2.蛋白质资源

小肽概论
► 小肽也称寡肽、微肽、短肽，最简单的肽是由2个氨基
酸组成的二肽，含有1个肽键。含有3、4、5个等氨基酸 的肽分别被称为三、四、五肽等。由2-10个氨基酸通过 肽键形成的直键肽被称为寡肽或小肽。小肽有各种不同 的组合，因为氨基酸本身就有20种之多，其作何形式非 常多样，但只二肽就有400多种，三肽有8000多种，四 肽有160000余种之多，可以想象，到10肽，就有几乎无 穷种类。小肽一般是指由２-３个氨基酸组成的寡肽。 ► 蛋白质在消化道中的消化终产物往往大部分是小肽而非 游离氨基酸，小肽能完整地被吸收并以二、三肽形式进 入血液循环。动物为了达到最佳生产性能，必须需要一 定数量的小肽，随着研究的深入，人们已逐渐认识到并 不是任何一种小肽都有同样的效果。不同动物效果最佳 的小肽种类是有限的。
小肽的吸收机制研究
► 研究表明，蛋白质在消化道的降解产物大部分是小肽
（主要是二肽和三肽），它们以完整形式被吸收进入 循环系统而被组织利用。 ► 早在1921年Boegland就提出了关于肽转运，Newey等 (1960)首先为小肽能被完整地吸收提供了证据； ► Hara等(1984)在小肠粘膜上发现了小肽载体； ► 之后，小肽的Ⅰ型载体(Fei等，1994)和Ⅱ型载体 (Adibi，1996)分别被克隆。 ► 至此，小肽能被完整吸收的观点才为人们所接受。 ► 近年来，小肽的吸收机制、营养作用、生理活性等方 面的研究取得了很大进展。
小肽生物效价更高
小肽和氨基酸的混合物的吸收率和吸收速度都比单 纯氨基酸佳
小肽还能在肠道内保护易被破坏的氨基酸。 氨基酸在体内需要新组成肽和蛋白质，而小肽可省 去一部分重新组合的过程
单胃动物小肽的吸收机制及特点
小肽在动物体内可能有以下3种转运机制： pH依赖性的 H＋／Na＋交换转运体系，不消耗ATP。 Daniel （1994）研究认为：小肽转运的动力来自质子的电化学梯度， 质子向细胞内转运驱使小肽向细胞内运动，小肽以易化扩散 的形式进入细胞，引起细胞的pH值下降，H＋／Na＋通道被活化， H＋被释放出细胞,细胞pH得以恢复到原始水平。 ► 依赖H＋或Ca的主动转运过程，需要消耗ATP，但它不同于肠细 胞对游离氨基酸的主动转运，是一个独立的过程。这种转运 方式在缺氧或存在代谢抑制剂时被抑制。 ► 谷脱甘肽（GSH）转运系统。谷脱甘肽转运系统可能具有独特 的生理意义，但其机制目前并不十分清楚。 ► 小肽的吸收具有耗能低、转运速度快。载体不易饱和等优点。 Daniel等（1994）认为，肽载体吸收能力可能高于各种氨基 酸载体吸收能力的总和。原因除了肽吸收机制本身外，可能 是肽本身对氨基酸的吸收具有促进作用。另外，由于肽载体 的存在，减少了单个氨基酸在吸收上的竞争，从而降低了氨 基酸之间的拮抗作用，也是小肽高吸收的原因。
蛋白质量 85 80 80 70 75 65
我国与外国比较（克/日/人）
年代
1970 1980
世界平均 中国
21.2 22.9 10.0 11.4
发展中国家
5-55 7-52
发达中国家
36-65 45-67
1992
24.6
18.3
9-47
56-69
国际上推荐健康成年人每天每公斤体重需要0.8克的蛋白质。我国则推荐为 1.0克，这是由于我国膳食中多为植物性蛋白。我国营养学会推荐的标准中， 18-45岁男性（体重63公斤），从事轻体力劳动，每日蛋白质供给量为70克； 若从事极重体力劳动，则升高至110克。在特殊生理状态下，如妊娠4-6个月 孕妇在原量基础上增加15克；妊娠7-9个月孕妇在原量基础上增加25克。
