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蛋白質(zhì)水解物在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的作用

IMCTT 2018-5-4 10:53

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簡(jiǎn)介

蛋白質(zhì)是一種大分子物質(zhì)，通常由二十種不同的氨基酸通過(guò)肽鍵連接組成。

　　導(dǎo)讀

　　蛋白質(zhì)是一種大分子物質(zhì)，通常由二十種不同的氨基酸通過(guò)肽鍵連接組成。蛋白質(zhì)是動(dòng)物組織（如骨骼肌、乳腺、肝臟和小腸）和畜產(chǎn)品（如肉、牛奶、雞蛋和羊毛）的重要組成成分。例如，生長(zhǎng)期肉牛和育肥豬骨骼肌中的蛋白質(zhì)含量約占干物質(zhì)總量的70%（Wu等，2016）。因此，攝入充足的蛋白質(zhì)對(duì)家畜、家禽和魚(yú)類(lèi)發(fā)揮最大生長(zhǎng)、生產(chǎn)性能和飼料效率都是必不可少的。Wu（2013）報(bào)道，飼料中的蛋白質(zhì)（如血粉、肉、骨粉、腸黏膜粉、豆粕、花生粕、棉籽粕）在小腸中蛋白酶的作用下被水解成小肽（二肽、三肽）和游離氨基酸。水解生成小肽的類(lèi)型與動(dòng)物生理狀況和日糧組成密切相關(guān)。動(dòng)物和植物性蛋白質(zhì)飼料在被采食前通過(guò)化學(xué)處理、酶或者微生物發(fā)酵，可改善其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、降低抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量并產(chǎn)生肽類(lèi)（Dieterich等，2014；Pasupuleki等，2010）。此外，酶解和微生物發(fā)酵可以提高動(dòng)物和植物性蛋白質(zhì)飼料中小肽的溶解度、黏度、乳化性和凝膠化程度。

　　不同來(lái)源（細(xì)菌、植物和酵母）的蛋白酶均可用來(lái)酶解動(dòng)物和植物性蛋白質(zhì)飼料，多種微生物通過(guò)發(fā)酵，將動(dòng)物或植物性蛋白質(zhì)飼料水解生成肽類(lèi)。目前，蛋白質(zhì)水解物已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、營(yíng)養(yǎng)（包括動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)）和生物技術(shù)領(lǐng)域（Pasupuleki等，2010）。本文主要對(duì)通過(guò)酶解技術(shù)和微生物發(fā)酵技術(shù)生成蛋白質(zhì)水解物的相關(guān)研究進(jìn)行綜述，并對(duì)其在動(dòng)物飼養(yǎng)中營(yíng)養(yǎng)及生理學(xué)功能進(jìn)行探討。

　　1氨基酸、肽和蛋白質(zhì)的定義

　　氨基酸是含有氨基和酸基基團(tuán)的有機(jī)物。除甘氨酸外，所有蛋白源氨基酸均有一個(gè)α-氨基，并可在動(dòng)物體內(nèi)和飼料中形成L-異構(gòu)體。肽被定義為由2個(gè)或2個(gè)以上氨基酸殘基通過(guò)肽鍵連接成的有機(jī)分子（Wu，2013），每形成一個(gè)肽鍵脫去一分子水。寡肽由2～20個(gè)氨基酸殘基組成。含有小于或等于10個(gè)氨基酸殘基的寡肽稱(chēng)作小寡肽（或簡(jiǎn)單的小肽），而含有10～20個(gè)氨基酸殘基的寡肽稱(chēng)為大寡肽。Kyte（2006）認(rèn)為，超過(guò)20個(gè)氨基酸殘基組成的肽被稱(chēng)為多肽。蛋白質(zhì)是一種高分子量的多肽，通過(guò)肽鍵將相鄰氨基酸分子的α-氨基和α-羧基連接。

