1寡肽的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制
完整肽進(jìn)入上皮細(xì)胞，而在細(xì)胞內(nèi)水解的吸收通路的存在被忽視了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。早在100多年前就有人提到了肽轉(zhuǎn)運(yùn)的可能性（Matthews,1987[5]）。Agar(1953[6])年證實(shí)了完整雙甘肽在大鼠腸道跨上皮的轉(zhuǎn)運(yùn)。但是由于受傳統(tǒng)蛋白質(zhì)消化吸收理論的影響，學(xué)者們對(duì)其它的吸收方式不容易接受，并且由于雙甘肽被認(rèn)為是一種特殊的二肽，它的分子量很小，因此這一發(fā)現(xiàn)的重要性沒有被認(rèn)識(shí)到。直到20世紀(jì)60年代出Newey和Smyth(1959[7],1960[8])第一次提供了肽被完整吸收的資料。他們發(fā)現(xiàn)。蛋白質(zhì)在小腸中的消化產(chǎn)物不僅有氨基酸，還有大量的寡肽，而且肽可完整的進(jìn)入腸粘膜細(xì)胞，并在粘膜細(xì)胞中進(jìn)一步水解生成氨基酸進(jìn)入血液循環(huán)。以后，1965~1980年間，積累了越來越多關(guān)于完整短肽腸道轉(zhuǎn)運(yùn)的證據(jù)。尤其是倫敦的David M.Matthews和Pittsburgh的Siamak A,Adibi研究小組證實(shí)了肽的轉(zhuǎn)運(yùn)可能性不僅具有學(xué)術(shù)意義，并且可能代表著一個(gè)與相應(yīng)的游離氨基酸吸收同等重要的氨基酸氮攝入的吸收通路（Matthews and Adibi,1976[9]Matthews,1987[5],1991[10]）。腸粘膜對(duì)氨基酸和肽的吸收過程是復(fù)雜的。一般認(rèn)為二肽、三肽被吸收攝入腸細(xì)胞后，被肽酶水解以游離氨基酸的形式進(jìn)入血液循環(huán)。但近年的營(yíng)養(yǎng)生理和藥理試驗(yàn)證實(shí)，在某些情況下完整的肽能夠通過腸粘膜的肽載體進(jìn)入循環(huán)。樂國(guó)偉（1995[11]）給來航雞腸道灌注酪蛋白水解物后，用高壓液相色譜檢測(cè)寡肽的結(jié)果表明，肝門靜脈血液和腸道內(nèi)容物中出現(xiàn)了相同的肽類物質(zhì)，由此推斷，雞腸道可吸收完整的肽，并能進(jìn)入血液循環(huán)。動(dòng)物體內(nèi)可能存在多種寡肽的轉(zhuǎn)運(yùn)體系，寡肽在不同種動(dòng)物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)方式可能不同，同種動(dòng)物也可能有集中不同的寡肽轉(zhuǎn)運(yùn)方式。
1 .1單胃動(dòng)物寡肽的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制
日糧蛋白質(zhì)在動(dòng)物消化道內(nèi)經(jīng)過肽酶的作用，降解為游離氨基酸和寡肽，寡肽在小腸絨毛膜刷壯緣受到氨肽酶A和氨肽酶N的作用，最終分解為游離氨基酸和小肽的形式，被動(dòng)物利用。目前，關(guān)于寡肽的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制還不完全清楚，還處在進(jìn)一步的研究探討中。Daniel等（1994[12]）提出關(guān)于小肽轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入腸上皮細(xì)胞的假設(shè)模型。其假設(shè)為：在正常生理?xiàng)l件下，腸上皮細(xì)胞處于一種外正內(nèi)負(fù)的膜電位極化狀態(tài)，并在細(xì)胞膜兩側(cè)保持著一種較強(qiáng)的質(zhì)子電化學(xué)梯度。