动物性蛋白质需求
► 人膳食中的动物蛋白质水平是一个国家居民膳食营
养水平的重要标志之一。 ► 据统计资料，1992年全世界人均日占有动物性蛋白 质水平约为24.6克。 ► 我国沿海城镇居民略高于此水平，而内陆贫困地区 在11一15克低水平上。 ► 我国到21世纪30年代,人口将由13亿增长到16亿。按 16亿人达到人均每日摄人25克动物性蛋白质这一水 准,则至少每年需要从肉、蛋、奶、血、禽、鱼类等 的可食部分中提供则需要1460万吨动物性蛋白质。 那么最少需要从种植业或饲料工业提供7300万吨饲 用粗蛋白质(约相当于1.182亿吨豆粕的粗蛋白) 。
蛋白质消化吸收理论的进展
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动物的蛋白质利用-蛋白质消化吸收 传统的蛋白质消化吸收理论： 消化系统中小肠是营养素吸收的主要器官之一，对于不同营 养素吸收方式完全不同，尤其以蛋白质的吸收机制十分复杂。 传统的蛋白质消化吸收理论：蛋白质在肠腔内由胰蛋白酶和 糜蛋白酶作用生成游离氨基酸和小肽，小肽被肽酶完全水解 成游离氨基酸，并以游离氨基酸形式进入血液循环，即蛋白 质营养就是氨基酸营养。蛋白质营养理论就是在此基础上建 立起来的。 动物的蛋白质利用率通常以生物价表示。生物价与必需氨基 酸相关。因此认为；只要我们给动物提供充足的必需氨基酸， 动物就能获得满意的生产性能。 氨基酸吸收载体：伴随Na+转运的主动吸收过程，消耗ATP。 体内有4种载体，参与不同氨基酸的吸收：中性、碱性、酸 性氨基酸载体，亚氨基酸与甘氨酸载体
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如何充分利用蛋白质资源？
蛋白质饲料资源开发利用
► 原有蛋白质饲料资源开发利用
各种饼粕的开发利用

发酵、酿造工业、压榨果汁的各种渣类
► 其他蛋白物饲养中未作为主
要饲料使用过以及家畜家禽商品日粮中一般不用的 饲料。 在我国， 非常规饲料资源主要指农作物秸 秆、 秕壳、林业副产物、 糟渣等。
我国蛋白质饲料供需
► 国家饲料工业办公室按照我国人民膳食结构与
养殖业的发展，2000年、2010年、2020年， 我国蛋白质饲料供需情况及预测见表。
目前我国饲料消费
► 目前我国每年饲料粮消费约占粮食消费的40%左右，
总量约为2亿吨。 ► 根据各地饲料原料来源调查估算，以2009年粮食产量 为基数，估算玉米、稻谷、小麦、薯类、高粱等其他 谷物的饲料消费分别占其年产量的65%、15%、20%、 30%、50%，分别为10660万吨、2925万吨、2302万 吨、899万吨、369万吨;豆粕消费量约为3050 万吨， 合计20205万吨。 ► 预计“十二五”期间，我国饲料粮消费仍将以每年 1.5%～2%左右的速度递增，年增饲料粮消费约300万 吨～400万吨。
影响小肽释放、吸收和利用的因素
