Związek między białkami, peptydami i aminokwasami
Białka: Funkcjonalne makrocząsteczki utworzone przez jeden lub więcej łańcuchów polipeptydowych, które składają się w specyficzne trójwymiarowe struktury poprzez helisy, arkusze itp.
Łańcuchy polipeptydowe: cząsteczki przypominające łańcuchy, składające się z dwóch lub więcej aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi.
Aminokwasy: Podstawowe elementy budulcowe białek. W naturze występuje ich ponad 20 rodzajów.
Podsumowując, białka składają się z łańcuchów polipeptydowych, które z kolei składają się z aminokwasów.
Proces trawienia i wchłaniania białka u zwierząt
Wstępne przygotowanie doustne: Pokarm jest fizycznie rozdrabniany poprzez żucie w jamie ustnej, co zwiększa powierzchnię trawienia enzymatycznego. Ponieważ w jamie ustnej brakuje enzymów trawiennych, ten etap jest uważany za trawienie mechaniczne.
Wstępny podział żołądka:
Po dostaniu się pofragmentowanych białek do żołądka, kwas żołądkowy denaturuje je, odsłaniając wiązania peptydowe. Pepsyna następnie enzymatycznie rozkłada białka na polipeptydy wielkocząsteczkowe, które następnie trafiają do jelita cienkiego.
Trawienie w jelicie cienkim: Trypsyna i chymotrypsyna w jelicie cienkim rozkładają polipeptydy na małe peptydy (dipeptydy lub tripeptydy) i aminokwasy. Są one następnie wchłaniane do komórek jelitowych poprzez układy transportu aminokwasów lub układ transportu małych peptydów.
W żywieniu zwierząt zarówno pierwiastki śladowe chelatowane białkowo, jak i małe pierwiastki śladowe chelatowane peptydowo poprawiają biodostępność pierwiastków śladowych poprzez chelatowanie, ale różnią się one znacząco mechanizmami wchłaniania, stabilnością i możliwościami zastosowania. Poniżej przedstawiono analizę porównawczą w czterech aspektach: mechanizm wchłaniania, cechy strukturalne, efekty zastosowania i możliwości zastosowania.
1. Mechanizm absorpcji:
| Wskaźnik porównania | Chelatowane białkowo pierwiastki śladowe | Małe chelatowane peptydem pierwiastki śladowe |
|---|---|---|
| Definicja | Chelaty wykorzystują białka makrocząsteczkowe (np. hydrolizowane białko roślinne, białko serwatkowe) jako nośniki. Jony metali (np. Fe²⁺, Zn²⁺) tworzą wiązania koordynacyjne z grupami karboksylowymi (-COOH) i aminowymi (-NH₂) reszt aminokwasowych. | Wykorzystuje małe peptydy (złożone z 2-3 aminokwasów) jako nośniki. Jony metali tworzą bardziej stabilne pięcio- lub sześcioczłonowe chelaty pierścieniowe z grupami aminowymi, karboksylowymi i grupami łańcucha bocznego. |
| Droga absorpcji | Wymagają one rozkładu przez proteazy (np. trypsynę) w jelicie na małe peptydy lub aminokwasy, uwalniając chelatowane jony metali. Jony te przedostają się następnie do krwiobiegu poprzez bierną dyfuzję lub aktywny transport przez kanały jonowe (np. DMT1, transportery ZIP/ZnT) w komórkach nabłonka jelitowego. | Może być wchłaniany w postaci nieuszkodzonych chelatów bezpośrednio przez transporter peptydowy (PepT1) w komórkach nabłonka jelitowego. Wewnątrz komórki jony metali są uwalniane przez enzymy wewnątrzkomórkowe. |
| Ograniczenia | Jeśli aktywność enzymów trawiennych jest niewystarczająca (np. u młodych zwierząt lub w warunkach stresu), efektywność rozkładu białek jest niska. Może to prowadzić do przedwczesnego rozerwania struktury chelatu, co umożliwia wiązanie jonów metali przez czynniki antyodżywcze, takie jak fityniany, co zmniejsza ich wykorzystanie. | Omija hamowanie konkurencyjne jelit (np. przez kwas fitynowy), a wchłanianie nie zależy od aktywności enzymów trawiennych. Szczególnie odpowiedni dla młodych zwierząt z niedojrzałym układem pokarmowym lub zwierząt chorych/osłabionych. |
2. Charakterystyka strukturalna i stabilność:
| Charakterystyczny | Chelatowane białkowo pierwiastki śladowe | Małe chelatowane peptydem pierwiastki śladowe |
|---|---|---|
| Masa cząsteczkowa | Duży (5000~20000 Da) | Mały (200~500 Da) |
| Siła wiązania chelatowego | Wiele wiązań koordynacyjnych, ale złożona konformacja cząsteczkowa powoduje, że stabilność jest na ogół umiarkowana. | Prosta, krótka konformacja peptydu umożliwia tworzenie bardziej stabilnych struktur pierścieniowych. |
| Zdolność przeciwzakłóceniowa | Wrażliwy na działanie kwasu żołądkowego i wahania pH jelit. | Większa odporność na kwasy i zasady; wyższa stabilność w środowisku jelitowym. |
3. Efekty zastosowania:
| Wskaźnik | Chelaty białkowe | Małe chelaty peptydowe |
|---|---|---|
| Biodostępność | Zależny od aktywności enzymów trawiennych. Skuteczny u zdrowych zwierząt dorosłych, ale skuteczność znacznie spada u zwierząt młodych lub zestresowanych. | Ze względu na bezpośrednią drogę wchłaniania i stabilną strukturę, biodostępność pierwiastków śladowych jest o 10%–30% wyższa niż w przypadku chelatów białkowych. |
| Rozszerzalność funkcjonalna | Stosunkowo słaba funkcjonalność, służą głównie jako nośniki pierwiastków śladowych. | Małe peptydy same w sobie posiadają funkcje takie jak regulacja odporności i działanie antyoksydacyjne, zapewniając silniejsze efekty synergistyczne z pierwiastkami śladowymi (np. peptyd selenometioniny zapewnia zarówno suplementację selenem, jak i działanie antyoksydacyjne). |
4. Odpowiednie scenariusze i rozważania ekonomiczne:
| Wskaźnik | Chelatowane białkowo pierwiastki śladowe | Małe chelatowane peptydem pierwiastki śladowe |
|---|---|---|
| Odpowiednie zwierzęta | Zdrowe dorosłe zwierzęta (np. tuczniki, kury nioski) | Młode zwierzęta, zwierzęta poddane stresowi, gatunki wodne o wysokiej wydajności |
| Koszt | Niższy (łatwo dostępne surowce, prosty proces) | Wyższe (wysoki koszt syntezy i oczyszczania małych peptydów) |
| Wpływ na środowisko | Niewchłonięte części mogą zostać wydalone z kałem, co może doprowadzić do zanieczyszczenia środowiska. | Wysoki stopień wykorzystania, niższe ryzyko zanieczyszczenia środowiska. |
Streszczenie:
(1) W przypadku zwierząt o wysokim zapotrzebowaniu na pierwiastki śladowe i słabej zdolności trawiennej (np. prosięta, pisklęta, larwy krewetek) lub zwierząt wymagających szybkiej korekty niedoborów, jako priorytetowy wybór zaleca się stosowanie małych chelatów peptydowych.
(2) W przypadku grup wrażliwych na koszty i o prawidłowym funkcjonowaniu układu trawiennego (np. bydło i drób w późnej fazie tuczu) można wybrać chelatowane białkiem pierwiastki śladowe.
Czas publikacji: 14-11-2025
