大豆肽生物学功能及在畜禽生产中的应用

■易 鑫陈 芬舒 刚*

（1.四川农业大学动物医学院，四川成都 611130；2.宜宾山勾勾农业科技有限公司，四川宜宾 644000）

大豆肽是多种肽的混合物，由大豆粕、大豆粉或大豆蛋白通过微生物发酵或水解法生成，依据QB/T 224922—2008规定，大豆肽分子量≤5 000 u，其中一级品分子量（MW）≤2 000 u，肽含量≥80%；二级品MW≤5 000 u，肽含量≥70%[1]。大豆肽有着和大豆蛋白几乎一样的氨基酸组成，但是大豆肽比大豆蛋白更易消化吸收且具有促生长、抗氧化、降胆固醇、提高机体免疫力等作用[2]。因为大豆中还有较多的抗营养因子，包括热敏性的蛋白酶抑制因子、凝集素、脲酶；热稳定性的寡糖、单宁、植酸、抗原蛋白；抗维生素因子以及其他大豆抗营养因子，这些抗营养因子不仅不利于畜禽胃肠道的吸收，还会对胃肠道造成损害，从而导致畜禽生产性能的下降[3]。但大豆蛋白经水解后得到的大豆肽，已经去除了其中大部分抗营养因子，并且分子量更小，因此更易消化吸收并发挥其功能。黄明媛等[4]发现经蛋白酶处理后的豆粕中的胰蛋白酶抑制因子被消除或钝化，豆粕中小肽含量也明显升高。刘延杰等[5]发现豆粕经角蛋白酶处理后，抗原蛋白和胰蛋白酶抑制剂明显降解，可溶性蛋白、酸溶蛋白和小肽含量升高。释放出来的小肽不仅更利于畜禽肠道吸收，而且具有生物活性，可以发挥多种生理功能[3]。文章主要围绕大豆肽的生物学功能及其在畜禽生产中的应用进行综述，以期对大豆肽在畜禽生产中的应用提供参考。

1 大豆肽的制备

大豆肽的制备方法和技术很多，不同方法和技术产生的大豆肽的品质和生化性质不同。目前，生产大豆肽的方法主要有化学水解法、微生物发酵法、酶水解法三种。

1.1 化学水解法

化学水解法分为酸水解和碱水解两种方法。即用酸、碱等化学试剂在一定温度下使蛋白质的肽链发生断裂，从而形成小分子多肽物质[6]。这种方法具有操作简便、效率高、生产成本低等特点[7]。但也存在诸多缺点，如水解没有特异性、产品质量不稳定、工艺难控制、营养成分损失大，并且对色氨酸、蛋氨酸、谷氨酰胺和天冬酰胺有影响[6]。因此，此方法大都用于实验室，不适于大规模的工业化生产，所以一般不采用。

1.2 微生物发酵法

微生物发酵法是指利用微生物发酵过程产生的蛋白酶将蛋白质分子分解成多肽或游离氨基酸的工艺[6]。该法生产的大豆肽是将释放的小肽通过移接和重排，同时也将某些苦味基团进行了修饰、转移和重组，使产生的大豆肽具有更好的溶解性，无苦味，增强了其应用价值[8]。微生物发酵法生产的大豆肽具有原料成本低、条件温和、工艺简单、产品品质好等特点[9]。其缺点在于所产生的杂质过多、分离纯化难、工业成本高[7]。刘延杰等[5]用角蛋白酶处理豆粕，发现抗原蛋白和胰蛋白酶抑制剂明显降解，可溶性蛋白、酸溶蛋白和小肽含量升高。

1.3 酶水解法

酶水解法是利用蛋白酶在适宜条件下将大豆蛋白进行酶解的反应，将分子量较大的蛋白质分解为分子量较小的肽，再分离纯化，加工成大豆肽产品[7]。其具有反应条件温和、水解时间短、纯度较高、能完整地保留蛋白质的营养功能，氨基酸不易被破坏，不易发生消旋现象等特点[10]。该方法生产的大豆肽易分离、纯度高、适用于工业化生产，因此成为应用最为广泛的大豆肽制备方法[7]。柯涛等[11]用双酶法生产大豆肽，可产生300～1 000 u范围的大豆肽，占总蛋白量的54.2%，其中以小于2 000 u以下的大豆肽为主，占肽含量的91.5%，因此具有良好的生理功能和吸收性。