　　通過(guò)分子質(zhì)量大小可區(qū)分多肽和蛋白質(zhì)。Kyte（2006）認(rèn)為，分子質(zhì)量大于或等于8000Da的多肽（即≥72個(gè)氨基酸）被稱(chēng)為蛋白質(zhì)。例如，泛素（含72個(gè)氨基酸的單鏈）和酪蛋白α-S1（含200個(gè)氨基酸）稱(chēng)為蛋白質(zhì)，而胰高血糖素（含有29個(gè)氨基酸）和催產(chǎn)素（9個(gè)氨基酸）稱(chēng)為肽。然而通過(guò)分子質(zhì)量大小區(qū)分多肽和蛋白質(zhì)的方法并不是絕對(duì)的。例如，胰島素[51個(gè)氨基酸（A鏈含20個(gè)氨基酸和B鏈含31個(gè)氨基酸）]具有典型的蛋白質(zhì)3級(jí)結(jié)構(gòu)，因此被公認(rèn)為一種蛋白質(zhì)。而從豬小腸黏膜中分離得到的PEC-60（含60個(gè)氨基酸的單鏈）（Agerberth等，1989）和dopuin（含62個(gè)氨基酸的單鏈）（Chen等，1997）被稱(chēng)為多肽。三氯乙酸（TCA，終濃度5%）或高氯酸（PCA，終濃度0.2M）可完全沉淀動(dòng)物組織、細(xì)胞、血漿和其他體液（例如，瘤胃、尿囊、羊膜、腸腔液和食糜）（Rajalingam等，2009）中的蛋白質(zhì)。同樣，乙醇（終濃度為80%）也可以有效地沉淀水溶液中的蛋白質(zhì)和核酸（Wilcockson1975）。這種方法可以有效去除蛋白質(zhì)水解物中的水溶性無(wú)機(jī)化合物（如鋁鹽化合物）。

　　2蛋白質(zhì)水解物

　　蛋白質(zhì)在酶、微生物、酸、堿作用下可產(chǎn)生蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物。工業(yè)上生成蛋白質(zhì)水解物常用的蛋白源包括動(dòng)物性蛋白質(zhì)（如酪蛋白、乳清蛋白、肉類(lèi)）和植物性蛋白（如小麥、水稻、大豆、豌豆和棉籽等）（Dieterich等，2014；Pasupuleki等，2010；Pasupuleki等，2010）。蛋白質(zhì)水解的方法不同，水解時(shí)間也從1～100h不等。酶或微生物水解過(guò)程中添加抑菌或殺菌防腐劑（如苯甲酸）可延長(zhǎng)其水解時(shí)間，通過(guò)加熱可使酶失活從而終止水解反應(yīng)。水解結(jié)束后，可通過(guò)離心、過(guò)濾或微過(guò)濾系統(tǒng)分離蛋白質(zhì)水解物中的不溶性物質(zhì)。多次過(guò)濾后可獲得預(yù)期的透明清晰的水解溶液。必要時(shí)可通過(guò)炭粉進(jìn)行脫色并除去溶液中的混濁物質(zhì)。若需要除去水解產(chǎn)物中的鹽，可將濾液進(jìn)一步通過(guò)交換色譜，除去水解物中多余的鹽。蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物中的微生物可以通過(guò)熱處理（巴氏殺菌）的方法消除。最后，將蛋白質(zhì)水解物進(jìn)行干燥、包裝，形成產(chǎn)品。

　　蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物包括游離氨基酸、小肽和大肽，且其比例隨著蛋白質(zhì)來(lái)源，水解過(guò)程中的水份含量、蛋白酶類(lèi)型和微生物種類(lèi)的不同而不同。水解度，即蛋白質(zhì)被水解的程度，可通過(guò)裂解的肽鍵數(shù)目除以蛋白質(zhì)中的總肽鍵數(shù)目，并乘以100計(jì)算的得到。肽鍵裂解數(shù)等于游離氨基酸的摩爾數(shù)加上PCA或TCA可溶性多肽的摩爾數(shù)。蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的肽缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)樣，因此定量動(dòng)物、植物、微生物來(lái)源的多肽具有很大的技術(shù)挑戰(zhàn)性。游離或肽鍵結(jié)合形式氨基酸的百分比含量計(jì)算方法如下：

　　游離氨基酸百分比/%=游離氨基酸含量／蛋白總氨基酸含量×100；

　　多肽氨基酸百分比/%=多肽氨基酸含量／蛋白總氨基酸含量×100；

　　由于氨基酸的分解程度有限（如酶解），因此多肽的百分比含量/%=（蛋白質(zhì)總氨基酸含量-自由氨基酸含量）/蛋白質(zhì)總氨基酸含量×100。高效液相色譜法被廣泛應(yīng)用于測(cè)定游離氨基酸含量。高效液相色譜法和其他分析技術(shù)（如核磁共振、質(zhì)譜、飛行時(shí)間質(zhì)譜、肽圖譜和離子交換色譜法）常被用來(lái)測(cè)定蛋白質(zhì)水解物中多肽的含量（Sapan等，2015；McGrath等，1972）。

