结

小肽制剂是含生物活性物质的小肽蛋白源,目前小肽营养在仔猪生产中已被逐步重视,这将为有效利用蛋白质充分发挥仔猪生产潜能提供新途径。尽管近年来小肽营养研究已取得一定的成果,但仍存在一些问题尚未解决。例如,仔猪小肽吸收、转运及组织内肽代谢的相关机制;一些生物活性肽的生理功能;小肽作为添加剂的最适宜添加量等。因此,对小肽的理论研究和实际应用仍需深入探讨。

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