تعلم آلية امتصاص المغذيات الجزيئية الصغيرة

من خلال الدراسة المتعمقة للتغذية البروتين والأحماض الأمينية ، أدرك الناس تدريجيًا أهمية التغذية الببتيد. يجب أن يكون تدهور البروتين في الأمعاء الحيوانية أن يتم امتصاص الأحماض الأمينية الحرة أو الببتيدات الجزيئية الصغيرة بواسطة الأمعاء. يلعب امتصاص الببتيدات الجزيئية الصغيرة في الأعلاف الكلية دورًا مهمًا في امتصاص البروتين. إن امتصاصه ليس فقط في الهضم والامتصاص والتمثيل الغذائي للأحماض الأمينية يلعب دورًا مهمًا ، ولكن أيضًا في الحفاظ على صحة المعوية للحيوان ، فإن وظيفة المناعة للجسم لها أهمية كبيرة.

آليات امتصاص الببتيدات الجزيئية الصغيرة

تم تعديل دور البروتين وامتصاص النظرية التقليدية ، والبروتين داخل التجويف ، الناتج عن دور التربسين و chymotrypsin للأحماض الأمينية الحرة والأوليغوبتيد (2 ~ 6 بقايا الأمينية الحرة) وادخل الدورة الدموية في شكل حمض أميني حر ، البروتين هو تغذية الأحماض الأمينية. ولكن كأشخاص للبحث عن هضم البروتين والامتصاص والتمثيل الغذائي للقواعد ، شكلت نظرية هضم البروتين ، الامتصاص ، من وجهة نظر جديدة ، البروتين داخل تجويف منتج التحلل المائي ، بالإضافة إلى الأحماض الأمينية ، هناك ، هناك هي بعض الببتيد الجزيئي الصغير ، ويتم امتصاص الببتيدات الجزيئية الصغيرة والأحماض الأمينية الحرة بواسطة الغشاء المخاطي المعوي ونقله إلى الدورة الدموية.

قدم نيوي وسميث (1960) أولاً حجة مقنعة بأنه يمكن امتصاصه بالكامل ، وقبل الناس تدريجياً فكرة أن الببتيدات يمكن امتصاصها واستخدامها مباشرة من قبل الحيوانات. منذ ذلك الحين ، تمت دراسة آلية نقل أوليغوبتيدات في الحيوانات على نطاق واسع. تشير هذه الدراسات إلى أنه قد يكون هناك مجموعة متنوعة من أنظمة نقل أوليغوببتيد في الحيوانات. قد تكون أوضاع نقل أوليغوبتيدات في أنواع مختلفة من الحيوانات مختلفة ، وقد تركز نفس الأنواع الحيوانية نفسها على أوضاع نقل مختلفة من أوليغوبتيدات.

أنا. آلية امتصاص الببتيد الصغير في الحيوانات أحادية المعدة

البروتين الموجود في النظام الغذائي في الحيوان بعد سلسلة من الإنزيمات في الجهاز الهضمي ، والتدهور إلى الأحماض الأمينية الحرة (FAA) و oligopeptide (OP) ، أحد أوليغوبتيدات في حدود الفرشاة المشيمية الصغيرة الأمعاء بواسطة أمينوببتيداز A و Aminopeptidase N ، في نهاية المطاف إلى الحمض الأميني الحر (FAA) وشكل الببتيد الجزيئي الصغير (SP) تم امتصاصه بواسطة الحيوانات. قد تحتوي آلية النقل للببتيدات الصغيرة على الأشكال الثلاثة التالية.

نظام النقل H+ -NA المعتمد على الرقم الهيدروجيني والذي لا يستهلك ATP.

تتطلب عمليات النقل النشطة ، التي تعتمد على تركيزات الهيدروجين أو الكالسيوم ، استهلاك ATP ، ويتم تثبيط طريقة النقل هذا في وجود نقص الأكسجة أو إضافة مثبطات التمثيل الغذائي.

