陸 烝， 應(yīng)朝陽， 鄭 斌，林忠寧，楊有泉

（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，福建福州 350013）

肽是由氨基酸通過酰胺鍵 （肽鍵）連接而成的、分子質(zhì)量小于常見蛋白質(zhì)的氨基酸聚合物（闞建全，2008）。2個(gè)氨基酸構(gòu)成的肽稱為二肽，3個(gè)氨基酸構(gòu)成的肽稱為三肽，依此類推，若一種肽含有少于10個(gè)氨基酸，則為寡肽或小肽，超過此數(shù)的肽則統(tǒng)稱為多肽。植物肽，即來源于植物的肽類物質(zhì)，包括以植物為原料（植物源蛋白或氨基酸），經(jīng)水解和分離純化等過程制備的寡肽或多肽，以及天然存在于植物中的肽類，如谷胱甘肽、環(huán)肽、防御素（植物抗菌肽）等。

1 植物肽的類別

根據(jù)植物肽的原料來源不同，可將其分為：大豆（粕）肽、花生（粕）肽、茶蛋白肽、油菜籽粕肽，苜蓿肽、棉籽（粕）肽、大米肽、玉米肽、小麥肽、棕櫚仁粕多肽等。

按照植物肽所含氨基酸的數(shù)目，可分為：植物寡肽（含2～10個(gè)氨基酸，也稱小肽或低聚肽）和植物多肽（所含氨基酸數(shù)目大于11個(gè)，如環(huán)肽）。

根據(jù)其生理作用可分為：營養(yǎng)肽和功能肽（如降壓肽、抗氧化肽、促生長肽、抗菌肽等）。

2 植物肽的制備

植物肽的制備方法主要有酸水解法、化學(xué)（液相或固相合成）法、酶水解法、生物發(fā)酵法、重組DNA技術(shù)合成等（喬偉等，2006）。其中酸水解法工藝簡單、成本低，但因氨基酸受損嚴(yán)重，水解難控制而較少應(yīng)用；液相或固相化學(xué)合成法可制成任意需要的活性肽，但因成本高、副反應(yīng)物及殘留化合物等多因素而制約其發(fā)展；DNA重組技術(shù)制取活性肽尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段 （董文賓等，2005）。酶法及生物發(fā)酵法的安全性高，生產(chǎn)條件溫和，可定位生產(chǎn)特定的肽，成本低，已成為肽生產(chǎn)的最主要方法。

酶法和生物發(fā)酵法制備植物肽方面已有許多研究和報(bào)道。張曉駟和馮靜波（2004）采用胃蛋白酶和堿性蛋白酶酶解大豆蛋白和谷蛋白，經(jīng)離心、提純、噴霧干燥等工藝制備出功能性蛋白短肽。顧斌等（2011）以白地霉和枯草芽孢桿菌組合發(fā)酵菜籽粕，最佳工藝條件為：料水比1∶1.2、CaCl20.1%、NH4Cl 1.5%，多肽得率最大，達(dá)到12.81%。劉曉艷等（2012）采用混菌（枯草芽孢桿菌和米曲霉）發(fā)酵豆粕，利用分泌的蛋白酶降解基料制備多肽飼料，最終發(fā)酵物中多肽得率達(dá)54.89%，發(fā)酵產(chǎn)物中多肽含量為21.47%。殷臘生等（2009）采用固態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)棕櫚仁粕多肽飼料，以取自馬來西亞的棕櫚仁粕為培養(yǎng)基質(zhì)，利用高產(chǎn)纖維素酶的絲狀真菌、高產(chǎn)菌體蛋白的酵母和高產(chǎn)蛋白酶的芽孢桿菌組合發(fā)酵生產(chǎn)出蛋白質(zhì)含量高達(dá)35%～40%、多肽組分含量為80%以上的多肽飼料，并經(jīng)初步小鼠急性毒理試驗(yàn)證明該產(chǎn)品安全無毒。周紹遷等（2011）利用堿溶酸沉法從茶渣中提取蛋白，并選用風(fēng)味蛋白酶對(duì)其進(jìn)行酶解得到多肽類酶解產(chǎn)物，添加到小豬的基礎(chǔ)日糧中，結(jié)果表明該酶解產(chǎn)物可以有效提高豬的生產(chǎn)性能，改善豬的機(jī)體免疫能力以及提高胰臟和十二指腸中消化酶的活性。

