小肽在動(dòng)物生產(chǎn)中應(yīng)用及研究進(jìn)展

◆作者：鄧華彬

◆單位：佛山市雷米高動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)保健科技有限公司

小肽（Small Peptide,SP）是蛋白質(zhì)水解后的主要產(chǎn)物，是動(dòng)物消化蛋白質(zhì)后吸收的主要形式，由2個(gè)或者2個(gè)以上的氨基酸組成，相對(duì)分子質(zhì)量在1000～1800之間，一般認(rèn)為小肽指的是二肽和三肽，也被稱為寡肽、低聚肽、微肽、短肽和小分子活性肽。傳統(tǒng)蛋白質(zhì)理論認(rèn)為，飼料中的蛋白質(zhì)在動(dòng)物胃腸道消化酶的作用下水解為小肽和游離氨基酸，其中小肽在肽酶的作用下進(jìn)一步水解為游離氨基酸，再以游離氨基酸的形式被腸道吸收進(jìn)入血液循環(huán)。根據(jù)這種理論，蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)實(shí)質(zhì)上指的是動(dòng)物對(duì)氨基酸的需要，只要按照動(dòng)物的“理想氨蛋白”模型提供純合成單體的氨基酸，就能達(dá)到最好的喂養(yǎng)效果，但實(shí)際研究結(jié)果表明，這種飼喂效果不僅不理想反而比不上蛋白質(zhì)喂養(yǎng)，科研工作者們推斷出是小肽具有重要作用，從而提出“小肽營(yíng)養(yǎng)”?，F(xiàn)代研究認(rèn)為,動(dòng)物消化酶將蛋白質(zhì)水解后的主要產(chǎn)物就是小肽，這些小肽能夠以完整的形式被腸道吸收進(jìn)入血液循環(huán)而被組織直接利用。目前，各種畜禽及水產(chǎn)飼料公司均有開發(fā)以小肽為功能性添加劑的飼料。本文旨在綜述小肽的制備方法、功能性研究以及在動(dòng)物上的使用，為其在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的更廣泛應(yīng)用提供參考。

1 小肽的制備方法

小肽可以由蛋白質(zhì)在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)被消化酶降解而來(lái)，但是隨著小肽類化合物被應(yīng)用于醫(yī)藥、保健品、調(diào)味料、飼料添加劑等，其社會(huì)需求量日益增大，通過(guò)生物降解、化學(xué)合成的方法生產(chǎn)小肽的研究日益增多。

生物降解方法：小肽一般由蛋白原料降解而來(lái)，這些蛋白原料可以來(lái)源于植物，也可以來(lái)源于動(dòng)物，主要包括乳粉、大豆、肉類、魚類及其副產(chǎn)品，在原料經(jīng)過(guò)檢測(cè)、預(yù)處理后，通過(guò)酶解、發(fā)酵、分離純化之后得到半成品，再經(jīng)過(guò)濃縮、干燥得到成品，根據(jù)原料來(lái)源可以分為乳肽、豆肽、鮮肉（魚）肽等。這類小肽與傳統(tǒng)蛋白原料相比，更易消化吸收，主要原因是小肽可以誘導(dǎo)小腸中一些酶活性的提高，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率，而使小腸消化功能增強(qiáng)，特別是對(duì)消化道未發(fā)育成熟、消化酶活性低的幼齡動(dòng)物有減少腸道應(yīng)激提高免疫力的作用。對(duì)于植物蛋白原料，其包含了大量的抗?fàn)I養(yǎng)因子和蛋白抗原成分（如大豆球蛋白和伴大豆球蛋白），影響了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致動(dòng)物腹瀉，而經(jīng)過(guò)酶解和發(fā)酵工藝后，抗?fàn)I養(yǎng)因子和蛋白抗原成分絕大部分被降解，提高了植物性蛋白原料的利用效率。