　　2.1 蛋白質(zhì)的酸水解

　　1920年法國(guó)化學(xué)家Braconnot首先報(bào)道了在高溫下進(jìn)行蛋白質(zhì)（明膠）酸水解的方法。在110℃條件下，6mol/LHCl作用24h可將蛋白質(zhì)完全水解（Dai等，2014）。相同溫度條件下用鹽酸作用2～6h可將蛋白質(zhì)水解成多肽。酸水解后將產(chǎn)物蒸發(fā)、巴氏殺菌并噴霧干燥。大部分蛋白質(zhì)酸水解產(chǎn)物用作增味劑（例如，水解植物蛋白調(diào)味劑），且蛋白質(zhì)的酸水解成本低。然而，蛋白質(zhì)在酸水解過(guò)程中色氨酸結(jié)構(gòu)被完全破壞，部分蛋氨酸受到損失，同時(shí)將谷氨酰胺和天冬酰胺分別轉(zhuǎn)化為谷氨酸和天冬氨酸（Pasupuleki等，2010）。

　　2.2 蛋白質(zhì)的堿水解

　　強(qiáng)堿，如4M氫氧化鈣、氫氧化鈉或氫氧化鉀等堿水解劑在高溫下（如105℃）反應(yīng)20h可將蛋白質(zhì)完全水解（Dai等，2014；McGrath，1972）。食品工業(yè)生產(chǎn)中常用低溫（例如，27～55℃）和短時(shí)間（如4～8h）水解蛋白質(zhì)產(chǎn)生多肽。堿水解產(chǎn)物經(jīng)蒸發(fā)、巴氏殺菌并噴霧干燥，最后形成產(chǎn)品。與酸水解一樣，蛋白質(zhì)堿水解的成本也很低，并且不破壞色氨酸。然而，堿水解可破壞大多數(shù)氨基酸的結(jié)構(gòu)。因此，堿性水解法通常用于生產(chǎn)發(fā)泡劑（如雞蛋蛋白質(zhì)的替代物）和泡沫滅火器，而很少應(yīng)用于食品工業(yè)中。

　　2.3 蛋白酶水解

　　許多不同種類(lèi)的蛋白酶均可將肽鍵裂解，根據(jù)反應(yīng)類(lèi)型的不同可將蛋白酶分為外肽酶（在蛋白質(zhì)末端水解肽鍵）和內(nèi)肽酶（在蛋白質(zhì)內(nèi)部水解肽鍵）。一些蛋白酶（二肽酶）可水解二肽，而其他的蛋白酶則將蛋白質(zhì)末端（取代、環(huán)化或異肽鍵相連的）氨基酸殘基移除（即肽鍵以外的αα-氨基-羧基；如ω-肽酶）。當(dāng)?shù)鞍酌笇?duì)特定氨基酸肽鍵有明顯的偏好性時(shí)，可以以其偏好的氨基酸對(duì)酶進(jìn)行命名（如亮氨酸氨基肽酶、脯氨酸外肽酶）。相反，一些酶具有非常廣泛的特異性，可用字母數(shù)字命名（例如，肽基二肽酶A，肽基二肽酶B，二肽酶I和二肽酶II）。一部分蛋白酶同時(shí)含有外肽酶和內(nèi)肽酶的性質(zhì)（例如，組織蛋白酶B和H）。酶法水解蛋白質(zhì)需要的條件相對(duì)溫和（例如，pH6～8，30～60℃），可最大限度地減少水解過(guò)程中對(duì)蛋白質(zhì)、氨基酸的破壞等副作用。

