蛋白质营养在动物营养中占有十分重要的地位。传统观点认为蛋白质营养实质上是氨基酸营养，蛋白质必须被消化成为游离氨基酸之后才可被吸收利用。但最近研究表明，以氨基酸代替粗蛋白的量是有限的，直接吸收较大分子的肽也是非常重要和必要的。因此，添加合成氨基酸很难获得最佳的生长效果。肽与氨基酸的吸收，存在两种独立的转运机制。小肽吸收具有转运快，耗能低、不易饱和等特点；而氨基酸则吸收慢、耗能高、载体易饱和，从而限制了其在肠道中的吸收量。目前普遍认为，动物从胃肠部位吸收二肽或三肽是一种重要的生理现象，且循环中相当数量的氨基酸是以寡肽形式被吸收的。因此，肽营养已成为蛋白质营养研究的新热点。近年来，从微生物、动植物中分离出多种生物活性肽，具有抗氧化、激素、抗生素以及调味和改变饲料味觉等功能，且其本身是动物体天然存在的生理活性调节物，不会对环境造成任何不良影响，可以替代某些抗生素和生长促进剂，可作为一种新型的绿色营养性饲料添加剂。因此，生物活性肽又成为肽类的热门研究领域。本文就生物活性肽的生理功能及其在饲料工业中的应用前景作一概述。

　　生物活性肽（Biologically active peptides，BAP）指的是一类分子量小于6000D，具有多种生物学功能的多肽。其分子结构复杂程度不一，可从简单的二肽到环形大分子多肽，而且这些多肽可通过磷酸化、糖基化或酰基化而被修饰。依据其功能，生物活性肽大致可分为生理活性肽、抗氧化肽、调味肽和营养肽四种，但因一些肽具有多种生理活性，因此此分类只是相对的。

　　1. 生物活性肽的种类及其生理功能

　　1.1 生理活性肽（Physiologically active peptides）

　　1.1.1 抗菌肽（Antimicrobial peptides）

　　抗菌活性肽通常与由细菌和真菌产生的抗生素肽和抗病毒肽联系在一起，包括有环形肽（cyclic peptides）、糖肽（glycopeptides）和脂肽（lipopeptides），如短杆菌肽（gramicidin）、杆菌肽（bacitracin）、多粘菌素（polymyxins）、恩拉霉素（enramycin）、阿伏菌素（avoparcin）、维基尼亚霉素（virginiamycin）、万古菌素（vancomycin）、乳酸杀菌素（lactocin）、枯草菌素（subtilin）和乳酸链球菌肽（nisin）等（Kleinkauf等，1998）。如乳酸链球菌肽是由乳球菌（lactococcus lactis）产生的含34个氨基酸残基的多肽，它是一种酸性分子物质，即使在胃这样低pH条件下也表现出很高的稳定性，能抑制革兰氏阳性菌的活性，而且具有抑制梭状芽孢杆菌和杆菌类菌属形成芽孢的能力。抗菌肽一般都有很高的热稳定性，是动物饲料理想的防腐剂替代品。除上述细菌源的抗菌肽外，还从脊椎动物中分离出100多种抗菌肽。这些肽分子量较小、富含碱性氨基酸Lys、Arg，并具有两性基团，亲脂基团与细菌细胞膜结合，而亲水基团使肽易溶于体液，它们在4mg/kg浓度（MICs，最小抑制浓度）或更小的浓度时（Hancock等，1998），具有很强的抑菌效果。

　　除微生物、动植物可产生内源抗菌肽外，食物蛋白经酶解也可得到有效的抗菌肽，其中最令人感兴趣地是从乳蛋白中获得的抗菌肽。现已从乳清蛋白中的乳铁蛋白（lactoferricin）中得到几种抗菌肽，乳铁蛋白是一种结合铁的糖蛋白，作为一种原型蛋白，被认为是宿主抗细菌感染的一种很重要的防卫机制。研究人员利用胃蛋白酶分裂乳铁蛋白，提纯出了三种抗菌肽，它们可作用于产肠毒素的大肠杆菌，均呈阳离子形式。其中两种肽可抑制致病菌和食物腐败菌；第三种肽在浓度为2 umol/L时，就可抑制单核细胞增生性李氏杆菌的生长。研究发现，这些生物活性肽与碱基团和微生物的细胞膜存在高度的亲和性，通过增加细胞膜的通透性而杀死微生物，可在接触病原菌后30min见效（Doonysius等，1997），是良好的抗生素替代品。