نظام النقل الجلوتاثيون (GSH). وقد وجد أن نقل الغشاء من GSH كان مرتبطًا بتدرجات تركيز Na+، K+، Li+، Ca2+و Mn2+، ولكن ليس لتركيز H+.

الثاني. آليات امتصاص الببتيدات الجزيئية الصغيرة في المجترات

على عكس الحيوانات أحادية المعدة ، يمكن تقسيم امتصاص الببتيدات الصغيرة في المجترات إلى أنظمة مساريقية وغير مركزية. الببتيدات الجزيئية الصغيرة التي يمتصها Jejunum ، القولون ، الدقاق و cecum تدخل الجهاز المساريقي. ومع ذلك ، فإن الببتيدات الصغيرة التي يمتصها الكرش ، الشبكية ، Omomasum ، abomasum و duodenum تدخل الجهاز غير المقوى. الجهاز غير البارز هو المسار الرئيسي لامتصاص الببتيد جزيء صغير. يحدث امتصاص الببتيدات الصغيرة من قبل المجترات إما في شكل الانتشار السلبي أو في شكل نقل نشط بوساطة الناقلات.

ثالثا. توصيف ناقلات الببتيد الصغيرة

في الوقت الحاضر ، تم العثور على خمسة أنواع على الأقل من ناقلات الببتيد جزيء صغير في الحيوانات ، من بينها Pept1 و Pept2 هما المتجهات الأكثر درسًا على نطاق واسع. كل من Pept1 و Pept2 هم أعضاء في عائلة Oligopeptide التي تعتمد على البروتون (POT). Pept1 هو تقارب منخفض ، حاملة الببتيد عالية السعة ، ويتم التعبير عنها بشكل رئيسي في الجهاز الهضمي ، ولكنها أيضًا معبأة بشكل ضعيف في الكلى. PE PT2 هو تقارب عالية ، ناقلات الببتيد منخفضة السعة ، معبر عنها بشكل رئيسي في الكلى. العوامل التي تؤثر على نقل ناقلات الببتيد جزيء صغير هي كما يلي:

أنا). مستوى المغذيات. سيؤثر سوء التغذية بشكل كبير على امتصاص الببتيدات الصغيرة من قبل الحيوانات.

الثاني). الأنسولين. الأنسولين يعزز نقل dipeptide بواسطة Pept1. يقوم الأنسولين بتعبئة Pept1 المخزنة في تجمع السيتوبلازم ، مما يزيد من كمية Pept1 وبالتالي نقل ديببتيد.

ثالثا). يمكن أن يمنع مستوى المخيم داخل الخلايا نقل الببتيدات الصغيرة. يمكن للببتيدات الجزيئية الصغيرة المدمجة مع الأحماض الدهنية الكربوكسيل المختلفة أن تزيد بشكل كبير من مسعور الركيزة ، مما يزيد من تقارب Pept1. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن نقل dipeptide الدائري بشكل أكثر كفاءة وثابتة من dipeptide الخطي.

العوامل التي تؤثر على إطلاق وامتصاص الببتيدات الصغيرة

أنا. العوامل التي تؤثر على إطلاق الببتيدات الصغيرة

أنا). محتوى وجودة البروتين الغذائي. زاد نشاط الببتيداز الحدود للفرشاة المعوية عندما تم تغذية الحيوانات بأنها حمية ذات محتوى عالي البروتين. انخفض نشاط الببتيداز وامتصاص الببتيد عندما تم تغذية النظام الغذائي مع انخفاض البروتين أو لا البروتين. أثناء الهضم ، ترتبط كمية ونسبة الببتيدات الجزيئية الصغيرة المتكونة أيضًا بجودة البروتين الغذائي. يمكن أن ينتج البروتين مع الأحماض الأمينية المتوازنة المزيد من الببتيدات جزيء صغير. ينتج البروتين ذي الجودة الرديئة عددًا كبيرًا من الأحماض الأمينية الحرة وعدد صغير من شظايا الببتيد ذات الوزن الجزيئي الكبيرة. ليس فقط نسبة الأحماض الأمينية في النظام الغذائي تؤثر على إطلاق الببتيدات الصغيرة ، ولكن أيضًا نوع الأحماض الأمينية. وقد وجد أن إطلاق الببتيد البروتين كان مرتبطًا بشكل إيجابي مع ليسين المتاحة.

