人体口腔中没有水解蛋白质的酶类,食物蛋白质的消化从胃开始,主要在小肠进行。传统营养学观点,认为蛋白质在消化道一系列酶作用下,被依次分解为多肽、寡肽,最终降解为氨基酸被人体吸收利用,见图2-1。食物蛋白质消化后可消除其抗原性,避免过敏反应,是人体氨基酸的主要来源。
图2-1 蛋白质消化吸收简图
传统的观点认为,分子越小越容易被吸收,所以氨基酸比肽更容易吸收。但研究发现,肽具有很强的活性,一些小分子质量的肽要远比同浓度下的某些游离氨基酸更容易吸收,而且可以不经消化而被肠黏膜直接吸收,吸收率约提高2~2.5倍。关于肽在小肠内的吸收机制,目前已经鉴定的主要有3种,包括PepT1载体调节吸收转运(PepT1-mediated transport)、细 胞 旁 路 转 运(Paracellular transport)和 转 胞 吞 作 用(Transcytosis),见图2-2。
(1)PepT1载体调节吸收转运 在小肠内二肽、三肽以及一些肽类药物都是通过PepT1载体调节进行主动吸收的。PepT1载体需要氢离子协同转运,对底物具有一定的选择性。这种方式能够识别并转运超过8000种不同的小肽。
(2)细胞旁路转运 细胞旁路转运是通过小肠上皮细胞间的紧密连接进行物质吸收转运的过程,不需要消耗能量,其底物通常为水溶性小肽。所以肽分子大小是影响其通过细胞旁路进行吸收最主要的因素。
(3)转胞吞作用 在小肠内,大部分的大分子蛋白质及一些片段则需要通过转胞吞作用进行吸收。
图2-2 肽在小肠内吸收的3种主要机制(www.daowen.com)
细胞旁路转运受许多因素的影响,包括肽本身的结构和性质。转胞吞作用主要包括3个步骤:细胞膜表面的内吞作用、细胞内运输以及胞外分泌。通过转胞吞作用进行吸收时,首先需要被吸收物质与细胞膜表面相互作用,因此,吸收底物的结构性质对转胞吞作用有重要的影响。
随着研究的深入,肽的营养价值逐渐被很多实验证实,同时肽在吸收利用上的优势也逐渐被人们认可。
传统营养理论认为,食物中的蛋白质经消化吸收的氨基酸与机体内组织的蛋白质降解产生的氨基酸混在一起,分布于机体各组织器官,共同参与代谢,构成了人体内的氨基酸池。氨基酸池一般以游离氨基酸总量来计算,而代谢库中的游离氨基酸也是各种组织细胞氨基酸的唯一来源。
在人体内,氨基酸的主要功能是合成各种蛋白质和肽,也可以转变为其他含氮物质。氨基酸的共同代谢途径就是脱氨基作用以及由此产生的α-酮酸的代谢。但由于不同氨基酸具有不同的结构特点,也各有其不同的代谢方式。
血液循环中的肽类主要来自食物蛋白的消化吸收、体内蛋白质的分解、机体自身合成(脑咖肽、激素等)和外源性静脉注射等。研究证实,这些小肽能够被多种组织直接有效利用。生物活性肽在体内的含量非常之少,但具有重要作用,主要生理功能有类吗啡样活性、激素和调节激素的作用。外源性活性肽可用于改善营养素吸收和矿物质运输、促进生长、调节免疫力等。
到目前为止,有关肽和氨基酸在组织中代谢利用的生理机制以及控制其代谢的有关因素尚未能完全清楚,相关理论有待进一步发展。
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