劉 誠(chéng)
(廣西大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,廣西 南寧 530004)
生物活性肽(bioactive peptide)是指對(duì)生物機(jī)體的生命活動(dòng)有益或具備生理作用的肽類分子,其大小差異顯著,可以不同組成和排列方式,構(gòu)成從二肽至復(fù)雜的線性、環(huán)形結(jié)構(gòu)。其食用安全性極高,使其成為熱門研究課題和極具應(yīng)用前景的功能因子。
生物活性肽主要通過作為生物機(jī)體功能的調(diào)節(jié)劑而發(fā)揮其生物活性作用,包括促進(jìn)組織蛋白質(zhì)合成,提高養(yǎng)分的消化吸收,調(diào)節(jié)機(jī)體消化代謝功能,增強(qiáng)機(jī)體免疫力,調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)分泌功能以及抗菌作用等。作為飼料添加劑,生物活性肽可在以下方面應(yīng)用于飼料工業(yè)。
生物活性肽作為蛋白質(zhì)類物質(zhì),可以直接提供給動(dòng)物機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育所需要的氨基酸,同時(shí)還可以促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)。肽類之所以具有高于游離氨基酸和完整蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,是因?yàn)槠湮章瘦^高、轉(zhuǎn)運(yùn)速度較快、抗原性較小以及有益于動(dòng)物機(jī)體的感覺特點(diǎn)[1]。研究表明,以小肽作為氮源,可得到高于完整蛋白質(zhì)日糧或相應(yīng)游離氨基酸日糧的整體蛋白質(zhì)沉積。在日糧(料)中添加小肽,可顯著升高豬的蛋白質(zhì)利用率和飼料轉(zhuǎn)化率,明顯提升蛋雞產(chǎn)蛋率和飼料轉(zhuǎn)化率[2],大幅提高魚苗的存活率和生長(zhǎng)速率。生物活性肽也可通過增加氨基肽酶和二肽酶的活性,促進(jìn)氨基酸的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)。例如:酪內(nèi)啡肽可促進(jìn)L-亮氨酸的吸收等。因此,在飼料中添加生物活性肽,可以優(yōu)化低蛋白日糧,提高飼料利用率,降低規(guī)?;a(chǎn)造成的氮污染。內(nèi)啡肽、磷酸肽、大豆肽、胰多肽等生物活性肽能夠被機(jī)體直接吸收,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞生理和代謝,促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng),具備開發(fā)成肽類功能保健品的潛能[3~5]。
大豆肽不僅具有抑制脂肪吸收和降低膽固醇的作用,還擁有促進(jìn)脂質(zhì)代謝的功能。研究表明,大豆肽能提高基礎(chǔ)代謝水平,促進(jìn)能量代謝,有效減少皮下脂肪[6]。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明大豆肽可以刺激褐色脂肪組織活性,提高血液中甲狀腺素濃度[7]。飼喂動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)大豆肽可以降低脂肪含量,顯著增加瘦肉率,提高豬胴體品質(zhì)。
酪蛋白磷酸肽、大豆肽能夠與 Ca、Zn、Cu、Mg、Fe等礦物元素螯合,形成可溶的螯合物,克服大豆蛋白中草酸、植酸、單寧等所造成的抑制吸收作用,促進(jìn)礦物元素的吸收[8~10]。
生物活性肽可促進(jìn)外源天然類胡蘿卜素在蛋黃中沉積。在針對(duì)海南灰蛋雞的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)大豆肽飼料添加劑可提高蛋黃色度41.94%,增加蛋黃中類胡蘿卜素含量169.17%,改善蛋黃色澤和口感,提升禽蛋品質(zhì)[11]。因?yàn)轭惡}卜素具有抗氧化衰老、抗癌癥以及保護(hù)視力的作用,所以使得大豆肽等一系列生物活性肽在開發(fā)功能性禽蛋產(chǎn)品時(shí)具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
某些生物活性肽通過磷酸化、糖基化和?;苌?,可調(diào)節(jié)細(xì)胞生理和代謝功能,包括抗菌肽、激素類肽、神經(jīng)活性肽、免疫活性肽、酶調(diào)節(jié)劑和抑制劑等。
