摘要:肽具有与游离氨基酸所不同的吸收机制及其特点，还具有许多生物活性作用。这些生物活性作用包括抗菌作用、免疫作用、抗氧化作用以及与矿物质结合的特性等，本文综述了肽的吸收机制、生物活性作用以及其生产途径。
关键词:肽;吸收机制;生物活性;生产途径
1 引言
肽是由氨基酸通过肽键连接而成的化合物，它是机体组织细胞的基本组成成分。最简单的肽是由两个氨基酸组成的二肽，其中含有1个肽键；含有3个、4个、5个等氨基酸的肽分别称为三肽、四肽、五肽等。由2到10个氨基酸通过肽键形成的直键肽称为寡肽（oligopetide）或小肽；由肽键结合起来的多于10个氨基酸的聚合体则称为多肽(polypeptide)。动物对蛋白质的利用，长期以来一直认为是蛋白质水解成游离氨基酸后才被吸收的，但近年来的研究表明，动物在肠道对蛋白质的利用并不局限于游离氨基酸的形式，而大部分是以2~3个氨基酸组成的寡肽形式吸收的，且具有吸收快的特点，这与游离氨基酸的吸收机理和吸收过程完全不同，避免了氨基酸之间的吸收竞争，同时，肽被吸收后，被水解的氨基酸的种类和数量也影响着蛋白质的代谢水平。有些肽不仅能提供动物生长、发育所需的营养物质，而且还具有防病治病、调节机体生理机能的功效。
2 肽的吸收机制及特点
血液循环中肽类的来源主要有以下几种方式：（1）消化道吸收；（2）机体合成；（3）体蛋白分解；（4）肠外营养方式，如皮下、肌肉、静脉注射含二肽的氨基酸溶液；（5）服用具有肽类结构的药物。其中第一种是血液循环获得肽类最主要的方式(Adibi,1997)。日粮蛋白质在胃肠道消化酶的作用下，最终分解成游离氨基酸和2~6肽。这些肽在小肠绒毛膜刷状缘受到氨肽酶N、氨肽酶A的作用，最后大多以游离氨基酸和小肽的形式被完整地吸收，再转运进入血液循环。小肽与游离氨基酸的吸收机制不同，小肽的吸收是逆浓度梯度进行的，其转运系统可能有以下3种：第一种是依赖氢离子浓度或钙离子浓度的主动转运过程，需要消耗ATP。这种转运方式在缺氧或添加代谢抑制剂的情况下被抑制。第二种是具有PH依赖性的非耗能性钠离子/氢离子交换转运系统。第三种是谷胱甘肽（GSH）转运系统，由于谷胱甘肽在生物膜内具有抗氧化的作用，因而GSH转运系统可能具有特殊的生理意义，但目前其机制尚不十分清楚。
肽在通过小肠粘膜的运转中，其构型起决定性作用。首先，肽的运转只能以小的二肽和三肽的形式进行；其次，肽的氨基酸组成也影响其吸收；再次，氨基酸位于N端还是C端也是影响肽吸收的一个重要因素。当赖氨酸位于N端与组氨酸构成二肽时，要比它位于C端吸收快，而它在C端与谷氨酸构成二肽时，吸收速度更迅速。小肽与游离氨基酸的吸收相比，具有以下特点：（1）两者的吸收是完全不同的独立机制；（2）小肽中氨基酸残基的吸收速度大于相应游离氨基酸的吸收速度。Rerat等（1998）在猪的试验中观察到当十二指肠灌注肽的混合物时，除了蛋氨酸之外，出现在门静脉的氨基酸都比灌注相应的氨基酸混合物更早，且吸收峰更高，表明小肽混合物吸收率高。（3）肽的吸收可以避免氨基酸之间的吸收竞争。施用晖等（1996）在研究不同比例小肽与游离氨基酸对鸡氨基酸吸收吸收的影响时发现，当完全以小肽的形式供给动物时，赖氨酸的吸收速度不再受精氨酸的影响。
3 肽的生物活性
