Saistība starp olbaltumvielām, peptīdiem un aminoskābēm
Olbaltumvielas: Funkcionālas makromolekulas, kas veidojas, vienai vai vairākām polipeptīdu ķēdēm salocoties specifiskās trīsdimensiju struktūrās, izmantojot spirāles, loksnes utt.
Polipeptīdu ķēdes: ķēdes formas molekulas, kas sastāv no divām vai vairākām aminoskābēm, kas savienotas ar peptīdu saitēm.
Aminoskābes: olbaltumvielu pamatelementi; dabā pastāv vairāk nekā 20 veidu.
Rezumējot, olbaltumvielas sastāv no polipeptīdu ķēdēm, kuras savukārt sastāv no aminoskābēm.
Olbaltumvielu gremošanas un absorbcijas process dzīvniekiem
Mutes dobuma pirmapstrāde: pārtika tiek fiziski sadalīta, košļājot mutē, tādējādi palielinot fermentatīvās gremošanas virsmas laukumu. Tā kā mutē trūkst gremošanas enzīmu, šo soli uzskata par mehānisku gremošanu.
Sākotnējais sadalījums kuņģī:
Pēc tam, kad fragmentētie proteīni nonāk kuņģī, kuņģa skābe tos denaturē, atsedzot peptīdu saites. Pēc tam pepsīns fermentatīvi sadala proteīnus lielmolekulāros polipeptīdos, kas pēc tam nonāk tievajās zarnās.
Gremošana tievajās zarnās: tripsīns un himotripsīns tievajās zarnās tālāk sadala polipeptīdus mazos peptīdos (dipeptīdos vai tripeptīdos) un aminoskābēs. Pēc tam tie tiek absorbēti zarnu šūnās, izmantojot aminoskābju transporta sistēmas vai mazo peptīdu transporta sistēmu.
Dzīvnieku uzturā gan ar olbaltumvielām helatēti mikroelementi, gan ar maziem peptīdiem helatēti mikroelementi uzlabo mikroelementu biopieejamību, izmantojot helātu veidošanos, taču tie ievērojami atšķiras pēc absorbcijas mehānismiem, stabilitātes un piemērojamiem scenārijiem. Turpmāk sniegta salīdzinoša analīze no četriem aspektiem: absorbcijas mehānisms, strukturālās īpašības, lietošanas efekti un piemēroti scenāriji.
1. Absorbcijas mehānisms:
| Salīdzināšanas indikators | Ar olbaltumvielām helātu veidoti mikroelementi | Mazie peptīdu helāti mikroelementi |
|---|---|---|
| Definīcija | Helāti kā nesējus izmanto makromolekulārus proteīnus (piemēram, hidrolizētus augu proteīnus, sūkalu proteīnus). Metālu joni (piemēram, Fe²⁺, Zn²⁺) veido koordinētas saites ar aminoskābju atlikumu karboksilgrupām (-COOH) un aminogrupām (-NH₂). | Izmanto mazus peptīdus (sastāv no 2-3 aminoskābēm) kā nesējus. Metālu joni veido stabilākus piecu vai sešu locekļu gredzena helātus ar aminogrupām, karboksilgrupām un sānu ķēdes grupām. |
| Absorbcijas ceļš | Nepieciešama sadalīšanās ar proteāžu (piemēram, tripsīna) palīdzību zarnās mazos peptīdos vai aminoskābēs, atbrīvojot helatētus metāla jonus. Šie joni pēc tam nonāk asinsritē, izmantojot pasīvu difūziju vai aktīvu transportu caur jonu kanāliem (piemēram, DMT1, ZIP/ZnT transportētājiem) uz zarnu epitēlija šūnām. | Var absorbēties neskartu helātu veidā tieši caur peptīdu transportētāju (PepT1) zarnu epitēlija šūnās. Šūnas iekšienē metāla jonus atbrīvo intracelulāri enzīmi. |