化學(xué)合成方法：化學(xué)合成小肽具有合成路線簡(jiǎn)單、原料成本不一、環(huán)保、產(chǎn)物收率較高等特點(diǎn)，同時(shí)具有可批量生產(chǎn)、穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)。就市場(chǎng)需求而言，化學(xué)合成方法主要生產(chǎn)包括L-肌肽、丙氨酰-谷氨酰胺、阿斯巴甜及紐甜、N-乙酰天門冬氨酰-谷氨酸等二肽，精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸肽，谷胱甘肽，酪絲亮肽和酪絲纈肽等三肽。化學(xué)合成方法生產(chǎn)的小肽多用于醫(yī)藥領(lǐng)域，除了其本身具有的功能性作用外，也可以用作一些藥物的修飾結(jié)構(gòu)，從而降低藥物副作用，提高藥物效率。

2 小肽的功能性研究

2.1 保護(hù)腸道結(jié)構(gòu)與功能

小肽與蛋白質(zhì)相比可以直接被小腸黏膜的上皮細(xì)胞完全吸收，不需要腸道消耗能量降解蛋白質(zhì)，從而能夠促進(jìn)小腸對(duì)其他蛋白質(zhì)的消化利用，控制了進(jìn)入大腸供微生物利用的氮源，進(jìn)而減少在大腸后段生成氨氣和有毒胺類，減少對(duì)腸道的損傷從而保護(hù)了腸道。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬日糧中添加小肽后，與對(duì)照組相比，小腸（十二指腸、空腸、回腸）的絨毛高度顯著升高、隱窩深度顯著降低、絨毛高度與隱窩深度的比值顯著升高，說(shuō)明了小肽能夠改善仔豬斷奶過(guò)程中腸道應(yīng)激引起的小腸絨毛受損。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，飼喂添加蛋白原料酶解后小肽的斷奶仔豬小腸黏膜DNA、RNA和蛋白含量要高于飼喂普通蛋白原料的對(duì)照組，并且麥芽糖酶活性顯著性升高，說(shuō)明小肽能夠促進(jìn)斷奶仔豬的小腸黏膜生長(zhǎng)和發(fā)育。因此，小肽具有保護(hù)腸道結(jié)構(gòu)與功能的作用。

2.2 促進(jìn)蛋白質(zhì)的吸收利用

蛋白質(zhì)是動(dòng)物維持正常生命活動(dòng)的必需營(yíng)養(yǎng)素之一，而在飼料原料中，以蛋白質(zhì)原料的價(jià)格相對(duì)較高，如何提高蛋白質(zhì)的利用效率是減少飼料成本的有效措施。小肽和游離氨基酸的吸收方法和機(jī)制是完全獨(dú)立的，在飼料中添加小肽能夠避免腸道吸收氨基酸因?yàn)橄嗷ジ?jìng)爭(zhēng)的共同吸收位點(diǎn)而產(chǎn)生拮抗作用，從而可以提高氨基酸的吸收速率，促進(jìn)飼糧中蛋白質(zhì)的利用。動(dòng)物消化利用飼糧中的蛋白質(zhì)，一部分用于維持生命活動(dòng)的需要，一部分作為沉積蛋白用于動(dòng)物生長(zhǎng)。國(guó)外有研究表明，通過(guò)瘺管手術(shù)向豬的十二指腸中注入小肽和游離氨基酸的混合物時(shí)，小肽的吸收速率較游離氨基酸更快；另一項(xiàng)研究表明，飼料中添加小肽能夠促進(jìn)生長(zhǎng)仔豬體內(nèi)蛋白質(zhì)的沉積，加速蛋白質(zhì)的合成。因此，小肽能夠提高蛋白質(zhì)的利用效率。

