飼源活性肽在動物營養(yǎng)中的應用進展

黃雪新 ，麥 露 ，張婧菲 ，李永紅 ，王 恬

（1.清遠八蚨生物有限公司，廣東 清遠 511520；2.南京農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，江蘇 南京 210095）

當前我國養(yǎng)豬業(yè)和飼料業(yè)正面臨疫病頻發(fā)、蛋白原料緊缺、高同源蛋白風險、飼料、養(yǎng)殖和人工成本持續(xù)升高等種種難題，當前國內(nèi)蛋白原料匱乏，已經(jīng)是行業(yè)不可忽視的難題。據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部統(tǒng)計，2017 年我國的蛋白飼料進口來源占比約95%，魚粉進口來源占比約80%，開發(fā)優(yōu)質(zhì)蛋白原料，高效利用現(xiàn)有的蛋白資源，是飼料工業(yè)的趨勢。

2020 年飼料禁抗以來，隨著減抗、替抗原料的開發(fā)，學者們發(fā)現(xiàn)源于動、植物蛋白的生物活性肽，有益于動物腸道健康、生長性能和免疫功能，活性小肽的應用，既可替抗，也能高效利用蛋白質(zhì)資源。本文綜述飼源活性肽在動物營養(yǎng)中應用的最新研究進展。

1 動物營養(yǎng)的飼糧源活性肽研究

現(xiàn)代營養(yǎng)學研究發(fā)現(xiàn)，動物攝入的蛋白質(zhì)大多是以小肽和寡肽的形式被消化吸收的，多肽的生物效價高于游離氨基酸。

資料顯示，動物對小肽、寡肽吸收利用與三個因素相關：1）動物品種及其自身狀態(tài)。小肽在單胃動物、反芻動物和水產(chǎn)動物腸道的吸收及轉(zhuǎn)運系統(tǒng)存在差異，不同動物對小肽的吸收能力各有差異。2）小肽的性質(zhì)，小肽的空間結(jié)構、氨基酸組成、帶電性及長度，都會影響小肽的吸收效率。小肽的長度會直接影響其被吸收的難易，L 型肽吸收低于D 型肽，中性肽吸收低于酸性肽和堿性肽；二肽、三肽可以直接被腸道吸收，寡肽在腸道中需要水解后，以二肽、三肽的形式吸收；氨基酸的組成及氨基酸殘基構型也對小肽的吸收有影響，賴氨酸在小肽中的位置不同，小肽吸收效果都不同。3）飼料日糧的蛋白水平越高，有效氨基酸含量越高，小肽的釋放量越高，動物對小肽的吸收越多。4）蛋白品質(zhì)的影響，不同種類的蛋白源水解產(chǎn)生的氨基酸及肽種類、數(shù)量不同，研究發(fā)現(xiàn)，寡肽的釋放量最高的是酪蛋白，其他依次為魚粉、蠶蛹、豆粕、豆餅、菜籽餅、玉米蛋白粉。動物蛋白水解獲得的小肽及氨基酸數(shù)量遠高于植物蛋白。蛋白質(zhì)水解得到的肽類及氨基酸多少依次為動物蛋白、豆粕蛋白、谷物蛋白。

縱觀當前的小肽研究發(fā)現(xiàn)，關注點主要是蛋白質(zhì)優(yōu)化及蛋白資源的開發(fā)，通常分四大方向：1）優(yōu)質(zhì)動物蛋白的小肽及其功能特性開發(fā)，發(fā)揮小肽的免疫功能，促進動物健康，減少抗生素的使用，因成本原因，動物營養(yǎng)中這方面的應用極少，更多應用于醫(yī)學、化妝品行業(yè)，偶有用于高價值的種用畜禽的健康養(yǎng)殖，對養(yǎng)殖成本的考驗很大。2）開發(fā)、運用低值水產(chǎn)品及水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物來源的動物蛋白質(zhì)，并將獲得的優(yōu)質(zhì)蛋白用于動物生產(chǎn)，提高動物蛋白的有效利用。3）以大豆、豆粕為基礎的大豆肽研發(fā)，升級大豆及其制品的蛋白品質(zhì)，乃至達到替代動物蛋白的效果，減少養(yǎng)殖生產(chǎn)對動物蛋白的依賴。4）大米蛋白、玉米蛋白、棉粕、葵粕等谷物和雜粕蛋白的品質(zhì)優(yōu)化，減少抗營養(yǎng)因子，使雜糧蛋白質(zhì)接近豆類蛋白、甚至動物蛋白的飼用效果。