大量研究表明，蛋白质在消化过程中生成的肽不仅能够为动物提供氨基酸，而且具有生物活性。近年来对生物活性肽的究较多，所谓生物活性肽就是对生物机体的生命活动有益或是具有生理作用的肽类。这些作用包括抗菌作用，免疫调节作用及具有与矿物质结合的特性等。
3.1 具有抗菌活性 抗菌活性肽通常是由细菌、真菌产生或是从脊椎动物中分离出来的，它们具有以下共同特征：（1）这些肽都比较小，一般氨基酸残基数均在50以下；（2）都是碱性或正离子肽，多数富含赖氨酸和精氨酸；（3）它们都是两性分子，即其亲水区为溶于水所需，而其亲脂区则为其与靶细胞进行膜性反应所需。抗菌活性肽的作用方式是使敏感细菌的细胞膜下形成小孔，致使细胞泄漏，使其生长受抑直至死亡。乳链球菌素是由乳酸球菌产生的有34个氨基酸残基的多肽，它是酸性分子，有很强的抗G+腐败菌的活性，而且具有抑制梭菌和杆菌形成芽胞的能力。从乳清蛋白的乳铁蛋白中获得的抗菌肽是一种可以结合铁的糖蛋白，具有抗细菌感染作用，但其作用方式要比直接的铁结合更为复杂。有3种对产肠毒素大肠杆菌有抗菌活性的肽已从乳铁蛋白中提纯出来，这3种肽都是正离子肽，而且源于不同于铁结合区位的他子N末端，其中前两种肽显示对许多致病菌和食物腐败菌有抗菌活性，有报导称第3种肽在其浓度很低时，仍可抑制单核细胞增生李氏杆菌的生长。
3.2 具有免疫活性 具有免疫活性的内源肽包括干扰素和白细胞介质，二者都是激活和调节免疫应答的中心。乳中蛋白质降解产生的肽在机体的免疫调节中发挥着重要作用。Jolles等（1982）报道从酪蛋白的降解物中分离出的免疫活性肽，能激活巨噬细胞的吞噬功能。Berthou(1987)等、Parker等(1984)从人乳酪蛋白的消化物中获得的六肽（Val-Glu-Pro-Ile-Pro-Tyr）和三肽(Gly-Leu-Phe)，可以通过鼠巨噬细胞激活绵羊红血细胞的吞噬作用。Julius等（1988）发现绵羊初乳乳清中的一段富含脯氨酸的肽段（Pro）也有免疫调节作用，它能够促进B淋巴细胞的生长和分化，有些时候也能抑制免疫的反应。其胰凝乳蛋白酶的水解物中分离出的一种九肽（Val-Glu-Ser-Tyr-Val-Pro-Leu-Phe-Pro）及合成的九肽或其C 端的五肽、六肽均具有与Pro相似的免疫调节作用。可提供免疫活性肽的食物源有大豆蛋白。这些免疫活性肽可与肠粘膜结合淋巴组织相互作用，而且也可以自由通过肠壁而直接与外周淋巴细胞发生作用。
3.3 具有抗氧化作用 大量存在于动物肌肉中的肌肽，可在体外抑制被铁、血红蛋白、脂质氧化酶和单态氧催化的脂质氧化作用。它还可作为贮存熟肉的氧化型酸败抑制剂。某些肽和蛋白水解物一般可起着重金属清道夫作用和过氧化氢分解促进剂的作用，因而可降低自氧化速率和减少脂肪过氧化氢含量。抗氧化肽作为天然防腐剂将成为动物饲料和人类食品市场中具有重大意义的开发产品。
3.4 具有结合矿物质特性 由酶解酪蛋白获得的肽可结合和运输二价矿物质离子，如乳蛋白是矿物质结合肽的主要来源。牛乳蛋白中含有磷酸肽，其活性中心是磷酸化的丝氨酸和谷氨酸簇，矿物质结合位点存在于这些氨基酸带负电的侧链。酪蛋白磷酸肽中性和碱性PH时，通过磷酸丝氨酸与钙、锌、铁等离子结合，由小肠肠壁细胞吸收后再释放进入血液，从而避免了这些离子在小肠的中性和偏碱性环境中沉淀，促进了它们的吸收。有人用含有酪蛋白磷酸肽的食物饲喂大鼠，并在食物中加入同位素标记的钙，结果发现其大腿骨骼中标记钙的量明显高于对照组。此后通过对大鼠、小鼠、鸡、猪的试验都证明酪蛋白磷酸肽具有促进钙、锌、铁吸收的功能。