小肽的吸收与其理化性质有一定关系：一般认为，二肽、三 肽能被完整地吸收，而大于三肽的寡肽能否被完整吸收还存 在争议。可能与肽链的结构及氨基酸残基序列有关。疏水性、 侧链体积大的氨基酸如支链氨基酸、或苯环氨基酸构成的肽， 与载体具有较高的亲和力，因而比较容易吸收，亲水性、带 电荷小肽与载体亲和力较小，较难被吸。 ► 日粮蛋白质的含量与品质：饲喂高蛋白质含量饲料时，动物 肠道刷状线肽酶的活性增加，饲喂低蛋白或无蛋白饲料时， 肽酶的活性降低，肽的吸收也随之增加或降低。饲料肽的释 放量与碱性氨基酸含量相关的蛋白质含量呈正相关。 ► 日粮采食水平：限制采食后，肽吸收水平下降。 ► 加工、贮藏条件：在体外水解试验中发现，蒸制加工后的肉 品小肽释放量少，而冷冻干燥或鲜肉则释放较多的小肽。 ► 其他因素：小肽载体的性质、动物生理状态。而小肽的吸收 是否与动物的品种、生理阶段有关，还需进一步研究。
蛋白质研究的意义
畜牧业发展的核心 蛋白质资源 动物的蛋白质利用 兽医兽药的重心 生化制药 科学研究的方向与基础 蛋白质结构与功能
蛋白质资源开发与利用
是一项极其重要的任务
人的蛋白质需求
——少儿对蛋白质的需要量 年龄 体重 性别 1 9.9 男 9.2 女 6 19.8 男 19.1 女 12 35.5 男 37.2 女 ——成人对蛋白质的需要量 年龄 活动量 性别 18 适量 男 适量 女 45 适量 男 适量 女 70 轻度 男 轻度 女 蛋白质量 35 35 55 55 75 75
我国蛋白质饲料资源
世界大豆约每年1.6亿吨，我国年产量只有约1500万吨。而美国 达8000万吨，世界第一，其次为巴西、阿根廷等国，这三国占世 界总产量的80％。 ► 能量类精饲料能提供约10％粗蛋白 我国年产玉米有1.1亿吨，而美国达到2.5亿吨 我国年产2亿多吨稻谷和1亿多吨小麦，但这两种谷物的价格高于 玉米，且其有效能值仅有玉米的75％-95％，我国每年有近1亿吨 的稻谷和小麦加工副产品。 我国每年约有1300万吨的棉籽，年产棉籽饼粕600万吨以上，全 球第一。 ► 我国每年有1400万吨以上的油菜籽(含年进口约300万吨)，年产 菜籽饼粕达700万吨，资源量全球第一。 ► 我国花生年产量约1023万吨左右，年榨油用花生约470万吨，能 产生花生饼210万吨。 ► 我国其它油饼类蛋白质饲料如芝麻饼、亚麻籽饼、葵籽饼、椰子 饼等。
蛋白质消化吸收理论
► 传统的蛋白质消化吸收理论认为： ► 消化系统中小肠是营养素吸收的主要器官之一，对于
不同营养素（如碳水化合物、脂质、蛋白质或维生素） 间的吸收方式完全不同，尤其以蛋白质的吸收机制十 分复杂。 ► 蛋白质在肠腔内，由胰蛋白酶和糜蛋白酶作用生成游 离氨基酸和小肽，小肽在肽酶的作用下完全被水解成 游离氨基酸，并以游离氨基酸形式进入血液循环，即 蛋白质营养就是氨基酸营养。理想蛋白质、可利用氨 基酸等系列蛋白质营养理论就是在此基础上建立起来 的。 ► 氨基酸吸收载体：伴随Na+转运的主动吸收过程，消耗 ATP。体内有4种载体，参与不同氨基酸的吸收：中性、 碱性、酸性氨基酸载体，亚氨基酸与甘氨酸载体
传统蛋白质消化吸收理论局限性
► 局限性 给动物按理想氨基酸模型配制的纯合日粮不能获得最
佳生产成绩 给畜禽饲喂低水平蛋白质并补充合成氨基酸日粮并不 能获得最佳的生产性能和饲料效率 动物对饲料中各种氨基酸的利用程度并不完全受单一 限制性氨基酸水平的影响，也不完全遵循“木桶理论” 日粮必须有最低数量的原蛋白质和寡肽 ► 因而，有些学者提出了完整蛋白质或其降解产生的小 肽也能被动物直接吸收的观点，小肽营养的研究开始 受到重视。