3 植物肽的代謝機(jī)制

傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)代謝模型認(rèn)為蛋白質(zhì)必須水解成游離氨基酸后才能被吸收利用。蛋白類飼料被動(dòng)物攝取后，在體內(nèi)蛋白酶的作用下形成游離氨基酸和肽類，肽進(jìn)一步在肽酶作用下完全水解為游離氨基酸而進(jìn)入血液循環(huán)，即蛋白質(zhì)營養(yǎng)就是氨基酸營養(yǎng)（蔡元麗和謝幼梅，2009）。

Neway和 Srnyth（1960）研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)在小腸內(nèi)的消化產(chǎn)物除了氨基酸外，還有大量的小肽，而且肽可完整進(jìn)入腸黏膜細(xì)胞。Seal和Parker（1991）研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)在動(dòng)物體內(nèi)不僅以游離氨基酸的形式吸收，同時(shí)也以肽的形式吸收。

植物肽類主要是采用生物發(fā)酵法或酶解法制得。這些蛋白原料經(jīng)過微生物及酶的體外消化，使得其中的蛋白更易被動(dòng)物利用和吸收，從而減少動(dòng)物的能量消耗，此類肽添加至飼料中，可以適當(dāng)減少日糧能量和蛋白質(zhì)的濃度，而不影響生長速度，可達(dá)到更優(yōu)的增重效果，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益（蘇從成，2007）。有研究表明，單胃動(dòng)物可以完整的肽形式大量吸收小肽 （祝平，2007）。無論是哪種動(dòng)物對(duì)肽的吸收均遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于氨基酸的吸收（劉曉艷等，2011）。小肽可以在腸道內(nèi)直接被吸收，而且吸收速度比游離氨基酸和蛋白快2～3倍，這種肽的吸收機(jī)制的提出大大促進(jìn)了肽的研究與開發(fā)（金融和王恬，2006）?？梢?，與植物蛋白和氨基酸類飼料相比，植物肽更易被動(dòng)物吸收和代謝。

4 植物肽的生理功能

4.1 促進(jìn)蛋白質(zhì)和氨基酸的合成與吸收 肽類由氨基酸組成，分子量小，在動(dòng)物體內(nèi)小肽可以被完整吸收，其可直接參與蛋白質(zhì)的合成，并對(duì)氨基酸或肽的轉(zhuǎn)運(yùn)也有促進(jìn)作用，從而提高了動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的利用率；小肽還有助于氨基酸的吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)，從而顯著增加動(dòng)物飼料的消化、利用率。王勇生和程宗佳（2014）報(bào)道大豆肽蛋白飼料具有穩(wěn)定的、一致的消化率。豬真回腸的大豆肽蛋白質(zhì)的消化率為95%，肉雞平均真氨基酸消化率為94.1%，且大豆肽不含有生物胺（如組胺）。不像魚粉易受新鮮度及熱加工品質(zhì)的影響，消化率為80%～95%，變異較大。

4.2 促進(jìn)飼料中其他營養(yǎng)成分的吸收和利用研究認(rèn)為，植物蛋白中由于植酸、草酸、單寧及多酚等抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在，顯著影響了飼料或日糧中 Ca、Zn、Cu、Mg、Fe 的生物利用率 （許金新和陳安國，2003）。而植物蛋白在經(jīng)酶法或發(fā)酵制備成肽的過程中，可以除去可溶性的低分子物質(zhì)，從而降低了上述抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量。同時(shí)，肽分子可與上述礦物質(zhì)的離子形成整合物保證其可溶狀態(tài)，而利于機(jī)體的吸收。