抗菌肽廣泛存在于生物體內(nèi),具備不同的抗菌活性,甚至具有抗病毒活性[12]。以往在飼料中添加抗生素不僅能防治疾病,而且可提高飼料轉(zhuǎn)化率,有助于畜禽的生產(chǎn)性能,但因?yàn)闅埩粢约翱顾幮詥栴},使得抗生素產(chǎn)品被禁止作為飼料添加劑。作為抗生素的替代品,某些生物活性肽同時(shí)具備抗菌活性和促進(jìn)畜禽生產(chǎn)的雙重功能,非常具有研發(fā)潛力[13~15]。
免疫活性肽可調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,增強(qiáng)動(dòng)物免疫力,刺激淋巴細(xì)胞增殖,增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬能力,提升動(dòng)物機(jī)體抵抗力。例如:胸腺肽添加于雞飼料中,可提高雞外周淋巴細(xì)胞百分比[16]。給仔豬注射胰多肽粗品,可以提高血清球蛋白水平,增強(qiáng)機(jī)體免疫功能[4]。脾臟活性肽具有促進(jìn)T淋巴細(xì)胞增殖和分化的作用[17]。
在日糧中添加一定濃度的大豆肽,可刺激胃腸道黏膜發(fā)育,刺激和誘導(dǎo)酶活性上升,提前完善幼畜消化功能,提高其生產(chǎn)性能[18]。不僅如此,大豆肽還具備促進(jìn)胃腸道菌群生長(zhǎng),改善胃腸道健康狀況的功能。研究表明大豆肽能顯著促進(jìn)蛋雞胃腸道乳酸菌的生長(zhǎng),并抑制大腸桿菌等的生長(zhǎng)[5]。
胰多肽能促進(jìn)畜禽采食,刺激胃液分泌,提高胃蛋白酶和胃酸水平。在針對(duì)火雞的實(shí)驗(yàn)中,胰多肽可減緩胃排空速度,使胃腸道充分消化吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[19]。酪啡肽對(duì)于兔、小鼠、大鼠、狗都有同樣的功能[20]。
飼料的適合性和風(fēng)味直接影響著畜禽的采食量,進(jìn)而影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能。不同的生物活性肽通過增強(qiáng)、模擬、掩蓋風(fēng)味,產(chǎn)生多種不同的風(fēng)味,因此也可被稱為風(fēng)味肽。例如:美味肽具有典型的牛肉湯味道[21],二肽甜味素和阿力甜素可增強(qiáng)飼料的甜味[22~24],鳥氨酰?;撬?氫氧化物表現(xiàn)出強(qiáng)烈的咸味[25,26],短鏈谷氨酸多肽可有效掩蓋苦味,C u r c u l i n可掩蓋酸味并將酸味轉(zhuǎn)變?yōu)樘鹞禰27~29]。選擇性添加生物活性肽,可改善飼料的適口性,增加畜禽飼料采食量。
抗氧化肽可以抑制被鐵離子、血紅蛋白、脂質(zhì)氧合酶和單態(tài)氧催化的脂肪酸敗作用,并通過與多酚氧化酶催化的醌式產(chǎn)物反應(yīng),阻止生成聚合氧化物,減少食物褐變反應(yīng)。人們目前最熟悉的抗氧化肽是肌肽[30]和大豆肽[31]。此外,某些生物活性肽還能通過清除重金屬離子和促進(jìn)分解過氧化物,降低自氧化速度,從而具備開發(fā)成畜禽飼料天然防腐劑的潛力。
生物活性肽資源十分豐富,來源廣泛,種類繁多,且生物功能各異。其獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)作用、生理作用、增強(qiáng)風(fēng)味和抗氧化作用,使其成為一類極具潛力的功能性飼料添加劑,選擇性地添加生物活性肽,可以使飼料產(chǎn)品具備某種保健功能。目前生物活性肽已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等諸多領(lǐng)域,正在形成具有廣闊市場(chǎng)前景的新型生物產(chǎn)業(yè),其中大豆肽、小麥肽等多種生物活性肽已經(jīng)得以開發(fā)利用,并商品化應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖。
制備生物活性肽產(chǎn)品主要通過分離、純化天然活性肽,酸或堿水解蛋白質(zhì),蛋白水解酶處理,微生物發(fā)酵,生物合成技術(shù)和D N A重組技術(shù)等途徑[32]。各種方法現(xiàn)今都還存在一定的限制性,不過隨著生物活性肽產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,加工工藝必定會(huì)趨于成熟完善。
隨著針對(duì)生物活性肽的研究不斷深入,更多具備開發(fā)潛力的生物活性肽將進(jìn)入我們的視野,其在飼料工業(yè)的應(yīng)用將會(huì)更加科學(xué),市場(chǎng)前景也將十分廣闊。 □
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