　　1.1.2 神经活性肽（Neuroactive peptides）

　　神经活性肽包括内源性类鸦片（opioids）、内啡肽（endorphin）、脑啡肽（enkephalin）和其它调控肽，如生长激素抑制因子（somatostatin）和促甲状腺激素释放激素（Thyrotropin releasing hormone，TRH）等（Lewis，1984）。它们能够作为激素和神经递质与体内的μ、δ、γ-受体相互作用，可起到镇痛、调节呼吸及体温等功能。如内啡肽能显著影响胃、胰的分泌；脑啡肽可抑制促胰液素和缩胆囊素的释放，降低胰液中水、酶和电介质的分泌。试验研究还发现，某些肽对反刍动物消化功能及采食量具有重要的调节作用（Ruckebusch，1983）。Meisel等（1990）指出反刍动物瘤胃活力除受肾上腺调节以外，还受类鸦片生物活性肽Exorphins的影响。Webb等（1990）指出，这些肽可向中枢神经系统传递养分供给及消化效率的有关信息。

　　1.1.3 激素肽和调节激素的肽（Peptides with hormone properties）

　　激素类肽包括生长激素释放肽（Growth hormone-releasing peptides，GHRPs）、催产素（oxytocin）等。它们通过自身作为激素或调节激素反应而产生多种生理作用。GHRPs为90年代发展起来的一类新合成的生物活性肽，在动物体中具有释放生长激素（GH）的生物活性。目前已合成的GHRPs有四种形式：GHRP-6、GHRP-2、GHRP-1和海沙瑞林（hexarelin），它们均具有Ala-Trp-D-Phe-Lys-NH2的氨基酸序列。催产素由下丘脑视上核和室榜核合成并释放，催产素对于母猪的繁殖具有重要的作用，能使子宫平滑肌强烈收缩，促进子宫把仔猪排出；同时能刺激肌上皮细胞的强烈收缩，而引起排乳反应。

　　1.1.4 酶调节剂和抑制剂（Enzyme modulators and inhibitors）

　　这类肽包括谷胱甘肽（glutathione）、肠促胰酶肽等。谷胱甘肽在小肠内能被完全吸收，其能维持红细胞膜的完整性；对于需要巯基的酶有保护和恢复活性的功能；是多种酶的辅酶或辅基；参与氨基酸的吸收及转运；参与高铁血红蛋白的还原作用及促进铁的吸收。

　　1.1.5 免疫活性肽（Immunoactive peptides）

　　免疫活性肽有内源性和外源性两种。显示有免疫活性的内源性肽包括干扰素（interferon）、白细胞介素（interleukins）和β-内啡肽（β-endorphin），它们是激活和调节机体免疫应答的中心。研究表明，免疫细胞上不仅有β-内啡肽的受体，而且免疫细胞内还有免疫反应阳性的β-内啡肽，β-内啡肽可以影响抗体的合成、淋巴细胞的增殖以及NK细胞的细胞毒素作用。外源免疫活性肽主要来自于人乳和牛乳中的酪蛋白，酪蛋白来源的免疫活性肽主要有以下几种：

　　⑴ αs1-酪激肽（αs1-casokinin-6），它是从αs1-酪蛋白的酶解产物中获得的一种具有免疫活性的短肽，氨基酸组成与排列与αs1-酪蛋白的194~199残基序列相当；

　　⑵ β-酪激肽（β-casokinin-10），对应于β-酪蛋白的193~202的氨基酸残基序列；

　　⑶ 具免疫活性的β-酪蛋白片段，它们的氨基酸排列顺序分别与牛β-酪蛋白的63~68残基序列、191~193残基序列相同。

　　免疫活性肽具有多方面的生理功能，它不仅能增强机体的免疫能力，在动物体内起重要的免疫调节作用；而且还能刺激机体淋巴细胞的增殖和增强巨嗜细胞的吞噬能力，提高机体对外界病原物质的抵抗能力。此外，外源阿片肽中的内啡肽、脑啡肽和强啡肽也具有免疫刺激的作用，能刺激淋巴细胞的增殖。如甲硫脑啡肽（M-Enk）能使脂多糖刺激的小鼠腹腔巨噬细胞产生IL-1，促进小鼠脾淋巴细胞增殖和IL-2、IL-6的产生。从胸腺组织中提取胸腺肽，添加于艾维因鸡饲料中或肌注，可显著提高鸡外周淋巴细胞百分率和血浆中T4水平，GH及T3水平也有升高的趋势。