同時(shí)，細(xì)胞內(nèi)各種肽分解酶使細(xì)胞內(nèi)保持著較低的肽濃度。當(dāng)消化道內(nèi)飼料蛋白被消化酶分解釋放出大量小肽時(shí)，在腸細(xì)胞膜內(nèi)形成了短時(shí)間的小肽濃度梯度。在該濃度梯度以及由膜電位所形成的質(zhì)子電化學(xué)梯度的驅(qū)動(dòng)下，吸附在細(xì)胞上的H+和小肽借助共同的肽/H+偶聯(lián)載體向細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)的小肽被迅速分解成游離氨基酸供細(xì)胞利用或轉(zhuǎn)運(yùn)到血液或其他細(xì)胞。而經(jīng)共轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的H+引起細(xì)胞內(nèi)pH值的降低，從而激活細(xì)胞膜上的Na+-H+互轉(zhuǎn)通道，泵出H+，攝入Na+,從而保持細(xì)胞內(nèi)pH值的穩(wěn)定。同時(shí)細(xì)胞膜上的Na+-K+泵開放，泵出3個(gè)Na+,攝入2個(gè)K+保持細(xì)胞膜內(nèi)Na+、K+正常的比例。，維持細(xì)胞內(nèi)高K低Na的微環(huán)境。在整個(gè)過程中，細(xì)胞內(nèi)各種酶對(duì)肽的降解作用，細(xì)胞內(nèi)游離氨基酸的利用和轉(zhuǎn)運(yùn)，以及Na+-H+互轉(zhuǎn)通道和Na+-K+泵對(duì)離子的轉(zhuǎn)運(yùn)共同維持著細(xì)胞膜內(nèi)外小肽濃度梯度和質(zhì)子電化學(xué)梯度，從而保證小肽跨膜運(yùn)輸?shù)某掷m(xù)有利的進(jìn)行。由該模型假設(shè)表明，小肽轉(zhuǎn)運(yùn)可能是一種濃度和pH(質(zhì)子電化學(xué)梯度)依賴性、肽/H+共轉(zhuǎn)運(yùn)的載體被動(dòng)運(yùn)輸過程。有試驗(yàn)為該假設(shè)提供了一定的依據(jù)。Gamapathy等（1981[13]）、Rajendran等（1985[14]）研究了兔、大鼠、人的腸道刷壯緣膜囊（BBMV）發(fā)現(xiàn)即使缺乏任何濃度梯度，肽的攝入仍為肽濃度的函數(shù)，并遵循米氏動(dòng)力學(xué)常數(shù)，這表明一易化擴(kuò)散系統(tǒng)參與了肽的膜轉(zhuǎn)運(yùn)。在這種情況下，只有驅(qū)動(dòng)力是向內(nèi)的底物濃度梯度。只要轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入腸細(xì)胞的肽被水解，這種易化擴(kuò)散將不斷的維持。H.Chen等（2000[15]）對(duì)雞腸肽載體的研究表明，轉(zhuǎn)雞腸肽載體基因的中國(guó)倉鼠卵母細(xì)胞對(duì)肽的轉(zhuǎn)運(yùn)速度隨Gly-Ser濃度的升高而升高。Daniel(1988[16])用pH微電極證實(shí)了小腸細(xì)胞內(nèi)外pH值梯度的存在，其試驗(yàn)結(jié)果表明，即使腸腔內(nèi)pH值為7.4，腸絨毛上部吸收區(qū)域的pH值仍為6.5~6.7，細(xì)胞內(nèi)pH值為7.2~7.4，BBMV內(nèi)外pH值梯度則為0.5~0.8pH單位。Tnwaites等（1993[17]）用載有對(duì)pH靈敏的熒光染料的CaCo-2細(xì)胞（來源于人結(jié)腸腫瘤的細(xì)胞，在多孔流性支持物上發(fā)育成具有小腸上皮細(xì)胞的典型特征）研究肽轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)細(xì)胞內(nèi)pH值影響的結(jié)果表明，隨CaCo-2細(xì)胞外Gly-Ser濃度的增加，該細(xì)胞內(nèi)pH值呈下降的趨勢(shì)。