2 飼糧源活性肽的獲得及應用

2.1 飼糧活性肽的常用制備工藝

蛋白酶解技術和微生物發(fā)酵酶解技術是目前獲得飼源活性肽的主要方法。

蛋白酶解技術利用蛋白酶改造蛋白質(zhì)，實現(xiàn)蛋白質(zhì)功能多元化，提高其附加值，己成為蛋白質(zhì)加工領域最有前途的研究方向之一。蛋白酶解技術具有諸多優(yōu)勢：1）反應條件較溫和，設備和工藝要求更低，通常反應體系為pH 6 ～8，溫度40 ～60℃，酶解約6 h 可完成反應；2）可提高大分子蛋白質(zhì)、非水溶性蛋白質(zhì)的溶解度，提高難溶解的蛋白質(zhì)在消化道中的吸收利用率；3）可生成生物活性肽，酶解可暴露活性肽片段，獲得的活性肽可以調(diào)節(jié)動物健康及生長；4）酶解蛋白產(chǎn)品含有更易被吸收的小肽分子和豐富的益生菌、酶類和酸類等生物活性因子，不僅能使養(yǎng)分更豐富，還可以使動物腸道內(nèi)的菌群結(jié)構得到一定程度的完善，提高動物的免疫性能。

微生物發(fā)酵酶解技術利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應用于工業(yè)生產(chǎn)。微生物發(fā)酵酶解技術不但可獲得酶解蛋白，還可以降低蛋白原料中的抗營養(yǎng)因子成分及含量。同時，微生物發(fā)酵時也會產(chǎn)生一些有機酸和抗菌肽等物質(zhì)，可以降低部分動物疾病的發(fā)病率；產(chǎn)生的芳香物質(zhì)可以提高適口性；而某些菌株甚至還可以增加產(chǎn)物小肽中的甜味，減少苦味，從而刺激動物采食。

2.2 飼糧小肽的蛋白質(zhì)來源及其在動物生產(chǎn)中的應用

2.2.1 魚、蝦蛋白及其溶漿水解肽的應用

應用蛋白質(zhì)酶解或生物發(fā)酵技術對水產(chǎn)品加工副產(chǎn)物進行深度分解，獲得酶解或發(fā)酵魚漿、魚溶漿、蝦漿等魚肽和蝦肽，其生物活性小肽的有效含量不低于傳統(tǒng)的魚粉。這類魚肽、蝦肽可滿足動物生長對小肽、游離氨基酸的需求，有益于提高海洋蛋白資源利用效率、減少飼料魚粉用量。

酶解魚肽在水產(chǎn)動物中應用研究較多，近年在豬飼料中的研究也逐漸增多。不同于食品、醫(yī)藥等行業(yè)對魚肽的運用，豬飼料及生豬養(yǎng)殖對原料的要求一是貨源穩(wěn)定、產(chǎn)量高，二是價格實惠，以降低養(yǎng)殖成本。目前酶解魚肽產(chǎn)業(yè)難以滿足這兩個需求點。因此一直以來，魚肽在飼料和養(yǎng)殖中的應用研究較少，目前可查到用發(fā)酵豆粕和魚溶粉混合制備的復合魚肽蛋白飼料產(chǎn)品主要有，清遠八蚨公司的魚肽產(chǎn)品蚨飼得，及東莞銀華推出的發(fā)酵產(chǎn)品普魚肽。

筆者于豬飼料配方及養(yǎng)殖生產(chǎn)實踐中亦明顯觀測到，八蚨魚肽替代魚粉應用于育肥豬飼料，豬群表現(xiàn)出更好的生長效果，豬群健康度更優(yōu)（見表1），在高豬價行情下，魚肽能有效提高養(yǎng)殖效益；魚肽替代魚粉應用于哺乳母豬飼料中，可以大大提高母豬的泌乳性能，提高仔豬的窩斷奶重（見表2）；此外在非洲豬瘟暴發(fā)時，使用富含魚肽的母豬飼料，感染豬群拔牙處理成功率更高，豬場可快速恢復到非洲豬瘟陰性（見表3）。

表1 育肥豬飼糧使用蚨飼得替魚粉的飼養(yǎng)效果

表2 哺乳母豬飼糧使用蚨飼得替魚粉的飼養(yǎng)效果

表3 非洲豬瘟感染豬群使用蚨飼得的拔牙效果

基于養(yǎng)殖中觀察的結(jié)果，公司有意將魚肽在豬生產(chǎn)中的應用這一課題作更進一步的研究及產(chǎn)品開發(fā)，籍以開發(fā)富含免疫營養(yǎng)的乳豬飼料和母豬飼料，提高仔豬育成率，改善種豬的繁殖效率，提高養(yǎng)豬業(yè)的經(jīng)濟效益。