3.5 提高动物生产性能 Parisini等（1989）在生长猪日粮中添加少量的肽后，显著地提高了猪的日增重、蛋白质利用率和饲料转化率。其原因可能与肽链的结构功能有关。施用晖等（1996）报道，在蛋鸡基础日粮中添加肽制品后，其产蛋率和饲料转化率显著提高，蛋壳强度也有提高的趋势。蛋白质在经酶解时，可能产生具有特殊生理活性的小肽，参与机体的生理活动，从而促进生产性能的提高。
3.6 具有营养作用 Boza等（1995）报道，当以小肽形式作为氮源时，整体蛋白质沉积高于相应游离氨基酸日粮或完整蛋白质日粮。一些肽类营养优于氨基酸，是因为①短肽与游离氨基酸相比更便于通过肠壁转运；②肽比游离氨基酸更少高渗性，故可提高吸收效率，减少渗透压问题；③在很多情况下，短肽的抗原性要比在的多肽或其原型蛋白质的抗菌性低；④短肽还具有良好的感官效应。Daniel(1994)认为在蛋白质消化过程中，以蛋白质肽形式存在的氨基酸浓度远比游离氨基酸的浓度大，而且肽的吸收速度也比等量的游离氨基酸的速度快，数量多。这表明蛋白质肽比组成蛋白质肽的等量游离氨基酸具有更高的生物效价和营养价值。合成的氨基酸如赖氨酸和蛋氨酸，在猪和禽的日粮中被广泛用作添加剂，但可被这些游离氨基酸替代的日粮蛋白质的量却有限。蛋白质虽然仅仅是氨基酸构成成分的特殊序列，但供给游离氨基酸却不能替代日粮中的蛋白质，可能日粮蛋白质的部分重要性是通过在胃肠道降解过程所形成的中间生物活性肽来体现的。
4 生物活性肽的生产途径
由于肽类所具备的这些生物活性，使得生物活性肽的生产和应用已成为一个广泛的研究领域，开发利用这些生物分子作为新的治疗药剂和饲料添加剂的前景是非常广阔的，尤其是在动物饲料产业部门，开发和利用生物活性肽将会在新世纪的初期年代越来越显得突出。生物活性肽的来源主要有三种：（1）存在于生物体中的各类天然活性肽。（2）消化过程中产生的或体外水解蛋白质产生的。（3）通过化学方法（液相或固相）、酶法、重组DNA技术合成。活性肽合成的方法各有优缺点，方法的选择主要取决于所需肽的长短和数量。化学法广泛用于生产高价值的短的到中长的药理级肽，如酪啡肽和酪激肽等，但缺点是成本高，而且在反应过程中对健康和环境可能有害。重组DNA法也被广泛应用，但现在的趋势是这种方法仅限用于大肽和蛋白质的生产；许多具有营养特性的活性肽都有是短肽，所以在这方面用重组DNA法是很有限的。酶法合成肽则有若干优点，其安全性极高、价廉易于推广。因此，作为食物和饲料添加剂生产，酶法合成肽成为最佳选择。
5 结论
综上所述，通过对肽的吸收机制及其生物活性所做的大量基础性研究，已取得了一些进展。首先，肽的吸收机制不同于氨基酸，它具有转运速度快、耗能低、不易饱和的特点。其次，以肽的形式来满足动物氨基酸需要，有可能提高动物生产力。第三，肽类具有很多生理活性，可作为添加剂或药物开发，有非常广阔的应用前景。第四，肽的大量生产可以通过酶法合成，从而为肽在畜牧生产中的应用提供了实用、安全的途径。
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通讯作者：
杨建军 内蒙古鄂尔多斯市畜牧局办公室
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