2 大豆肽的生物学功能

2.1 促生长作用

大豆肽中含有丰富的蛋白质，其氨基酸组成与大豆蛋白相似，其形成的小肽能够被机体迅速吸收和直接利用[12]。小肽与游离氨基酸的吸收相比，具有耗能低、载体不易饱和、吸收速度快、各种肽之间运转无抑制性和竞争性的特点[13]。现代研究也表明，蛋白质进入体内后，被多种蛋白酶水解，以多肽的形式被肠道直接吸收利用[14]。沈一茹等[15]在1日龄健康AA肉鸡的日粮中添加不同剂量大豆酶解蛋白，结果表明，随着大豆酶解蛋白的添加，AA肉鸡的采食量和料重比呈现显著降低（P<0.05），且显著影响了肉鸡空肠的隐窝深度和绒毛隐窝比（P<0.05），改善了肠道发育。杨在宾等[16]在仔猪日粮中添加大豆酶解蛋白，发现其提高了日增重，降低了料重比（P<0.05），促进了生产性能。

2.2 抗氧化作用

Nolihara等[17]报道，大豆蛋白水解后可获得3～16个氨基酸组成的小肽，这些小肽通常含有组氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸、亮氨酸、缬氨酸等氨基酸，且具有较强的体外抗氧化活性。Yamauchi[18]基于大豆蛋白水解酶酶解产物的抗氧化肽结构，将氨基酸序列设置为亮氨酸-亮氨酸-脯氨酸-脯氨酸-组氨酸-组氨酸并合成小肽，研究发现，这些小肽对超氧阴离子和单线态氧等有一定的灭活作用。肖伟伟[19]发现酶解大豆蛋白中分子量小于1 000 u的区段具有很强的自由基清除能力，其中含有两个含量较高、抗氧化活性强的二肽。大豆蛋白水解后产生的抗氧化肽是改善机体抗氧化能力的重要因素。Hao等［20］通过1，1-二苯基苦基苯肼（DPPH）法、2，2-连氮基-双-（3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸）二铵盐（ABTSD）法和氧自由基清除试验测定了富含露娜辛（Lunasin）大豆的抗氧化能力，结果显示，过表达的大豆肽Lunasin具有更强的清除DPPH、ABTSD和清除氧自由基的活性，在未来，过表达的Lunasin可以作为功能性食品用于癌症和肥胖症患者的饮食。杨加梅等[21]在二元杂交经产母猪日粮中添加2%大豆肽替代等量豆粕的试验中发现，大豆肽能显著提高哺乳母猪血清总抗氧化能力、总超氧化物歧化酶活力（P<0.05）。

2.3 降胆固醇作用

大豆中含有的蛋白质具有降低胆固醇的作用，其水解后产生的多肽同样具有降低胆固醇的作用[22]。其产生的大豆肽可以通过增加Thr173磷酸化来激活蛋白激酶（AMPK）途径，从而降低胆固醇含量[23]。AMPK途径是脂质代谢的重要调节途径，被激活后，可降低血浆总胆固醇（total cholesterol，TC）及三酰甘油（triglyceride，TG）含量[24-25]。该途径可以通过使脂肪酸和TG合成所需要的关键酶失活、调节激素敏感性脂解酶活性以及调节胆固醇和脂肪酸合成过程中的一些转录因子来降低脂肪酸和TC含量[26]。此外，大豆肽还可以通过抑制羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶（HMGCR）来减少胆固醇的合成[23]。HMGCR是细胞内合成胆固醇的直接限速酶，抑制其活性，可使肝脏的胆固醇合成减少，进而激活胆固醇调节元件结合蛋白-2（SREBP-2），使人肝癌传代细胞系（HepG2）对低密度脂蛋白（LDL）的摄取增加，从而使血浆中胆固醇含量降低[27]。大豆肽也可能通过促进细胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）的激活，使低密度脂蛋白受体（LDLR）mRNA稳定表达，从而使质膜的LDLR蛋白增加，从而达到降低胆固醇的目的[23]。在维持胆固醇代谢平衡方面，LDLR发挥了重要作用，血浆中超过70%的低密度脂蛋白胆固醇（LDL-c）都是通过肝脏LDLR代谢，LDLR蛋白的增加有助于摄取血浆中更多的LDL-c[27]。