| Ierobežojumi | Ja gremošanas enzīmu aktivitāte ir nepietiekama (piemēram, jauniem dzīvniekiem vai stresa apstākļos), olbaltumvielu sadalīšanās efektivitāte ir zema. Tas var izraisīt priekšlaicīgu helātu struktūras bojājumu, ļaujot metāla joniem saistīties ar antinutricionāliem faktoriem, piemēram, fitātu, tādējādi samazinot to izmantošanu. | Apiet zarnu konkurētspējīgo inhibīciju (piemēram, no fitīnskābes), un absorbcija nav atkarīga no gremošanas enzīmu aktivitātes. Īpaši piemērots jauniem dzīvniekiem ar nenobriedušu gremošanas sistēmu vai slimiem/novājinātiem dzīvniekiem. |
2. Strukturālās īpašības un stabilitāte:
| Raksturīgs | Ar olbaltumvielām helātu veidoti mikroelementi | Mazie peptīdu helāti mikroelementi |
|---|---|---|
| Molekulmasa | Liels (5000–20 000 Da) | Mazs (200~500 Da) |
| Helātu saites stiprība | Vairākas koordinātu saites, bet sarežģīta molekulārā konformācija parasti nodrošina mērenu stabilitāti. | Vienkārša īsa peptīda konformācija ļauj veidoties stabilākām gredzenveida struktūrām. |
| Prettraucējumu spēja | Pakļauts kuņģa skābes un zarnu pH svārstību ietekmei. | Spēcīgāka izturība pret skābēm un sārmiem; augstāka stabilitāte zarnu vidē. |
3. Lietojumprogrammas efekti:
| Indikators | Olbaltumvielu helāti | Mazie peptīdu helāti |
|---|---|---|
| Biopieejamība | Atkarīgs no gremošanas enzīmu aktivitātes. Efektīvs veseliem pieaugušiem dzīvniekiem, bet efektivitāte ievērojami samazinās jauniem vai stresa skartiem dzīvniekiem. | Tiešās absorbcijas ceļa un stabilās struktūras dēļ mikroelementu biopieejamība ir par 10–30 % augstāka nekā olbaltumvielu helātiem. |
| Funkcionālā paplašināmība | Relatīvi vāja funkcionalitāte, galvenokārt kalpojot kā mikroelementu nesēji. | Maziem peptīdiem pašiem piemīt tādas funkcijas kā imūnsistēmas regulēšana un antioksidanta aktivitāte, piedāvājot spēcīgāku sinerģisku efektu ar mikroelementiem (piemēram, selenometionīna peptīds nodrošina gan selēna piedevu, gan antioksidanta funkcijas). |
4. Piemēroti scenāriji un ekonomiskie apsvērumi:
| Indikators | Ar olbaltumvielām helātu veidoti mikroelementi | Mazie peptīdu helāti mikroelementi |
|---|---|---|
| Piemēroti dzīvnieki | Veselīgi pieauguši dzīvnieki (piemēram, nobarojamas cūkas, dējējvistas) | Jauni dzīvnieki, dzīvnieki stresa apstākļos, augstražīgas ūdens sugas |
| Izmaksas | Zemāka (izejvielas viegli pieejamas, vienkāršs process) | Augstākas (augstas mazu peptīdu sintēzes un attīrīšanas izmaksas) |
| Ietekme uz vidi | Neabsorbētās daļas var izdalīties ar fekālijām, potenciāli piesārņojot vidi. | Augsts izmantošanas līmenis, zemāks vides piesārņojuma risks. |
Kopsavilkums:
(1) Dzīvniekiem ar augstām mikroelementu prasībām un vāju gremošanas spēju (piemēram, sivēniem, cāļiem, garneļu kāpuriem) vai dzīvniekiem, kuriem nepieciešama ātra deficīta korekcija, kā prioritāra izvēle ieteicams lietot mazos peptīdu helātus.
(2) Izmaksu ziņā jutīgām grupām ar normālu gremošanas funkciju (piemēram, mājlopiem un mājputniem nobarošanas beigu posmā) var izvēlēties ar olbaltumvielām helātus veidojošus mikroelementus.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 14. novembris