，而細(xì)胞內(nèi)灌注無肽溶液時(shí)，細(xì)胞內(nèi)pH值則有所上升。這些試驗(yàn)都在一定程度上為肽載體轉(zhuǎn)運(yùn)假設(shè)提供了依據(jù)。此外，另有試驗(yàn)表明，肽的轉(zhuǎn)運(yùn)還有以下兩種可能機(jī)制：①是依賴H+濃度或Ca++濃度的主動(dòng)運(yùn)輸過程，這一過程需要消耗ATP，并且該轉(zhuǎn)運(yùn)方式在缺氧或添加代謝抑制劑的情況下被抑制②是谷胱甘肽（GSH）轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運(yùn)方式及其類似轉(zhuǎn)運(yùn)，Vincerzini(1989[18])報(bào)道，GSH的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)與Na+、K+、LI+、Ca++、Mn++的濃度梯度有關(guān)，而與H+的濃度無關(guān)。目前對(duì)這兩種機(jī)制的具體過程還不是非常清楚。由以上可見，小肽的轉(zhuǎn)運(yùn)不同于氨基酸，其轉(zhuǎn)運(yùn)過程是由多種因素共同參與作用的，因此小肽轉(zhuǎn)運(yùn)的具體過程還有待于更進(jìn)一步的研究。
1.2 反芻動(dòng)物寡肽的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制
與單胃動(dòng)物不同的是反芻動(dòng)物對(duì)小肽的吸收可分為腸系膜系統(tǒng)和非腸系膜系統(tǒng)（Webb,1993[19]）。空腸、結(jié)腸、回腸、盲腸吸收的小肽進(jìn)入腸系膜系統(tǒng)，而由瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃、十二指腸吸收的小肽則進(jìn)入非腸系膜系統(tǒng)，反芻動(dòng)物的非腸系膜系統(tǒng)是小肽吸收的主要途徑。反芻動(dòng)物對(duì)小肽的吸收一種是以被動(dòng)擴(kuò)散形式進(jìn)行的。Matthews(1991[10])用離體瘤胃上皮細(xì)胞和瓣胃上皮細(xì)胞研究小肽的吸收情況時(shí)發(fā)現(xiàn)，瘤胃上皮細(xì)胞和瓣胃上皮細(xì)胞是不飽和的被動(dòng)擴(kuò)散過程，并且瓣胃上皮細(xì)胞吸收小肽的能力強(qiáng)于瘤胃上皮細(xì)胞。反芻動(dòng)物對(duì)小肽的另一種吸收形式是通過載體介導(dǎo)的主動(dòng)運(yùn)輸過程。McCollum和Webb(1998[20])研究了羊瓣胃的Gly-Ser的吸收機(jī)制，結(jié)果表明，其轉(zhuǎn)運(yùn)也是由載體介導(dǎo)，依賴H+的濃度梯度進(jìn)行的。
2 影響寡肽轉(zhuǎn)運(yùn)吸收的因素
2.1 肽鏈的性質(zhì)
目前的研究認(rèn)為，小肽比大肽、L型比D型、中性比酸、堿性肽更易吸收（錢利純，1998[21]）。二肽和三肽能完整的吸收，但三肽以上的寡肽是否能完整吸收還存在爭(zhēng)議，Grimble等（1986[22]）報(bào)道，腸道對(duì)于大于三肽的寡肽的吸收慢于二肽、三肽；Grimble和Silk(1989[23])指出，攝入腸道大于三肽以上的寡肽，在腸道內(nèi)進(jìn)一步水解為二、三肽后才能被動(dòng)物吸收利用，這就降低了這些寡肽的吸收速度。而有研究者認(rèn)為大于三肽的寡肽的吸收速度并不會(huì)遜色于二肽和三肽，但目前還未找到足夠的證據(jù)來證明。Burston等（1972[24]）報(bào)道，肽的氨基酸組成影響其吸收，當(dāng)谷氨酸以谷氨酰胺賴氨酸形式而不以谷氨酰胺蛋氨酸形式供給時(shí)，大鼠小腸對(duì)其吸收速度加倍。另外，氨基酸殘基構(gòu)型也影響肽的吸收。當(dāng)Lys位于N端與His構(gòu)成二肽時(shí)，要比它位于C端時(shí)吸收速度快；而當(dāng)它在C端與Glu構(gòu)成二肽時(shí)，其吸收更為迅速。