2.4 提高机体免疫功能作用

免疫功能是指机体对疾病的抵抗力，免疫功能低下会使机体受到疾病的侵害，故而好的免疫功能对于机体健康至关重要。相关研究表明，大豆蛋白水解后产生的某些大豆肽具有调节免疫功能的作用[28]。大豆蛋白被水解后会产生一种序列为Met-lle-Thr-Leu-Ala-Ile-Pro-Val-Asn-Lys-Pro-Gly-Arg的大豆肽，该肽可刺激人多形核白细胞的吞噬功能[28]。Egusa等[29]研究发现大豆蛋白经肽酶R降解后，获得的小肽可以使CD11b+、CD49b+、IL-12+CD11b+、IFN-γ+CD49b+等淋巴细胞的数量增加，同时，发现小鼠派伊尔结（PP）细胞中与先天免疫反应相关的基因表达有所增加，从而促进了小鼠脾细胞免疫功能的发育。左倩[30]研究发现，大豆肽可使回肠派伊尔结（PP）的数量增加，血浆IgG、IFN-γ和IL-6的浓度提高，回肠黏膜sIgA、IFN-γ和IL-6含量也显著增加，从而增强机体免疫力。

3 大豆肽在畜禽生产中的应用

3.1 在猪生产中的应用

大豆肽在猪的应用上主要改善其生长性能、肠道健康、抗氧化能力和免疫功能。唐玲等[31]在仔猪基础日粮中添加1.0%、1.5%、2.0%和2.5%大豆酶解蛋白，其研究表明，随着大豆酶解蛋白添加量的增加，仔猪血清C3、C4、免疫球蛋白G含量、谷胱甘肽和谷胱甘肽还原酶含量随之提高（P<0.05），同时大豆酶解蛋白使血清丙二醛（MDA）含量降低（P<0.01），大豆酶解蛋白使肝脏中丙二醛含量降低（P<0.01），使谷胱甘肽、谷胱甘肽还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶提高（P<0.05），由此可见，大豆酶解蛋白可以提高仔猪免疫力和抗氧化能力。左倩[30]在仔猪日粮中添加5、10、20 g/kg大豆肽，研究发现，大豆肽能促进仔猪肠黏膜组织结构发育，提高消化酶活性和肠黏膜免疫功能，改善仔猪生长性能；同时有助于提高仔猪抗氧化能力，增强仔猪免疫功能。Zheng等[32]以豆粕发酵产生的大豆肽饲喂猪，研究结果表明，5～10 g/kg大豆肽可提高猪的日增重，增加十二指肠和空肠的绒毛高度，降低了空肠组织中肿瘤坏死因子和丙二醛（MDA）的含量。程璞等[33]研究表明，添加2.5%、3%的大豆蛋白肽可以改善断奶仔猪血清中的总蛋白（TP）、白蛋白、尿素氮（BUN）和葡萄糖的浓度，提高仔猪抗应激能力。