2.3 改善動(dòng)物生長(zhǎng)性能

對(duì)于幼齡動(dòng)物而言，其消化系統(tǒng)尚未發(fā)育完全，酶系統(tǒng)發(fā)育也不成熟，對(duì)于飼料中的營(yíng)養(yǎng)成分吸收不完全，飼料利用率低，動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育緩慢。動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育速度與體內(nèi)蛋白質(zhì)的沉積速率是成正相關(guān)的，小肽能夠加速體內(nèi)蛋白質(zhì)的沉積，同時(shí)小肽具有促進(jìn)動(dòng)物腸道生長(zhǎng)發(fā)育的作用，并協(xié)調(diào)各種養(yǎng)分的利用,所以具有提高動(dòng)物生產(chǎn)性能的作用。小肽能夠促進(jìn)動(dòng)物免疫系統(tǒng)的發(fā)育，提高其健康水平，部分小肽還具有生理活性，可以作為生理調(diào)節(jié)物直接刺激腸道促進(jìn)激素和酶的分泌，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率。在斷奶仔豬飼糧中添加少量的小肽制品，能夠顯著提高日增重和料重比；奶牛日糧中添加不同含量的小肽后，奶牛的平均日產(chǎn)奶量、乳蛋白和乳脂率隨著小肽含量的增加而提高。在動(dòng)物飼糧中添加小肽后，能夠改善動(dòng)物生產(chǎn)性能，提高飼料報(bào)酬。

2.4 提高動(dòng)物的免疫性能

小肽能夠促進(jìn)胃腸道中有益菌群的增殖，特別是在反芻動(dòng)物中，小肽能夠促進(jìn)瘤胃微生物生長(zhǎng)效率，提高菌體蛋白的合成，增強(qiáng)機(jī)體胃腸道免疫機(jī)能。小肽主要是通過(guò)縮短細(xì)胞分裂周期來(lái)促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)，加快腸道微生物的增殖速度，在動(dòng)物機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)中起著非常重要的作用。小肽保護(hù)斷奶仔豬腸道健康，一方面是由于能夠緩解斷奶仔豬腸道應(yīng)激，另一方面是能夠有效刺激和誘導(dǎo)小腸絨毛膜刷狀緣酶的活性，維持腸道屏障功能。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，日糧中添加小肽能夠增加獺兔脾臟、胸腺、淋巴結(jié)等免疫器官指數(shù)；在體外實(shí)驗(yàn)中，酶解小肽混合物能夠顯著提高小鼠脾臟淋巴細(xì)胞增殖和巨噬細(xì)胞吞噬異物的能力。因此，小肽是通過(guò)調(diào)節(jié)胃腸道微生物結(jié)構(gòu)和促進(jìn)免疫器官發(fā)育，來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)免疫機(jī)能的作用。

2.5 抗氧化作用

動(dòng)物機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生過(guò)多的活性氧自由基誘導(dǎo)的氧化損傷是引起機(jī)體組織器官損傷、衰老以及細(xì)胞死亡、癌變的主要原因之一，能夠直接影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能，如生長(zhǎng)育肥豬生長(zhǎng)性能低下、奶牛產(chǎn)奶量以及蛋雞產(chǎn)蛋率均會(huì)顯著性下降。動(dòng)物機(jī)體內(nèi)有多種抗氧化酶，正常情況下，機(jī)體產(chǎn)生活性氧自由基的速率與抗氧化酶清除速率保持動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)抗氧化酶不足以清除體內(nèi)產(chǎn)生的自由基便會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激，導(dǎo)致動(dòng)物機(jī)體組織和細(xì)胞氧化損傷。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，仔豬斷奶、奶牛在高溫環(huán)境下、小鼠在病理狀態(tài)下均會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激，而在動(dòng)物飼糧中添加一定量的小肽，與對(duì)照組相比能夠顯著提高機(jī)體組織中抗氧化酶的活性，同時(shí)降低氧化產(chǎn)物的含量。由此可見，在日糧中添加小肽可有效降低自由基氧化速率和減少脂質(zhì)過(guò)氧化物含量，從而發(fā)揮其抗氧化作用，從分子水平對(duì)動(dòng)物機(jī)體的生理活性發(fā)揮著調(diào)節(jié)作用。