الثاني). شروط المعالجة والتخزين. تعتبر ظروف المعالجة والتخزين عوامل مهمة تؤثر على إطلاق الببتيدات الجزيئية الصغيرة أثناء هضم البروتين. وقد وجد أن إصدار الببتيد من وجبة فول الصويا بعد التدفئة أو التخزين على المدى الطويل كان 63 ٪ فقط من وجبة فول الصويا الطازجة مع محتوى LYS المتاح المرتفع. قد يكون السبب في حدوث تفاعل Maillard ، مما يجعل رابطة الببتيد بين بقايا Lys وبقايا الأحماض الأمينية المجاورة صعبة كسرها ، مما يؤثر على هضم البروتين. في تجارب التحلل المائي في المختبر أظهرت أن الببتيدات الجزيئية الصغيرة المنبعثة من اللحوم المطهو ​​على البخار كانت أقل ، في حين أن اللحم المتجمد أو المجفف أو الطازج يطلق أكثر من الببتيدات الجزيئية الصغيرة.

ثالثا). البروتياز في الجهاز الهضمي. يتم تحلل البروتين الذي تم تناوله بواسطة الحيوانات بواسطة البروتياز في الجهاز الهضمي لإنتاج الببتيدات والأحماض الأمينية الحرة. يعمل التربسين والهيدروكسيبتيداز فقط على روابط الببتيد المكونة من مجموعات الكربوكسيل من ليسين والأرجينين ؛ Pepsin تحلل العديد من روابط الببتيد المختلفة وتدهور معظم البروتينات في البوليبتيدات وعدد قليل من الأحماض الأمينية. في الأجزاء المعوية المختلفة ، تختلف الخلايا اللجمية والأمعاء ، والكمية والنسبة النسبية ونشاط هذه الإنزيمات ، والتي تؤثر على إطلاق الببتيدات الجزيئية الصغيرة بدرجات مختلفة.

الثاني. العوامل التي تؤثر على امتصاص الببتيدات الصغيرة

أنا). جودة البروتين في التغذية

أثناء الهضم ، ترتبط كمية ونسبة الببتيدات المتكونة بجودة البروتين. أظهرت النتائج أن البروتين يمكن تحلله بسهولة إلى أوليغوبتيدات ذات الوزن الجزيئي المنخفض وكمية كبيرة في النظام الغذائي مع محتوى عالي متوازن من الأحماض الأمينية الأساسية. لكن نقص الأحماض الأمينية الأساسية ، ينتج بروتين التغذية غير المتوازنة الكمية الصغيرة ، جزء الببتيد الكبير الجزيئي. ينتج انحلال البروتينات الحيوانية نسبة أعلى من الببتيدات الجزيئية الصغيرة ، بينما ينتج انحلال البروتينات النباتية المزيد من الأحماض الأمينية الحرة ، ويتناسب إطلاق الببتيدات الجزيئية الصغيرة بشكل مباشر مع محتوى الأحماض الأمينية الأساسية المتاحة (مثل ليسين).