　　大部分用于生產(chǎn)水解蛋白質(zhì)產(chǎn)物的酶來(lái)源于動(dòng)物、植物和微生物（表1）。動(dòng)物源酶（特別是豬源酶）包括胰蛋白酶、胃蛋白酶、胰酶、羧基肽酶和氨肽酶；植物源酶包括木瓜蛋白酶和菠蘿蛋白酶；不同細(xì)菌和真菌來(lái)源的酶其反應(yīng)溫度、pH和離子濃度條件差異大，具有較廣泛的選擇范圍（Kunst，2003；Dixon，1979）。商業(yè)化的酶可以是粗產(chǎn)品，或是經(jīng)過(guò)半純化、純化的酶。單一酶（例如，胰蛋白酶）或多種酶混合（例如，鏈霉蛋白酶、胃蛋白酶和脯氨酸肽酶的混合物）均可水解蛋白質(zhì)。酶的選擇取決于蛋白質(zhì)的種類(lèi)和需要的水解程度。例如，水解含有較多疏水性氨基酸的蛋白質(zhì)，需優(yōu)先選擇可裂解氨基酸肽鍵的酶。通常將蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物中特定的肽分離出來(lái)或除去意外的肽。某些蛋白質(zhì)的水解（如木瓜蛋白酶水解大豆蛋白與酪蛋白18h）可以生成疏水性肽和苦味氨基酸（Kim等，2003）。蛋白水解過(guò)程中添加勻漿的豬腎皮質(zhì)或活性炭可以減少苦味肽產(chǎn)生。與酸或堿水解蛋白過(guò)程相比，酶水解的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）水解條件（如溫度和pH值）溫和，不會(huì)造成任何氨基酸的損失；（2）蛋白酶能特定并精確控制肽鍵水解的程度；（3）水解后可加熱使酶失活（例如，85℃，3min），便于蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物的分離。

　　2.4 微生物發(fā)酵

　　微生物產(chǎn)生的蛋白酶可將細(xì)胞外蛋白質(zhì)水解為大肽、小肽和游離氨基酸。小肽可進(jìn)一步被微生物攝取并在細(xì)胞內(nèi)水解，產(chǎn)生游離的氨基酸。微生物也可產(chǎn)生能同時(shí)分解碳水化合物和脂類(lèi)的酶（Smid等，2013）。蛋白質(zhì)發(fā)酵可分為液態(tài)發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵。液態(tài)發(fā)酵在高水分條件下進(jìn)行，而固體發(fā)酵在低水分條件下進(jìn)行，并可減少蛋白質(zhì)水解物的干燥時(shí)間。

　　醬油是最早的微生物發(fā)酵產(chǎn)品。用于生產(chǎn)醬油的原料為煮熟的黃豆、烘烤過(guò)的谷物、鹽和米曲霉或曲霉（一種真菌屬）。在Koji發(fā)酵法，等量的大豆和小麥與曲霉、醬油曲霉、釀酒酵母和細(xì)菌（芽孢桿菌和乳酸桿菌）共培養(yǎng)用于發(fā)酵生產(chǎn)醬油。在過(guò)去的二十年中，許多微生物已被用于水解植物源蛋白質(zhì)，如乳桿菌BGT10和乳酸桿菌LMG17315用于水解豌豆蛋白質(zhì)；納豆芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌以及真菌、米曲霉或曲霉用于水解大豆蛋白質(zhì)（Bah等，2016；Li-Chan，2015；López-Barrios等，2014）。乳酸菌（如乳桿菌和乳球菌）通常用于發(fā)酵乳制品。發(fā)酵的主要優(yōu)點(diǎn)在于微生物不僅可以將蛋白質(zhì)分解為多肽和游離氨基酸，還能去除超過(guò)敏或抗?fàn)I養(yǎng)因子（如胰蛋白酶抑制劑、大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、植酸、寡糖棉子糖和水蘇糖、皂甙大豆）。

　　3蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的生物活性肽

　　生物活性肽是蛋白質(zhì)中除具有一定營(yíng)養(yǎng)價(jià)值外還具有生物學(xué)功能的氨基酸片段（López-Barrios等，2014）。其有抗菌、抗氧化、抗高血壓和免疫調(diào)節(jié)作用。這些生物活性肽通常為2～20個(gè)氨基酸，但有些可能含有20個(gè)以上的氨基酸。許多生物活性肽具有共同的結(jié)構(gòu)特性，如氨基酸含量少，疏水性氨基酸含量多，含精氨酸、賴(lài)氨酸和脯氨酸殘基。在動(dòng)物中，內(nèi)源性肽發(fā)揮重要的生理或調(diào)節(jié)功能。例如，PEC-60能激活小腸和其他組織中的Na/KATP酶。此外，小腸中的潘氏細(xì)胞能夠分泌多種具有抗菌作用活性肽（Bevins等，2011）。大腦釋放大量的肽可用于調(diào)節(jié)動(dòng)物內(nèi)分泌、采食量和行為活動(dòng)（Engel等，2014）。