2.2 日糧營(yíng)養(yǎng)水平
對(duì)人體的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)限制飲食時(shí)腸道肽酶的活性下降，寡肽的釋放量下降，而當(dāng)供給蛋白質(zhì)充足的日糧時(shí)，肽酶的活性則會(huì)升高，從而小肽的釋放量增加。Webb等（1992[25]）報(bào)道，長(zhǎng)期對(duì)大鼠限飼，腸組織吸收L-Met和L-Met-L-Met的能力上升。Chen.G.等（1987[26]）報(bào)道，黑白花奶牛日糧豆粕含量分別為14.5%,17.1%,20.6%時(shí)，其瘤胃吸收肽的量分別為22，33，34g/d，這說明奶牛對(duì)寡肽的吸收與其日糧的蛋白質(zhì)水平有關(guān)。在消化過程中，寡肽的形成數(shù)量和比例與飼糧蛋白質(zhì)品質(zhì)有關(guān)。Savoie等（1987[27]）對(duì)19種動(dòng)物、植物性（豆科、谷物）蛋白質(zhì)進(jìn)行體外消化試驗(yàn)，在胃蛋白酶、胰蛋白酶的作用下，動(dòng)物性蛋白質(zhì)釋放出的肽與游離氨基酸的比例高，豆科蛋白次之，而谷物蛋白質(zhì)的釋放量最低。樂國(guó)偉等（1996[28]）對(duì)幾種不同動(dòng)植物性蛋白質(zhì)飼料胃蛋白酶、胰蛋白酶水解產(chǎn)物的反相液相色譜分析表明，寡肽的釋放量由大到小依次為酪蛋白、魚粉、蠶蛹、豆粕、豆餅、菜籽餅、玉米蛋白粉，飼料蛋白質(zhì)的寡肽釋放量與有效氨基酸呈正相關(guān)。劉選珍等（1996[29]）的試驗(yàn)表明，飼料寡肽釋放量與堿性氨基酸含量相關(guān)的蛋白質(zhì)的含量呈正相關(guān)。由這些試驗(yàn)可以看出，必需氨基酸含量高且平衡的優(yōu)質(zhì)蛋白在消化過程中易水解生成分子量低且數(shù)量多的寡肽，有利于寡肽的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收；而必需氨基酸缺乏且不平衡的飼料蛋白質(zhì)產(chǎn)生大量的游離氨基酸和少量的大分子量的肽片段，不利于寡肽的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收（Meister,1987[30]）。
2.3 加工、儲(chǔ)存條件的影響
加工、儲(chǔ)存條件是影響蛋白質(zhì)消化過程中寡肽釋放量的重要因素。Restani等（1992[31]）在體外水解試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，蒸制加工后的肉品與鮮肉相比，前者釋放的寡肽量少，而冷凍干燥或鮮肉則釋放較多的寡肽。Swaisgood和Catignari(1991[32])則指出，經(jīng)過加熱長(zhǎng)期存放的豆粕，肽的釋放量?jī)H為有效Lys含量高的新鮮豆粕的63%，這可能是由于Lys的側(cè)鏈-NH2因易發(fā)生Mallarld反應(yīng)，使Lys殘基與其毗鄰的氨基酸肽健難以斷裂，從而影響蛋白質(zhì)的消化率。
2.4 動(dòng)物方面的影響