2.2.2 雞肉蛋白肽、雞腸肽的應用

雞肉酶解獲得的雞肉肽，大多用于食品調(diào)味劑，鮮少用于動物生產(chǎn)。但雞腸肽近年受到一定的關注，雞腸蛋白肽是將雞腸酶解獲得的小肽，也被稱為雞腸膜蛋白。據(jù)報道，雞腸肽可誘導動物小腸絨毛發(fā)育，增強膜刷狀緣酶活性，可修復仔豬斷奶引起的腸膜損傷，加速腸道的發(fā)育健全，提高了仔豬斷奶外周血T、B 淋巴細胞陽性率，促進了仔豬免疫能力的提高。

其他動物蛋白源的小肽也有些研究，如豬腸膜蛋白肽，但由于非洲豬瘟的暴發(fā)，基于生物安全的考慮，豬腸膜蛋白在畜禽飼料中難以使用，目前主要用于水產(chǎn)飼料。

2.2.3 大豆蛋白肽的應用

大豆蛋白肽指大豆蛋白經(jīng)蛋白酶水解或微生物分解后形成的大豆多肽，與大豆蛋白相比，更易被動物胃腸道消化吸收，且具有低抗原、抗氧化的效果，還能與微量礦質(zhì)元素螯合，促進礦物質(zhì)的吸收和利用。因此大豆蛋白肽動物在生產(chǎn)，乃至幼齡畜禽和種畜種禽養(yǎng)殖有很好的前景。

大豆肽在豬生產(chǎn)中的應用已有報道，大豆肽應用于斷奶仔豬和生長育肥豬，可以提高血清免疫球蛋白G（lgG）和免疫球蛋白M（IgM）等抗體含量顯著提高，促進仔豬免疫器官的發(fā)育，促進豬只生長；還可改善仔豬腸道微生物菌群，維持腸道健康，減少腹瀉，提高仔豬增重；韓明亮還報道了1%的大豆酶解蛋白肽能夠顯著提高豬瘟疫苗、豬偽狂疫苗和口蹄疫疫苗免疫后的抗體水平，提高疫苗的效果，促進豬群健康。

2.2.4 大米蛋白、玉米蛋白等谷物肽的應用

玉米蛋白粉是極重要的蛋白原料之一，通過酶解或發(fā)酵獲得的玉米蛋白肽，可有效提高其蛋白價值；而通過酶解獲得的大米蛋白肽也具有較高的營養(yǎng)價值，是一種優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)性添加劑。

研究發(fā)現(xiàn)，1.5% ～2% 的大米蛋白肽，能顯著提高肉雞、育成豬的營養(yǎng)代謝率，提高動物的生長性能；而復合谷物蛋白小肽（30%大米蛋白肽、40%葵花仔蛋白肽、30%玉米蛋白肽），可增加肉雞血液的氨基酸水平，提高機體的蛋白合成數(shù)量和效率 ，提高生長性能，也能提高動物的免疫機能，改善育成率。

2.2.5 棉籽、花生粕等粕類蛋白肽的應用

棉粕的營養(yǎng)價值接近豆類蛋白質(zhì)，但因含棉酚、游離棉酚、單寧等抗營養(yǎng)物質(zhì)，且蛋白質(zhì)消化利用率低，在水產(chǎn)飼養(yǎng)中較常用，在豬料中極少使用。近年來，國內(nèi)外學者在棉粕脫毒方面取得了諸多進步，已開發(fā)出以固態(tài)發(fā)酵為主的棉粕脫毒工藝，而如何提高棉粕蛋白品質(zhì)，特別是如何將棉粕中分子量大、結(jié)構緊密的棉粕蛋白體外降解為易于動物消化吸收的小分子寡肽及其活性物質(zhì)，需要更深入的探索。

花生粕及核桃粕的蛋白肽在醫(yī)學中有一定的研究，但動物營養(yǎng)中研究極少。

3 總結(jié)

綜上所述，動物營養(yǎng)中飼源活性肽的研究受到越來越多的關注，動物蛋白肽和植物蛋白肽的研究都有了較大的進展，經(jīng)過酶解或發(fā)酵工藝，無論魚蛋白肽、蝦蛋白肽和雞腸蛋白肽等動物源蛋白肽，還是大豆蛋白肽、棉籽蛋白肽和谷物蛋白肽，其活性肽成分都可以提升，優(yōu)化了蛋白品質(zhì)，用于動物飼糧中，能夠提高動物生產(chǎn)性能，增強動物免疫能力和對病原的抵抗力，改善動物健康狀態(tài)。然而飼源蛋白活性肽在乳豬、母豬的研究應用還是較少，需要更進一步的研究。此外，生物活性肽在動物中發(fā)揮作用的理論機制研究也較少，更深入地探索不同組成的活性肽發(fā)揮作用的機制，也是后續(xù)研究的一個方向。