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对乳猪蛋白质和氨基酸需要模式的研究

来源: 中国养猪网   2011-04-12 16:44:44   查看:  次

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非正常生理条件下,无氮日粮法(NFD)由于缺乏蛋白质、多肽对消化酶的刺激,因而均低估了内源蛋白质和氨基酸的损失量(Corring等,1984;de lange,1989,1990)。

  虽然酶是食物中蛋白质水解为各种游离氨基酸的主要作用机制,pH值也是影响蛋白质消化的重要因素。胃中的蛋白酶一般都是以酶原的形式分泌,然后由胃中盐酸将其激活。胃蛋白酶发挥作用有2个最佳pH值2.0和3.5,然而新生仔猪壁细胞不成熟分泌盐酸的能力很弱,而且哺乳仔猪可通过乳酸杆菌将乳糖转化为乳酸以维持酸性环境,胃肠道中高浓度的乳酸也抑制了盐酸的分泌。仔猪胃到8周以后才会有较为完整的分泌功能。

  所以,仔猪的消化生理特点决定了其日粮组成的特殊性。

   四、乳猪的活性肽营养研究

  从生物进化看,营养和贮藏蛋白应该是从功能蛋白进化而来的,因为原始的生物是不可能合成大量此类蛋白的。当生物进化到需要为后代发育提供营养时,它不可能凭空制造出一种营养蛋白,最好的方法就是通过若干功能区(结构域,Domain)DNA“组装”出营养或贮藏蛋白基因。所以,在不同的营养和贮藏蛋白的多肽中可能存在着不同的功能区,选择适当的蛋白酶就可以将其释放出来,还原其功能特性,通过这种方法可以获得相当广泛的生物活性短肽。

  从免疫学看,尽管不同的生物都具有功能上非常相似的蛋白质,但是由于其非功能区存在着较大氨基酸差异,所以不能互相使用,因为生物正是通过免疫系统识别自身蛋白和外来蛋白的这些非功能区的差异来清除异己和保持自身稳定性的。如果我们把注意力放在这些具有不同生理功能的生物活性短肽上,则我们可能有效的避免免疫排斥反应的困扰。例如,乳转铁蛋白用于注射可能会产生免疫排斥反应,但如果用其水解所得到的短肽,就可能安全的用于注射。再如实验证明免疫活性肽和白细胞介素相似,可以激活T细胞和巨噬细胞,从而增强机体免疫力,虽然它来源于动物蛋白,但研究表明它可能安全的用于医药。

  从生物多样性来看,生物的各种功能大多来自蛋白质的多样性。这是由于20种氨基酸在排列成不同长度的多肽链时,具有天文数字的多样性。所以20个氨基酸残基组成的多肽,其序列多样性足可以胜任所有生物的所有功能。也就是说,理论上所有生物功能肽都可能以短肽的形式找到。

  现代生物代谢研究发现:人类摄取的蛋白质经消化道多种酶水解后,不象以前认为的那样仅以氨基酸的形式吸收,更多的是以低肽的形式直接吸收。上述功能是原蛋白质或组成氨基酸所不具备的,且许多活性肽的组成氨基酸并不一定是必需氨基酸。日粮中并非所有的氨基酸都能被吸收,并非所有吸收的氨基酸都能用于蛋白质合成。

  在饲料业,对蛋白质进行酶解,使其内含一定量的活性肽,如大豆蛋白质的酶水解的小肽,能使幼小动物的小肠提早成熟,刺激消化酶的分泌,提高免疫力,有效减少下痢。小肽可以直接作为神经递质刺激肠道受体激素或酶的分泌发挥作用,可能的机制有:(1)提高氨基酸的利用率。游离氨基酸的吸收存在相互竞争的现象,如精氨酸和赖氨酸在吸收时互相竞争载体,但以小肽的形式供给动物时,赖氨酸的吸收不再受精氨酸的影响(2)提高矿物质的利用率。活性肽可促进动物对矿物质元素的吸收利用。(3)改善饲料的理化特性和营养价值。小肽能有效刺激和诱导小肠绒毛膜刷状缘酶的活性提高,并促进动物营养性康复。有试验表明:在一定量的低蛋白质饲料中,补充适量的含小肽物质,可以达到喂高蛋白质日粮的生产水平。

  国内外大量研究也证实,蛋白质降解产生的某些肽和游离氨基酸一样也可以被完整吸收(施用晖等1998)。猪、鸡十二指肠灌注试验表明,肽混合物中除蛋氨酸外,出现在肝门静脉的其他氨基酸都比灌注相应游离氨基酸混合物的时间更早,吸收峰更高。

  以上事实告诉我们,在新生仔猪需要补充一部分活性小肽。在体外用胃蛋白酶、胰蛋白酶消化试验中,动物性蛋白质释放出的肽与游离氨基酸的比例最高,豆科蛋白质次之,而谷物蛋白质释放量最低(Savoie等,1987)。

   五、一些试验证明

  一些实验研究表明,蛋白质水平降低至一定程度后,无论如何补充氨基酸,也无法达到最佳生产性能:Mars(1988)的试验中,当将粗蛋白水平由19%降至于17%时,即使添加了氨基酸,仔猪的生产性能也明显下降。Volf(1990)对5—9周龄仔猪的研究表明,当饲粮CP低于19.2%,添加赖氨酸、苏氨酸后也不能获得好的生产性能,Hansen(1993)研究也表明,对5—20公斤仔猪,CP为15%饲粮添加赖氨酸、含硫氨基酸、苏氨酸、色氨酸也不能达到CP为21%饲粮的生产性能。当饲粮CP水平低至18%时,仔猪的生产性能显著下降,即使在满足赖氨酸、蛋+胱氨酸、苏氨酸、色氨酸的需要条件下,过低的蛋白质水平(18%以下)也无法满足3.4—9.5公斤早期断奶仔猪生长的需要(林映材等,1999)。

  以上实验研究表明:蛋白质水平的降低,虽然通过添加合成AA可以满足氨基酸需要,但其中一些与蛋白有关的物质的供应就会下降,从而影响生产性能。究竟是其他的氨基酸未能满足仔猪生长的需要,还是存在寡肽吸收的影响?研究表明,体内一些活性肽的结构完全与一些蛋白在消化道中降解后生成的片段结构相同,饲料中添加少量的肽制品可以显著的提高动物的生长速度,改善饲料利用率。因此,适量的肽供应比游离的氨基酸供应对动物机体更重要。

  综上所述,新生仔猪的胃肠道本身发育、消化道酶系统的发育决定了其对日粮营养需要有别于生长肥育猪,根据动物的进化历程是:腔肠动物—节肢动—鱼类—哺乳动物,由此作出大胆推测:在最高级的哺乳动物,其胚胎发育过程,会重复其进化史,所以新生仔猪的消化道发育,也会以一个类似的程序进化。也就是说,对于新生仔猪的胃肠道发育,有一个阶段其功能类似节肢动物,然后是鱼类。这样的过程,推测在大约出生—30日龄内全部演化完成,这个过程也就是哺乳过程。以此来推论乳猪料的产品设计,反而要参照虾料和鱼料的制作原理:尽量少用单体氨基酸,用极易消化的蛋白质---提供肽类,或者直接提供肽类。

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