　　1.1.6 矿物元素结合肽（Mineral binding peptides）

　　大多数有关此方面的研究主要集中于酶解酪蛋白获得的肽来结合和运输二价矿物质阳离子（Meisel，1997）。乳、鱼、大豆和谷物蛋白可作为结合矿物质活性肽的前体物质。目前，有几种可与矿物质结合的酪蛋白磷酸肽（Casein phosphopeptides，CPP）已从α和β-酪蛋白的酶解液中分离出来（Maubois等，1989；1991）。多数矿物质结合肽中心位置含有磷酸化的丝氨酸基团和谷氨酰残基，与矿物元素结合的位点存在于这些氨基酸带负电荷的侧链一侧，其最明显的特征是含有磷酸基团。与钙结合需要含丝氨酸的磷酸基团以及谷氨酸的自由羧基基团，这种结合可阻止复合物进一步互作，增强矿物质—肽复合物的可溶性。CPP是目前研究最多的矿物元素结合肽，CPP能与多种矿物元素结合形成可溶性的有机磷酸盐，充当许多矿物元素如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Se2+，特别是Ca2+在体内运输的载体，能够促进小肠对Ca2+和其它矿物元素的吸收。最近研究还表明，CPP有助于动物对含植酸磷较多日粮中Zn2+的吸收。因此，CPP是一种良好的金属离子结合肽，且CPP的原料酪蛋白为天然蛋白质，作为饲料添加剂使用时不存在安全问题。目前，已有很多有关矿物元素—肽复合物促进矿物元素吸收、提高动物生产性能的报道（Carine等，1989；施用辉等，1996）。表1列出了常见的生理活性肽。

　　1.2 抗氧化肽（Antioxidant peptides）

　　某些食物来源的肽具有抗氧化作用，其中为人们最熟悉的是存在于动物肌肉中的一种天然二肽—肌肽（carnosine）。据报道，抗氧化肽可抑制体内由铁离子、血红蛋白、脂氧合酶和体外单线态氧催化的脂肪酸败作用（Chan等，1993）。此外，还从蘑菇、马铃薯和蜂蜜中鉴别出几种低分子量的抗氧化肽，它们可抑制多酚氧化酶（Polyphenol oxidase，PPO）的活性，并且还可直接与PPO催化后的醌式产物发生反应，阻止聚合氧化物的形成，从而防止食品的棕色反应（Iyengar等，1992）。通过清除重金属离子以及促进可能成为自由基的过氧化物的分解，一些抗氧化肽和蛋白水解酶能降低自动氧化速率和脂肪的过氧化物含量（Pokorny，1991）。在当前大力主张全部使用天然防腐剂，反对使用人工添加剂的形势下，抗氧化肽作为动物饲料的防腐剂具有很大的发展潜力。

　　1.3 调味肽（Flavour peptides）

　　饲料的风味及适口性直接影响畜禽的采食量，进而影响动物的生产性能。某些生物活性肽可以改善饲料的风味，提高饲料的适口性。具有不同氨基酸序列的活性肽可以产生多种风味：酸、甜、苦、咸（见表2）。因此可以有选择地向饲料中添加调味肽，以产生所需的风味。

　　1.3.1 酸味肽（Acerbic pepties）

　　酸味肽通常与酸味和Umami味有关。Umami味具有谷氨酸钠的味道，其一般是含有谷氨酸钠盐和天冬氨酸钠盐的二肽或三肽组成。首次从木瓜蛋白酶处理的牛肉提取物中分离出来的八肽（octapeptide），被称为“美味肽”（delicious peptides），是代表Umami风味最好的例子（Yamasaki等，1978）。据报道，美味肽具有典型的牛肉汤味道，这主要归因于N-末端二肽Lys-Gly、中心酸性三肽Asp-Glu-Glu和C-末端三肽Ser-Leu-Ala的协同效应。

　　1.3.2 甜味肽（Peptides with sweet flavor）

　　甜味肽典型的代表是二肽甜味素（aspartame）和阿力甜素（alitame），它们具有味质佳、安全性高、热量低等特点。其中二肽甜味素已经被70余个国家核准在500余种食品和药品中应用，其也可以用于增强饲料的甜度，调节风味。此外，赖氨酸二肽被证明是二肽甜味素有效的替代品，其不含酯的功能特性，在食品加工和贮藏过程中更加稳定。目前，研究人员正在研究包括植物蛋白（plant protein）、非洲甜果素（thaumatin）、蒙那灵（monellin）、朋它啶（pentadin）、吗宾啉（mabinlin）等多肽类作为人类食品天然甜味剂的可行性。

　　1.3.3 苦味肽（Bitter peptides）

　　苦味是有些食品如啤酒、咖啡、奶酪等的重要口感组分。对于饲料而言，应尽量掩盖苦味，增加饲料的适口性。碱性二肽如鸟氨酸-β-丙氨酸（ornithne-β-Ala）呈现出强烈的苦味，谷氨酸低聚物常常被用作很多食品的苦味包装成分。Tamura等（1988）从许多发酵食品和蛋白水解产物中分离并定性了几种苦味肽。Minamiura等（1972）从酪蛋白的酶解产物中分离出苦味肽BPIa和BPIac。