الثاني). الخواص الفيزيائية والكيميائية للببتيد الصغير

واحد هو طول سلسلة الببتيد. تشير الدراسات الحالية إلى أنه يمكن امتصاص ديببتيدات ومرببتدات بالكامل ، ولكن ما إذا كان يمكن امتصاص أوليغوبتيدات فوق ثلاثي الببتيدات بالكامل. اثنان هو التكوين. بشكل عام ، يتم امتصاص النوع L بسهولة أكثر من نوع D ، ويتم امتصاص تكوين بقايا الأحماض الأمينية المحايدة بسهولة أكبر من الببتيد الحمضي والأحماض الأمينية الأساسية. والثالث هو تقارب الببتيد الجزيء الصغير والحاملة. من الصعب امتصاص الببتيدات المكونة من الأحماض الأمينية مسعور مع سلاسل جانبية كبيرة ، في حين يصعب امتصاص الببتيدات المحبة للماء مع جزيئات صغيرة مشحونة.

ثالثا). شروط معالجة الأعلاف والتخزين

تعتبر ظروف المعالجة والتخزين عوامل مهمة تؤثر على نسبة الببتيدات الجزيئية الصغيرة التي تم إطلاقها لأحماض أمينية حر أثناء هضم البروتين. تفاعل Maillard أثناء معالجة البروتين وتخزينه له أيضًا تأثير معين على امتصاص الببتيدات الجزيئية الصغيرة.

رابعا). الحالة الفسيولوجية لحيوان

يمكن أن تؤثر الحالة الفسيولوجية والتغيرات الأيضية للحيوان على امتصاص الببتيدات الصغيرة. الحيوانات لديها قدرة مختلفة على استخدام الببتيدات جزيء صغير في مراحل نمو مختلفة. العمر والحالة الصحية وما إلى ذلك سيؤثر على امتصاص واستخدام الببتيدات الجزيئية الصغيرة.

الخامس). عامل تنظيمي الأيض

أظهرت الدراسات الحديثة أن الببتيدات الصغيرة ليست فقط ركائز لاستقلاب البروتين ، ولكن أيضًا منظمات فسيولوجية مهمة. مثل هرمون النمو والمنشط والعوامل التنظيمية الأخرى يمكن أن يكون مباشرة كناقل عصبي ، ولكنه أيضًا يحفز بشكل غير مباشر إفراز هرمون مستقبلات الأمعاء أو الإنزيم ويلعب دورًا. وبالمثل ، فإن التغيرات الأيضية لهرمونات النمو ، والمنشطات والعوامل التنظيمية الأخرى ستؤثر بدورها على كفاءة استخدام البروتين.

السادس). استخدام عوامل الحماية

نظرًا لوجود امتصاص غير مقر للببتيدات في المجترات ، ويمكن استخدام الببتيدات من قبل الكائنات الحية والأنسجة الدقيقة الكرش ، يمكن تغيير امتصاص الببتيدات الجزيئية الصغيرة عن طريق إضافة عوامل واقية. زاد تركيز الببتيد الكرش بنسبة 19.69 ٪ بعد إضافة أسيتات الصوديوم في نظام غذائي HU. عندما تمت إضافة أيونوفور إلى حمية الماعز ، زادت حماية الببتيد في الكرش بنسبة 20 ٪ ، وتم تحسين إجمالي هضم النيتروجين بشكل كبير.

في السنوات الأخيرة ، تم إحراز تقدم كبير في دراسة oligopeptides. كما ذكر أعلاه ، تلعب آلية الامتصاص للببتيدات الصغيرة دورًا مهمًا في استخدام البروتينات بواسطة الحيوانات. تسمح هذه الآلية بامتصاص الأحماض الأمينية بشكل أسرع من التحلل إلى الأحماض الأمينية الحفر لإعادة امتصاص ، وبالتالي تحسين استخدام البروتين في الحيوانات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام بعض أوليغوبتيدات كمواد نشطة فسيولوجية ، والتي يمكن امتصاصها مباشرة بواسطة الحيوانات والمشاركة في الوظيفة الفسيولوجية والتنظيم الأيضي للحيوانات. لذلك ، فإن امتصاص الببتيدات الصغيرة له أهمية كبيرة للحيوانات.