Взаимосвязь между белками, пептидами и аминокислотами
Белки: Функциональные макромолекулы, образованные одной или несколькими полипептидными цепями, сворачивающимися в определенные трехмерные структуры посредством спиралей, плоских участков и т. д.
Полипептидные цепи: цепочечные молекулы, состоящие из двух или более аминокислот, связанных пептидными связями.
Аминокислоты: основные строительные блоки белков; в природе существует более 20 их типов.
Таким образом, белки состоят из полипептидных цепей, которые, в свою очередь, состоят из аминокислот.
Процесс переваривания и всасывания белков у животных
Предварительная обработка в полости рта: пища физически измельчается путем пережевывания во рту, что увеличивает площадь поверхности для ферментативного переваривания. Поскольку в полости рта отсутствуют пищеварительные ферменты, этот этап считается механическим перевариванием.
Предварительное расщепление в желудке:
После попадания фрагментированных белков в желудок желудочная кислота денатурирует их, обнажая пептидные связи. Затем пепсин ферментативно расщепляет белки на крупные молекулярные полипептиды, которые впоследствии попадают в тонкий кишечник.
Пищеварение в тонком кишечнике: Трипсин и химотрипсин в тонком кишечнике дополнительно расщепляют полипептиды на небольшие пептиды (дипептиды или трипептиды) и аминокислоты. Затем они всасываются в клетки кишечника через системы транспорта аминокислот или системы транспорта небольших пептидов.
В животноводстве как хелатированные белками микроэлементы, так и хелатированные малыми пептидами микроэлементы улучшают биодоступность микроэлементов за счет хелатирования, но они значительно различаются по механизмам абсорбции, стабильности и сценариям применения. Ниже представлен сравнительный анализ по четырем аспектам: механизм абсорбции, структурные характеристики, эффекты применения и подходящие сценарии.
1. Механизм абсорбции:
| Индикатор сравнения | Белково-хелатированные микроэлементы | Микроэлементы, хелатированные малыми пептидами |
|---|---|---|
| Определение | Хелаты используют макромолекулярные белки (например, гидролизованный растительный белок, сывороточный белок) в качестве носителей. Ионы металлов (например, Fe²⁺, Zn²⁺) образуют координационные связи с карбоксильной (-COOH) и аминогруппой (-NH₂) аминокислотных остатков. | Использует небольшие пептиды (состоящие из 2-3 аминокислот) в качестве носителей. Ионы металлов образуют более стабильные пяти- или шестичленные кольцевые хелаты с аминогруппами, карбоксильными группами и боковыми цепями. |
| Путь абсорбции | Для этого требуется расщепление протеазами (например, трипсином) в кишечнике на небольшие пептиды или аминокислоты с высвобождением хелатированных ионов металлов. Затем эти ионы попадают в кровоток посредством пассивной диффузии или активного транспорта через ионные каналы (например, DMT1, транспортеры ZIP/ZnT) на эпителиальных клетках кишечника. | Может всасываться в виде неповрежденных хелатов непосредственно через пептидный транспортер (PepT1) на эпителиальных клетках кишечника. Внутри клетки ионы металлов высвобождаются внутриклеточными ферментами. |
| Ограничения | Если активность пищеварительных ферментов недостаточна (например, у молодых животных или в условиях стресса), эффективность расщепления белка низка. Это может привести к преждевременному разрушению хелатной структуры, позволяя ионам металлов связываться с антипитательными факторами, такими как фитат, что снижает их усвоение. | Обходит конкурентное ингибирование в кишечнике (например, фитиновой кислотой), и всасывание не зависит от активности пищеварительных ферментов. Особенно подходит для молодых животных с незрелой пищеварительной системой или больных/ослабленных животных. |
2. Структурные характеристики и устойчивость:
| Характерный | Белково-хелатированные микроэлементы | Микроэлементы, хелатированные малыми пептидами |
|---|---|---|
| Молекулярная масса | Крупные (5000–20000 Да) | Малый (200–500 Да) |
| Прочность хелатной связи | Множественные координационные связи, но сложная молекулярная конформация приводят к, как правило, умеренной стабильности. | Простая короткая пептидная конформация позволяет формировать более стабильные кольцевые структуры. |
| Способность противостоять помехам | Восприимчив к воздействию желудочной кислоты и колебаниям pH кишечника. | Повышенная устойчивость к кислотам и щелочам; более высокая стабильность в кишечной среде. |
3. Эффекты применения:
| Индикатор | Белковые хелаты | Хелаты малых пептидов |
|---|---|---|
| Биодоступность | Зависит от активности пищеварительных ферментов. Эффективен у здоровых взрослых животных, но эффективность значительно снижается у молодых или находящихся в состоянии стресса животных. | Благодаря прямому пути всасывания и стабильной структуре, биодоступность микроэлементов на 10–30% выше, чем у белковых хелатов. |
| Функциональная расширяемость | Относительно слабая функциональность, в основном используется в качестве носителей микроэлементов. | Сами по себе небольшие пептиды обладают такими функциями, как регуляция иммунитета и антиоксидантная активность, обеспечивая более выраженный синергетический эффект с микроэлементами (например, пептид селенометионин обеспечивает как восполнение дефицита селена, так и антиоксидантные функции). |
4. Подходящие сценарии и экономические соображения:
| Индикатор | Белково-хелатированные микроэлементы | Микроэлементы, хелатированные малыми пептидами |
|---|---|---|
| Подходящие животные | Здоровые взрослые животные (например, свиньи на откорме, куры-несушки) | Молодые животные, животные, находящиеся в состоянии стресса, высокопродуктивные водные виды |
| Расходы | Низкий уровень (легкодоступное сырье, простой процесс) | Более высокая стоимость (высокая стоимость синтеза и очистки малых пептидов) |
| Воздействие на окружающую среду | Невсосавшиеся частицы могут выводиться с фекалиями, потенциально загрязняя окружающую среду. | Высокий уровень использования, низкий риск загрязнения окружающей среды. |
Краткое содержание:
(1) Для животных с высокими потребностями в микроэлементах и слабой пищеварительной способностью (например, поросята, цыплята, личинки креветок), или животных, требующих быстрой коррекции дефицита, в качестве приоритетного выбора рекомендуется использовать хелаты малых пептидов.
(2) Для групп животных с нормальной функцией пищеварения, чувствительных к затратам (например, скот и птица на поздней стадии откорма), можно выбрать микроэлементы, хелатированные белком.
Дата публикации: 14 ноября 2025 г.