　　1.3.4 咸味肽（Saline peptides）

　　某些碱性二肽如鸟氨酰牛磺酸-氢氯化物、鸟氨酰基-β-丙氨酸（OBA）-氢氯化物表现出强烈的咸味，有时伴随着Umami风味。但研究发现，肽类在缺少氯化氢条件下是无咸味的。其可发展成为高钠调味品的替代品。

　　1.3.5 增强风味的肽（Peptides of strengthening flavour）

　　某些饲料添加剂（如杆菌肽锌），虽其抗菌效果较好，且不会在动物体内造成残留，是一种安全、无残留抗生素。但其口感太差，加入饲料后，饲料适口性显著降低，严重影响了动物的采食量。同时，一些蛋白饲料（如菜籽粕、棉籽粕）因其适口性差，而影响其在配合饲料中的添加量。某些二肽如Gly-Leu、Pro-Glu和Val-Glu可利用它们的缓冲作用起到增强饲料甜度、改善饲料适口性的作用。短链谷氨酸多肽则可有效掩盖苦味。Curculin和Miraculin可掩盖酸味并使酸味转变为甜味。总之，某些生物活性肽可以通过模拟、掩蔽、增强风味而提高饲料的适口性。

　　1.4 营养肽（Nutritive peptides）

　　蛋白质在肠道内酶解消化可释放游离的氨基酸和肽。大量研究表明，蛋白质和肽除可直接供给动物机体氨基酸需要外，对动物生长还有一些特殊的额外作用。以游离氨基酸代替完整蛋白质的数量是有限的，低蛋白日粮无论如何平衡氨基酸都无法达到高蛋白日粮的生产水平。动物日粮中蛋白质的重要性部分体现在小肠部位可以产生具有生物活性的肽类。通过比较小肽和游离氨基酸混合物在肠道和肝门静脉中吸收特点的不同，Siemensma等（1993）得出了肽类营养价值高于游离氨基酸和完整蛋白质的几个原因：

　　① 与转运游离氨基酸相比，机体转运小肽通过小肠壁的速度更快；

　　② 肽类的渗透压比游离氨基酸低，因此可提高小肽的吸收效率，减少渗透问题；

　　③ 在许多情况下，小肽的抗原性要比大的多肽或原型蛋白质的抗原性低；

　　④ 小肽还具有良好的感官/味觉效应。

　　Webb等（1992）研究表明，对于反刍动物来说，肽类是比游离氨基酸更重要的一种氨基酸吸收形式。同样，大量研究也表明，单胃动物以完整的肽形式被大量吸收（Gardner，1994；1995）。因此，以肽的形式供给动物氨基酸具有更大的优越性，尤其在动物的快速生长阶段（如表3）。

　　2. 生物活性肽在饲料工业中的应用前景

　　虽然作为饲料添加剂的生物活性肽具有明显的理论基础，但是肽的生产成本较高。目前商业化的生物活性肽产品有美国奥特奇公司生产的UP1672系列生物肽。美国奥特奇公司已开发出用于猪、家禽、牛和虾的生物肽，该公司生产和销售的生物肽主要为终极蛋白1672（Ultimate Protein 1672），该产品专为断奶仔猪而设计。终极蛋白1672中所包含的肽类有：富含谷氨酸的二肽具有食欲增强作用；能快速通过刷状缘膜并具有抗生素作用的三肽；类似初乳中特异蛋白质的核苷酸；有助于促进乳杆菌繁殖的寡肽。试验研究表明，终极蛋白1672可以显著提高仔猪日增重，降低总体成本。

　　3. 结束语

　　综上所述，生物活性肽具有多种生理功能，从具有抗氧化、类激素、类抗生素到调味及改变饲料味觉等功能。从营养学的角度来看，大量研究表明，小肽与游离氨基酸相比显得更加重要。尽管生物活性肽在饲料工业中的应用仍处于初始阶段，且还有很多肽类的具体生理功能仍有待进一步研究，但生物活性肽作为动物体天然存在的生理活性调节物，由氨基酸组成，是重要的营养物质，而且其使用不当不会对环境造成任何不良影响，而且其功能特点决定了其可以替代某些抗生素和生长促进剂，提高动物免疫力，促进动物生长。因此，可以预见，在畜产品安全要求越来越高的今天，生物活性肽具有很大的发展潜力，是未来的绿色饲料添加剂。