4.3 對(duì)動(dòng)物的促生長作用 植物肽 （特別是小肽）在動(dòng)物消化道內(nèi)可被直接吸收，參與機(jī)體的生理代謝活動(dòng)，從而提高其生產(chǎn)性能，促進(jìn)動(dòng)物生長。謝武華（2005）研究了植物活性肽對(duì)哺乳仔豬促生長機(jī)理，結(jié)果表明，日糧中添加植物活性肽可以提高哺乳仔豬消化道內(nèi)酶的活性，降低腹瀉指數(shù)，減少仔豬死淘率，增加屠宰率，維持血液濃度，提高血清總蛋白濃度，降低血漿尿素氮濃度，且效果優(yōu)于血漿蛋白粉。初漢平（2011）研究表明，日糧中添加植物小肽可以增強(qiáng)斷奶至2月齡新西蘭兔的生長發(fā)育和免疫性能，添加量以0.06%為宜。李紹章（2004）研究表明，由植物蛋白經(jīng)生物發(fā)酵、特殊加工制成的植物小肽，作為早期斷奶仔豬的蛋白營養(yǎng)源，能使斷奶豬保持良好的生長發(fā)育速度與健康水平。

4.4 抗菌作用 植物抗菌肽是植物自身合成的能夠防御環(huán)境中微生物侵害的一類小分子多肽，其均為陽離子多肽，有較好的熱穩(wěn)定性，不易被消化酶水解（陳彤彤等，2006）。王瓊和何清君（2000）研究報(bào)道，從化學(xué)結(jié)構(gòu)看，植物抗菌肽主要包括硫堇、植物防御素、脂轉(zhuǎn)移蛋白和橡膠素類等，均表現(xiàn)為抗菌能力強(qiáng)，有較好的耐熱性。雖然不同類型抗菌肽的抗菌機(jī)制有所差異，但一般認(rèn)為，抗菌肽主要是通過作用于細(xì)胞膜，破壞其完整性而發(fā)揮抗菌作用，且大多數(shù)抗菌肽對(duì)動(dòng)物細(xì)胞無毒害作用。植物抗菌肽以其獨(dú)特的殺菌機(jī)制，可以降低動(dòng)物腸道內(nèi)有害微生物的繁殖，改善動(dòng)物腸道環(huán)境，避免腹瀉等腸道疾病，且無毒害、無殘留，在飼料中具有廣泛的應(yīng)用前景。

5 植物肽在飼料及飼料添加劑中的應(yīng)用

5.1 植物肽在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用 張吉鹍（2009）報(bào)道了大豆肽蛋白飼料特別適合在幼齡動(dòng)物（如哺乳期仔豬、斷奶仔豬、保育豬）飼料中使用，且效果很好。景義峰等（2011）研究了肽鉑金對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響及作用機(jī)理，采用固相+液相發(fā)酵法酶解植物蛋白生產(chǎn)的具有強(qiáng)烈誘食效果的植物源功能肽，能顯著緩解仔豬的斷奶應(yīng)激和提高生產(chǎn)性能。汪寶保等（2007）研究發(fā)現(xiàn)，哺乳仔豬補(bǔ)飼料中添加植物來源的小肽制劑，有提高斷奶仔豬屠宰率的趨勢(shì)?？梢源龠M(jìn)仔豬胃腸道的提早發(fā)育，從而較早地建立對(duì)早期補(bǔ)料的適應(yīng)性，減輕早期斷奶應(yīng)激綜合癥的發(fā)生。鄭云峰和龍洪年（2006）試驗(yàn)表明，仔豬日糧中添加500 mg/kg的發(fā)酵豆粕肽在促進(jìn)仔豬生長、提高飼料轉(zhuǎn)化率、預(yù)防腹瀉、減輕仔豬斷奶應(yīng)激等方面都優(yōu)于抗生素。釗守梅（2014）研究了菌肽蛋白對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能、腸道黏膜免疫功能和腸道菌群的影響，結(jié)果表明，飼喂菌肽蛋白可以明顯提高斷奶仔豬平均日增重，降低料重比和腹瀉率，并可通過增強(qiáng)革蘭氏陽性菌比例，減少革蘭氏陰性菌比例來調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)，從而提高對(duì)粗蛋白質(zhì)和粗脂肪消化率，進(jìn)而提高斷奶仔豬生產(chǎn)性能。周萌（2009）研究了植物小肽對(duì)哺乳母豬、育肥豬生產(chǎn)性能和免疫性能的影響，結(jié)果表明，母豬日糧中添加4%的植物小肽降低了母豬進(jìn)食量；日糧中2%的植物小肽使母豬泌乳量提高。植物小肽可以提高育肥豬增重，降低飼料報(bào)酬，提高育肥豬平均采食量。添加4%植物小肽或血球蛋白粉有提高仔豬增重的趨勢(shì)。