　　Zhanghi等（2010）報(bào)道，肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（PepT1）可將二肽和三肽通過(guò)腸上皮細(xì)胞的頂膜運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞。然而，由于小腸內(nèi)含有肽酶，因此不可能將腸腔中大量的營(yíng)養(yǎng)性功能肽輸送入門(mén)靜脈或淋巴循環(huán)系統(tǒng)。食物來(lái)源的肽可以在小腸中發(fā)揮生物活性（例如，生理調(diào)節(jié)）并將信號(hào)傳輸?shù)酱竽X、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)，從而對(duì)全身產(chǎn)生有益的影響。

　　Mellander（1950）報(bào)道，酪蛋白是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的可產(chǎn)生生物活性肽的蛋白質(zhì)，該活性肽可通過(guò)維生素D依賴(lài)性信號(hào)促進(jìn)佝僂病嬰兒骨的鈣化和生長(zhǎng)。到目前為止，許多血管緊張素I轉(zhuǎn)換酶抑制肽是從牛奶或肉類(lèi)中產(chǎn)生的（表2）。血管緊張素I碳末端的組氨酸-亮氨酸二肽被血管緊張素I轉(zhuǎn)換酶移除形成血管緊張素II（一種強(qiáng)有力的血管收縮肽），從而發(fā)揮抗高血壓作用（Ryan等，2011）。常用的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制肽藥物有IleProPro（IPP）和ValProPro（VPP），兩者都來(lái)源于乳蛋白（Power等，2013）。Martínez-Augustin等（2014）研究表明，這兩種肽可能不會(huì)被胃腸道完全水解，未被水解的肽可穿過(guò)腸上皮細(xì)胞被運(yùn)送到血液中。同樣，肉類(lèi)（Ryder等，2016）和蛋黃中的蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物（Zambrowicz等，2015）也能產(chǎn)生有活性的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑。

　　動(dòng)物源（如魚(yú)和肉）（表3）或植物源蛋白質(zhì)飼料水解產(chǎn)物中的某些小肽通過(guò)清除自由基、抑制氧化物質(zhì)的生成、或抑制炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生來(lái)發(fā)揮抗氧化功能（Bah等，2016；Power等，2013；Memarpoor-Yazdia等，2012；Shimizu等，2007）。許多生物活性肽具有血管緊張素I轉(zhuǎn)換酶抑制作用和抗氧化作用。另有報(bào)道指出，動(dòng)物和植物蛋白質(zhì)水解物中的某些肽（表4）與小腸內(nèi)源性抗菌肽一樣，有抗菌作用。這些抗菌肽可能通過(guò)破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜，干擾細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的功能，引起胞漿蛋白質(zhì)聚集從而發(fā)揮抗菌作用（Osman等，2016；Lima等，2015；Wald等，2015），但潛在的作用機(jī)制還不清楚。此外，某些蛋白質(zhì)，例如酪蛋白、面筋（存在與小麥、黑麥和大麥中）和大豆蛋白質(zhì)在胃腸道內(nèi)經(jīng)水解可產(chǎn)生寡肽（通常為4～8個(gè)氨基酸）（Froetschel，1996），其能與大腦中的阿片樣受體結(jié)合從而影響動(dòng)物腸道功能、采食量和行為（表5）。

　　3.1 動(dòng)植物蛋白水解物在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用

　　Wu等（2014）報(bào)道，畜牧業(yè)的一個(gè)主要目標(biāo)是提高牛奶、肉和蛋生產(chǎn)過(guò)程中的飼料利用效率，這就需要為小腸消化和吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提供最佳的條件。到目前為止，植物和動(dòng)物蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的肽被廣泛用于生產(chǎn)豬、家禽、魚(yú)和寵物飼料，它們的應(yīng)用能經(jīng)濟(jì)有效地提高動(dòng)物生長(zhǎng)和生產(chǎn)性能及腸道健康（McCalla等，2010）。其發(fā)揮作用的可能機(jī)制是：