3 小肽在動(dòng)物上的應(yīng)用

小肽作為蛋白質(zhì)水解后的產(chǎn)物，不僅具有功能性作用，其本質(zhì)仍是具有蛋白質(zhì)生理特點(diǎn)，由于小肽制作成本較傳統(tǒng)蛋白質(zhì)原料要高很多，故而小肽多以功能性添加劑的形式應(yīng)用于飼料中。

3.1 小肽在畜禽動(dòng)物上的應(yīng)用

王碧蓮等 (2000)用添加0.3%的小肽制品的日糧飼喂斷奶仔豬發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組仔豬比對(duì)照組仔豬平均日增重高12.93%，29天試驗(yàn)期內(nèi)腹瀉率降低60%，飼料成本可以節(jié)約11.15%。劉麟等（2019）在65日齡育肥豬飼料中添加0.2%的小肽復(fù)合劑能夠顯著提高育肥豬生長(zhǎng)性能和改善肉質(zhì)性狀，表現(xiàn)為提高育肥豬的日增重，增加育肥豬的采食量，提高飼料轉(zhuǎn)化效率，提高育肥豬群的成活率，降低生病率和腹瀉率，肉質(zhì)性狀方面，顯著降低滴水損失，增加了肌肉的保水力，顯著地提高了育肥豬的綜合經(jīng)濟(jì)效益。黃冠慶等（2009）在1日齡黃羽肉雞的基礎(chǔ)日糧上分別添加0.1%、0.5%和1.0%三種不同濃度的植物小肽，結(jié)果表明三種濃度的小肽均能提高黃羽肉雞平均日增重，顯著降低料重比以及腹脂率和皮下脂肪厚度，并且提高了血清抗氧化能力，而其最適添加水平為0.5%。王恬等（2004）研究表明，在泌乳奶牛中添加0.1%、0.3%、0.5%的小肽營(yíng)養(yǎng)素后，奶牛平均日產(chǎn)奶量分別提高 6.38%、6.69%和 6.27%，凈增效益每頭每天分別為3.52元、3.40元、2.86元，添加小肽營(yíng)養(yǎng)素后，乳蛋白和乳脂率均有所提高，其趨勢(shì)隨小肽營(yíng)養(yǎng)素添加量的增加而提高，但考慮到成本問(wèn)題，建議最適添加量為0.1%～0.3%。

3.2 小肽在水生動(dòng)物上的應(yīng)用

王常安等（2001）在以小肽替代魚粉飼喂西伯利亞鱘的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，以用小肽替代25.0%～75.0%魚粉后對(duì)西伯利亞鱘生長(zhǎng)性能、體組成和血清生化指標(biāo)均無(wú)顯著影響，能夠降低飼料成本，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。姜柯君等（2009）在飼料中添加0.25%、0.50%、0.75%、1.00% 和1.50%小肽發(fā)現(xiàn)，不同小肽濃度可有效提高星斑川鰈幼魚的生長(zhǎng)性能，促進(jìn)脂肪代謝，增強(qiáng)機(jī)體免疫及抗氧化能力，綜合考慮效果和成本以1.00%的添加較合適。馮健等（2004）研究發(fā)現(xiàn)在草魚日糧中添加不同含量的蝦蛋白肽對(duì)幼齡草魚生長(zhǎng)性能均有顯著提高作用，但是添加量為0.5%較0.25%的效果要好，當(dāng)在日糧中添加量0.5%以上時(shí),其生長(zhǎng)性能并不能隨著日糧中蝦蛋白肽比例升高而增高，所以在在草魚日糧中添加蝦蛋白肽為0.5%的效果最好。

4 小結(jié)

小肽在畜禽及水產(chǎn)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，并且作為0.1%～0.5%的添加量最好，是一種天然無(wú)害的綠色添加劑，能夠在實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)生不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益，但是在寵物飼料中的研究報(bào)道較少。隨著我國(guó)寵物行業(yè)的發(fā)展，小肽在寵物飼料中已經(jīng)有應(yīng)用，但是小肽的最佳添加量還有待進(jìn)一步摸索。

參考文獻(xiàn)：（略）