5.2 植物肽在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用 鄧岳松（2004）研究了飼料中添加植物活性小肽對(duì)史氏鱘稚魚生長的影響，結(jié)果表明，在飼料中添加0.05%～0.1%活性小肽效果較好，飼料系數(shù)和相對(duì)增重率及飼料成本均獲得較大幅度改善。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，史氏鱘對(duì)添加活性肽的飼料搶食兇猛，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于不添加活性肽的飼料，這說明添加的活性肽具有一定的誘食作用。李祖華等（2005）研究報(bào)道，高比例魚粉的鰻魚飼料中，大豆多肽可以等量替代3%～5%的紅魚粉，不僅能獲得較好的飼料效率，同時(shí)也能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。夏薇等（2012）研究表明，建鯉日糧中的魚粉或植物蛋白被等量蛋白肽替代后，可提高生長性能，降低餌料系數(shù)，促進(jìn)魚體粗蛋白質(zhì)沉積，降低內(nèi)臟重量，優(yōu)化建鯉形體指標(biāo)，并可提高建鯉的非特異性免疫力。同時(shí)可提高試驗(yàn)組建鯉血清溶菌酶、堿性磷酸酶和腸道中蛋白酶的活性。楊啟超等（2010）采用咬球法和攝食生長法相結(jié)合，系統(tǒng)地研究了植物肽、復(fù)合氨基酸，大茴香、蘇葉等中草藥對(duì)鯽魚誘食效果的影響，結(jié)果表明，鯽魚誘食效果最佳的濃度為：大茴香0.05%、蘇葉0.75%、植物肽0.25%、木香0.05%、公丁0.15%、復(fù)合氨基酸為0.35%。

6 展望

植物肽有廣闊的資源基礎(chǔ)，可配制出優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物飼料，且價(jià)格明顯低于優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白飼料，其所具備的吸收特性和生理功能，能夠促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體對(duì)蛋白及氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，提高飼料的安全性和消化率。是一種安全、高效、環(huán)保的營養(yǎng)型飼料添加劑。但目前在動(dòng)物飼料中所使用的植物肽類產(chǎn)品，主要是采用蛋白酶水解粗蛋白質(zhì)獲得的目標(biāo)產(chǎn)物，為化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)信息和功能效果模糊的蛋白質(zhì)水解混合物 （李瑞珍等，2011）。市場上銷售的飼料肽產(chǎn)品多數(shù)，水解過程中沒有被降解的蛋白質(zhì)和大分子肽也包含在其中，有些產(chǎn)品還加有載體（孫占田等，2007）。因此在植物肽的制備及分離純化方面尚需進(jìn)一步深入研究，以獲得純度更高的植物肽，進(jìn)一步拓展植物肽的利用價(jià)值。

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