　　（1）小腸對(duì)小肽的吸收效率高于等量的游離氨基酸；
　　（2）小腸中細(xì)菌對(duì)小肽的分解代謝率要低于等量的游離氨基酸；
　?。?）相對(duì)于單個(gè)的氨基酸，小肽能通過(guò)腸道運(yùn)輸多種氨基酸進(jìn)入靜脈，使血液中氨基酸更平衡；
　　（4）與等量的游離氨基酸相比，特定的肽能夠改善胃腸道的形態(tài)和功能，比如分泌、蠕動(dòng)以及抗炎反應(yīng)。

　　在豬營(yíng)養(yǎng)研究中，多肽功能相關(guān)的研究主要集中于斷奶仔豬階段，多肽能夠提高仔豬的適口性，促進(jìn)生長(zhǎng)，提高飼料轉(zhuǎn)化效率和健康狀況（Kim等，2010；Stein，2002；Kim等，2000；Lindemann等，2000；Zimmerman，1996）。這主要由于幼齡動(dòng)物的消化和免疫系統(tǒng)不成熟，斷奶后經(jīng)常出現(xiàn)采食量降低，腸黏膜萎縮、腹瀉和生長(zhǎng)發(fā)育受阻等。此外，已經(jīng)有商業(yè)化多肽產(chǎn)品應(yīng)用到犢牛（Lalles等，1995），家禽（Opheim等，2016；Frikha等，2014），魚(yú)類(lèi)（Khosravi等，2015；Refstie等，2005）和寵物（Nagodawithana等，2010）飼料中，其能改善動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)狀況，腸道功能以及抗病能力。

　　3.2 植物多肽

　　植物性蛋白質(zhì)往往含有致敏蛋白和抗?fàn)I養(yǎng)因子，幼齡動(dòng)物和寵物飼料中含有這些物質(zhì)往往會(huì)降低植物蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。例如，大豆可以加工制成大豆粉和大豆蛋白濃縮物，以消除一部分抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)。然而豆制品中仍然含有大量蛋白質(zhì)類(lèi)型的過(guò)敏原（如大豆球蛋白和β-大豆蛋白）和胰蛋白酶抑制劑、外源凝集素（血凝素）、植酸、大豆低聚糖（棉子糖和水蘇糖）和甾體苷（大豆皂苷）。已有報(bào)道指出，利用微生物（如霉菌、芽孢桿菌和乳酸桿菌）發(fā)酵大豆可提高斷奶仔豬生長(zhǎng)性能和飼料利用率。3～7周齡仔豬日糧中添加3%～6%大豆粉（玉米和大豆為基礎(chǔ)日糧），其生長(zhǎng)率與添加相同比例脫脂奶粉仔豬的生長(zhǎng)率不相上下。同樣的，以玉米和大豆為基礎(chǔ)飼料的3～7周齡豬日糧中添加4.9%發(fā)酵的大豆粉可以代替3.7%噴霧干燥的血漿蛋白，并且不降低豬生長(zhǎng)性能或者飼料轉(zhuǎn)化率。大西洋鮭魚(yú)飼喂含40%發(fā)酵大豆白片，也得到了相似的結(jié)果。而在紅鯛幼魚(yú)的日糧中，50%魚(yú)料可以被替換成相同比例的大豆蛋白質(zhì)水解物。考慮到魚(yú)粉在世界各地變得越來(lái)越稀缺，飼料中添加植物蛋白水解物對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展十分重要。此外，大豆分離蛋白（占日糧19.7%）水解物可作為昂貴的脫脂奶粉的替代品被用于維持幼牛的高生長(zhǎng)性能。酸性植物蛋白質(zhì)水解物（如麥麩含有大量的谷氨酰胺和谷氨酸）通常稱(chēng)為水解植物蛋白，因其中含有豐富的谷氨酰胺，因此在寵物飼料中添加1%～2%可提高飼料適口性。