3.2 在家禽生产中的应用

家禽日粮中加入大豆肽，能提高其生长性能，降低家禽患病率，改善肠道健康。孟可爱等[34]研究发现，0.8%大豆肽可以提高雏鸡日增重，降低料重比，提高免疫器官指数，并且具有降低总胆固醇含量的作用。Osho等[35]用1、2、3、4、5 g/kg的大豆肽饲喂肉鸡，研究发现，不同浓度的大豆肽均对肉鸡的日增重、料重比、回肠绒毛高度、空肠隐窝深度均有显著的线性影响（P<0.05），对回肠干物质和能量消化率有极显著的线性影响（P<0.01）。陈亮等[36]研究发现，添加0.3%、0.6%、0.9%大豆酶解蛋白可以提高合格蛋数和蛋重，增加蛋壳厚度和强度，提高哈夫单位。刘小飞等[37]在湘黄鸡的饲粮中添加0.4%、0.8%和1.2%的大豆肽，研究表明，添加大豆肽可以提高湘黄鸡的日增重、屠宰率、全净膛率和胸肌率，降低了其料重比、胸肌肌肉的滴水损失，从而提高了湘黄鸡的经济效益。于维等[38]在肉鸡饲粮中添加0.2%、0.4%、0.6%的大豆活性肽，研究表明，大豆活性肽可以提高黄羽肉鸡日增重、饲料利用率、血清中激素含量、血清抗氧化能力，降低发病率。

3.3 在反刍动物生产中的应用

目前，关于大豆肽在反刍动物上的研究和报道还较少，还需进一步试验探索其使用效果。田梅等[39]在肉牛的基础饲料中添加120、240 g/d和360 g/d的大豆小肽，研究表明，大豆小肽可以提高肉牛瘤胃丁酸弧菌数量（P<0.05），对回肠和十二指肠纤维、干物质、氨基酸和有机物消化有显著改善作用。王玲等[40]研究表明，灌注60 g/d大豆小肽使奶山羊肠系膜排流组织（MDV）总肽结合氨基酸净流量和门静脉排流组织（PDV）总肽结合氨基酸净流量增加（P<0.05），促进了奶山羊小肠对肽的吸收利用。

3.4 在水产动物生产中的应用

大豆肽不仅对家禽、猪以及反刍动物有提高生产性能、抗氧化能力以及免疫力等作用，同时，对水产动物也有同样的作用。肖伟伟[19]在幼建鲤日粮中添加1.0%、1.5%、2.0%、2.5%和3.0%的酶解大豆蛋白，其结果表明，添加酶解大豆蛋白可清除自由基，对鱼肠道细胞的氧化损伤有保护、修复和阻截作用，提高抗氧化酶基因表达及其活力等，添加1%酶解大豆蛋白还可以达到节约日粮的作用。李学丽[41]用酶解豆粕替代基础饲料中20%、40%、60%和80%的鱼粉，其研究表明，酶解豆粕可以促进幼鱼蛋白质合成代谢，改善其脂肪蓄积和提高幼鱼的抗氧化能力。宋志东等[42]添加14%、23.2%、37.7%、49.7%、61.7%和71.9%酶解大豆蛋白替代不同比例的鱼粉，其研究结果表明，酶解大豆蛋白替代69.03%以下的鱼粉对体组织脂肪蓄积有一定的改善作用，并且降低了血清三酰甘油水平。王铵静等[12]研究表明，添加1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%和4.0%大豆酶解蛋白可提高凡纳滨对虾幼虾粗蛋白质含量、肌肉磷含量、抗氧化能力以及抗病能力。

4 展望

大豆肽作为大豆蛋白水解后的产物，不仅去除了大部分的抗营养因子，而且分子量小，更利于动物消化吸收，同时，大豆肽还具有良好的理化性质和多种生物学功能[7]。大豆肽的使用不仅可以促进畜禽的生长性能，而且可以提高畜禽免疫功能、抗氧化能力，改善脂肪代谢。而作为大豆肽生产原料的大豆蛋白，其来源丰富、价格低廉。因此，大豆肽作为畜禽的饲料添加剂具有广阔的应用前景。

但是，当前不同水解方法获得的大豆肽质量不一。其中微生物发酵法会产生诸多杂质，分离纯化较困难，且成本较高；酸水解和碱水解法，其水解度难以控制，氨基酸容易受到破坏，且易产生有害物；酶水解法虽然是当前广泛应用的方法，但是存在酶资源少、易失活、产生苦味肽等问题[43]。同时，水解产生的大豆肽成分较多，当前各成分作用机制的研究还不够充足，还需在分子层面上进一步深入研究其机理。