谷氨酰胺二肽生物学功能及其在仔猪上应用

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1、谷氨酰胺二肽生物学功能及其在仔猪上应用摘要：谷氨酰胺是肠道细胞的主要能量来源，对动物肠道功能的保护至关重要。就谷氨酰胺二肽在肠道保护、抗氧化、提高动物免疫力等方面的生物学功能及其在仔猪生产中的应用进行了综述。关键词：谷氨酰胺二肽；动物营养；生物学功能；应用分类号：S828文献标识码：B文章编号：1007-273X(2012)11-0009-03谷氨酰胺因在代谢中有许多重要的生理功能，已经被看作是条件性必需氨基酸。但是由于其溶解度低，而且在溶液中不稳定，在加热灭菌的条件下可生成有毒的焦谷氨酸和氨，故商品氨基酸添加剂中一般不含有谷氨酰胺。近年来，由于谷氨酰

2、胺二肽可以避免谷氨酰胺的上述缺点，且谷氨酰胺的许多生理作用在谷氨酰胺二肽中也逐步得以证实。因此就谷氨酰胺二肽的生物学功能进行了综述，以探讨其在仔猪生产中的应用。1谷氨酰胺二肽的理化性质分析谷氨酰胺二肽是2-氨基-5-羧基戊酰胺以及其他氨基酸形成的二肽物质。主要成分为丙氨酚谷氨酰胺以及甘氨酞谷氨酰胺两种，是一种人工合成的物质。其具有溶解度高、纯度高、耐高温的特性。在水溶液中溶解度高，在常温20°C的环境下，丙氨酚谷氨酰胺的溶解度为586g/L；甘氨酞谷氨酰胺的溶解度为154g/L；丙氨酚谷氨酰胺和甘氨酞谷氨酰胺两种物质的纯度均能达到100%，无杂质，热稳

3、定性好，在常温的环境中，其可维持长达2年的稳定不变质，故谷氨酰胺二肽的性质稳定。2谷氨酰胺二肽的吸收与代谢2.1谷氨酰胺二肽的吸收研究表明，动物肠道能以完整形式吸收小肽进入血液循环系统，进而被外周组织利用。小肽的肠道吸收是依靠肠黏膜上的肽类转运系统完成的。肠黏膜肽类转运系统主要是具有pH依赖性的H+/Na+交换通道，转运过程依靠H+向细胞内的电化学质子梯度供能［1］。小肽转运蛋白(PepTl)参与二肽、三肽的跨膜转运，由酸性、碱性和亲水性氨基酸组成的小肽都能被PepTl转运［2］。大多数猪小肠PepTlmRNA表迗水平在空肠中最高，其次为十二指肠，而在

4、回肠中最低。小肠黏膜吸收谷氨酰胺二肽有两种可能的途径：一是谷氨酰胺二肽在细胞外经膜二肽酶水解释放出谷氨酰胺，再被肠黏膜吸收；二是谷氨酰胺二肽被转运到上皮细胞内，经胞质内二肽酶水解释放出谷氨酰胺。与游离氨基酸的吸收相比，小肽转运系统具有转运速度快、耗能低，载体不易饱和的特点，肠道中小肽的大多数氨基酸残基比单体氨基酸吸收更迅速、有效，肽载体吸收能力可能高于各种氨基酸吸收能力的总和。因而，以谷氨酰胺二肽形式为机体提供谷氨酰胺营养将是一种更安全、有效的方式。2.2谷氨酰胺二肽的代谢谷氨酰胺二肽在体内能被快速分解为谷氨酰胺和氨基酸，再被机体利用合成蛋白质或用作氮

5、源，仅有微量二肽从尿中排出。畜禽体内大部分组织都可利用谷氨酰胺二肽，参与机体代谢过程。血浆、肝脏、骨骼肌等组织器官中均含有二肽酶能将其分解。血液中谷氨酰胺二肽的清除可能有三种途径：一是在血液循环中被水解；二是被血管壁膜结合酶水解；三是经转运后以完整的形式进入细胞后在细胞内降解。3谷氨酰胺二肽的生物学功能3.1谷氨酰胺二肽的保护肠道吸收功能谷氨酰胺二肽提供了小肠吸收、利用的谷氨酰胺，从而提供了肠道细胞氧化利用的能量和氮源。lmmol谷氨酰胺经三羧酸循环可生成30mmolATP，还可用于嘧啶、嘌呤等遗传物质的合成，有利于小肠上皮细胞分化。谷氨酰胺还可通过生

6、成脯氨酸、鸟氨酸、精氨酸，作为遗传物质及蛋白质的合成前体。血浆中谷氨酰胺能促进肠黏膜谷氨酰胺酶合成，加快肠黏膜细胞的代谢。肠道中的免疫细胞含有丰富的谷氨酰胺酶，其利用谷氨酰胺维持其分化，并发挥功能。蛋白质合成增加有助于维护肠黏膜组织的修复和再生。另外，研究表明谷氨酰胺能促进胰高血糖素等激素的释放，提高小肠谷氨酰胺酶的活性，使其在小肠上皮细胞生长中起重要作用。3.2谷氨酰胺二肽的抗氧化功能谷氨酰胺二肽是肠黏膜细胞的主要能源物质，并参与畜禽体内还原型谷胱甘肽的合成。动物机体内谷胱甘肽（GSH）和超氧化物歧化酶（SOD）在清除自由基和维持细胞的完整性中发挥着

7、重要功能。史英钦等［3］研究表明，谷氨酰胺二肽能增加烧伤大鼠血清中GSH浓度及抗氧化能力，且血清SOD水平也有增加。张军民等［4］在断奶仔猪饲粮中添加谷氨酰胺可显著提高肝脏和血浆中的GSH水平和抗氧化能力。余晓明等［5］研究发现，给予急性胰腺炎大鼠静脉注射谷氨酰胺二肽（2.5g/kg）能提高大鼠各采样时间点血浆中GSH和SOD浓度和降低丙二醛（MDA）浓度。曾翠平［6］报道在仔猪日粮中添加甘氨酰谷氨酰胺能提高仔猪血清和小肠中的SOD水平及肝脏和空肠中谷胱甘肽过氧化物酶活性。当机体出现疾病或外界伤害时，机体内的自由基会迅速增多，影响机体对疾病的抵抗力，在

8、这时大量补充谷氨酰胺二肽可对自由基起到一定的抑制作用，强化抗氧化能力，增加机体自身的抵抗力，恢