　　3.3 動(dòng)物多肽

　　斷奶仔豬日糧中添加6%噴霧干燥的小腸水解產(chǎn)物（SDPI；肝素生產(chǎn)的副產(chǎn)品），飼喂兩周后發(fā)現(xiàn)，仔豬的生產(chǎn)性能要優(yōu)于飼喂添加血漿蛋白粉基礎(chǔ)日糧組、及添加乳清粉基礎(chǔ)日糧仔豬。哺乳仔豬補(bǔ)飼小腸水解產(chǎn)物SDPI，可使仔豬在斷奶后3～5周表現(xiàn)出更好的生長(zhǎng)性能，這可能是由于仔豬腸絨毛面積增加了，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被更好的消化和吸收。與此相類(lèi)似，Stein（2002）報(bào)道指出，給斷奶仔豬（20日齡斷奶）飼料中添加1.5%、3%或4.5%SDPI比添加相同含量魚(yú)粉的仔豬，有更好的生長(zhǎng)性能和飼料轉(zhuǎn)化效率。并且SDPI的作用呈劑量依賴(lài)性。此外，給斷奶仔豬飼喂含6%酶蛋白水解產(chǎn)物（來(lái)自豬血液和選定家禽組織混合物），其生長(zhǎng)性能和飼料轉(zhuǎn)化效率與飼喂含有相同比例噴霧干燥血細(xì)胞日糧的仔豬相近。同樣地，在玉米和大豆粉為基礎(chǔ)的日糧中，添加2.5%、5%或者7.5%的水解豬黏膜蛋白，能夠增加生長(zhǎng)雛雞的日增重以及提高其營(yíng)養(yǎng)水平。另外，采食含5%的大西洋鮭魚(yú)蛋白質(zhì)水解物（來(lái)自?xún)?nèi)臟）的雞其生長(zhǎng)性能優(yōu)于采食含或不含4%的魚(yú)食日糧的雞。日糧中魚(yú)副產(chǎn)品蛋白水解物的添加（10%）能夠促進(jìn)歐洲幼鱸魚(yú)的生長(zhǎng)和腸道發(fā)育、免疫性能，并提高其在鰻弧菌（一種革蘭氏陰性菌）感染下的存活率（Kotzamanis等，2007）。因此，SDPI和其他動(dòng)物蛋白質(zhì)水解物在動(dòng)物生產(chǎn)中具有良好的應(yīng)用前景。

　　4小結(jié)

　　植物和動(dòng)物蛋白質(zhì)水解物能夠產(chǎn)生易消化的多肽、生物活性肽以及特定的氨基酸（如谷氨酸），其能為動(dòng)物提供了一定的營(yíng)養(yǎng)、生理或者調(diào)節(jié)作用。這些蛋白質(zhì)水解物的工業(yè)生產(chǎn)方法包括：

　?。?）強(qiáng)酸或強(qiáng)堿法；
　　（2）溫和的酶促反應(yīng)；
　?。?）微生物發(fā)酵。

　　水解度通過(guò)蛋白質(zhì)中肽鍵斷裂的數(shù)目除以蛋白質(zhì)總的肽鍵數(shù)目來(lái)計(jì)算?；瘜W(xué)水解通常用來(lái)產(chǎn)生香味，而微生物發(fā)酵不僅能產(chǎn)生肽也能去除蛋白質(zhì)成分中的抗?fàn)I養(yǎng)因子。除了提供氨基酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以外，生物活性肽還具有抗菌、抗氧化、抗高血壓和免疫調(diào)節(jié)作用。這些肽能有效改善動(dòng)物腸道形態(tài)、功能并提高動(dòng)物（包括豬、仔牛、雞、寵物和魚(yú)）對(duì)多種感染性疾病的抵抗能力，進(jìn)一步提高生長(zhǎng)性能和飼料轉(zhuǎn)化率，改善動(dòng)物健康狀況。將動(dòng)物副產(chǎn)品或植物性飼料轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)水解物后用于飼喂家畜、家禽和魚(yú)類(lèi)是一種非常經(jīng)濟(jì)有效的方式。

　　注：本文由生物飼料開(kāi)發(fā)國(guó)家工程研究中心（BFC）小編整理發(fā)布，如有任何建議或意見(jiàn)及投稿等，請(qǐng)您加小編微信（13260429991）交流互動(dòng)。
　　責(zé)編：馬維軍；審閱：陳達(dá) 博士
　　來(lái)源：中國(guó)飼料；作者：侯永清，武振龍，王根虎等