由于單胃和反芻動(dòng)物對(duì)小肽吸收的主要部位和轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的特點(diǎn)都不同，而且對(duì)以小肽和氨基酸兩種方式沉積氮的比例也不同，因此不同的動(dòng)物對(duì)寡肽的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收是不同的。研究證明，動(dòng)物吸收蛋白質(zhì)是以小肽和游離氨基酸兩種形式進(jìn)行的，但單胃動(dòng)物與反芻動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的吸收有著不同的特點(diǎn)。Gardner(1975[33])發(fā)現(xiàn)，小鼠小腸漿面的總氨基酸中約有20％是以小肽的形式存在。在反芻動(dòng)物進(jìn)入血液的總氨基澄中至少有50％是以小肽的形式被吸收的。Koeln和webb(1982[34])發(fā)現(xiàn)，在反芻動(dòng)物門靜脈中的氨基酸80％與小肽有關(guān)，只有20％的氨基酸以游離氨基酸的形式吸收，這說明反芻動(dòng)物是以小肽吸收為主。因此，就兩種動(dòng)物的吸收部位來說，單胃動(dòng)物吸收肽是在腸系膜系統(tǒng)，反芻動(dòng)物吸收肽主要是在非腸系膜系統(tǒng)。由兩系統(tǒng)吸收的小肽的數(shù)量見下表。Dirienzo(1990[35])以犢牛和綿羊?yàn)樵囼?yàn)動(dòng)物，對(duì)流經(jīng)其腸系膜系統(tǒng)和非腸系膜系統(tǒng)的游離氨基酸和小膚進(jìn)行定量研究，證實(shí)了上述結(jié)論。另外，動(dòng)物所處的生理狀態(tài)和代謝程度也會(huì)影響小肽的吸收。泌乳牛和綿羊在注射牛生長(zhǎng)激素(BST)后，肌肉與乳房組織對(duì)小肽的利用程度加強(qiáng)(Mcdowell，1991[36])，這可能是由于BST等代謝調(diào)節(jié)劑加大了機(jī)體對(duì)與代謝變化有關(guān)的氨基酸的需要(Boyd等，1991[37])。
2.5 小肽載體(PepTl，PepT2)
小肽載體在小腸、腎對(duì)小肽的吸收中發(fā)揮著重要的作用(Shen等，2001[38])，肽載體對(duì)底物具有廣泛的適應(yīng)性，能夠轉(zhuǎn)運(yùn)許許多多的化合物，包括小肽、肽類似物及非肽化合物，PepT1是低親和力/高容量的肽載體，PepT2是高親和力/低容量的肽載體。PepT1主要在消化道中表達(dá)，在腎臟中也有微弱的表達(dá)；PepT2主要在腎臟中表達(dá)（Fei等，1994[39]Liang等，1995[40]；Miyamoto等，1996[41]；Saito等，1996[42]）。PepT2較PepTl對(duì)底物具有更高的親合力(Terada等，2000[43])，但對(duì)底物表現(xiàn)出較嚴(yán)格地立體特異性，如對(duì)N末端含D一型氨基酸的耐受性比C末端為D一型的好．全D型的肽不能作為底物，對(duì)疏水性側(cè)鏈體積大的底物，如含支鏈氨基酸、蛋氨酸、苯丙氨酸的肽具有較高的親和力，而對(duì)親水性、帶電荷的小肽親和力較小(Matthews，1991[10])。
2.6 其它因素
不同比例的小肽與游離氨基酸對(duì)動(dòng)物氨基酸的吸收也有影響。小肽比例的增加能夠顯著提高氨基酸的吸收速度；提高游離氨基酸的濃度或比例時(shí)，并不能加快大多數(shù)氨基酸的吸收(施用輝等，1996[44]）。日糧氮源也是影響肽吸收的因素。McCormick和Webb(1982[45])試驗(yàn)表明，飼喂干草、玉米和豆粕組成的傳統(tǒng)日糧喂小牛，其血漿內(nèi)循環(huán)肽氨基酸的濃度很高，肽氨基酸的濃度是游離氨基酸濃度的3倍多（683vs.191μmol/dl）,并且能被后肢組織清除。而當(dāng)飼喂純化日糧如由尿素提供日糧氮時(shí)，血漿中循環(huán)肽氨基酸的濃度是游離氨基酸濃度的2倍多(407vs.178μmol/dl)，但后肢組織幾乎不清除。血漿內(nèi)肽的清除依日糧氮源的不同而不同，以大豆作為氮源時(shí)血漿內(nèi)肽能被后肢在、組織清除，而以尿素作氮源時(shí)后肢組織幾乎不清除肽。這表明日糧氮源能夠影響血漿內(nèi)肽被組織利用的情況。
參考文獻(xiàn)（略）
