sunt

În ultimii ani a existat un interes tot mai mare pentru rolul peptidelor în hrana animalelor, deoarece a devenit peste o industrie de 25 miliarde dolari pentru industria farmaceutică umană. Prin hidroliza chimică, enzimatică sau microbiană a proteinelor, indiferent dacă provin de la animale sau plante, sunt metode ideale pentru a genera peptide mici sau mari de înaltă calitate care pot fi utilizate în dietele animalelor.

Aceste peptide rezultate ar putea avea o mare valoare nutrițională și fiziologică pentru animal. Există dovezi crescânde că aceste peptide bioactive fabricate ar putea spori performanța și sănătatea animalelor. Multe dintre furajele bogate în proteine ​​standard pot fi acum transformate în peptide bioactive cu valoare adăugată care pot îmbunătăți în cele din urmă durabilitatea sistemelor de agricultură animală.

Această revizuire se va concentra asupra modurilor de acțiune nutriționale și fiziologice sau bioactive ale peptidelor care sunt sau pot fi implementate în cadrul programelor de nutriție a animalelor pentru a spori atât performanța, cât și bunăstarea animalelor.

Eficiența absorbției aminoacizilor

Peptidele sunt esențiale pentru absorbția proteinelor și aminoacizilor din tractul gastro-intestinal. Majoritatea transportorilor AA (Tabelul 1) sunt de natură specifică și există o inhibiție competitivă potențială a absorbției între AA, consumatoare de energie și limitarea ratei. Întrucât există o varietate de sisteme de transport pentru peptide care sunt active, transcelulare și paracelulare, (Tabelul 2) care nu concurează sau necesită AA specifice.

De exemplu, cercetările au arătat că anumite molecule de peptide pot stimula, de asemenea, transportorii AA, făcându-i mai eficienți în transportul AA in vitro (Wenzel și colab.). În timp ce, la porcul viu, cercetările au dovedit, de asemenea, că soluțiile de peptidă plus amino administrate la porci au dus la o absorbție mai rapidă și mai mare a AA-urilor decât administrarea doar a unei soluții AA gratuite (Rerat 1988, 1989). Aceleași studii au constatat că plafonul absorbției AA a fost ridicat atunci când peptidele erau prezente. Acest beneficiu se observă și la păsările de curte, în timp ce Ravindran și colab. (2009) au demonstrat că absorbția treoninei, serinei, glicinei, tirozinei și cisteinei la puii de găină a fost crescută liniar, în timp ce restul de AA și azot au fost crescute de patru ori pe măsură ce nivelul peptidelor alimentare a crescut în dietele de pui de carne. Astfel, există dovezi crescânde care indică valoarea hrănirii peptidelor împreună cu AA-urile libere pentru a spori digestia și eficiența generală a proteinelor.

Tabelul 1: Transportoare de aminoacizi

Transportator de aminoacizi

Aminoacizi responsabili

Sistemul A (Alanine) este un simportor (NaC)

Aminoacizi alifatici mici

Sistemul ASC NaC symporter

Alanină, serină și cisteină

Sistemul L, nu un simportor NaC

Leucină, lanț ramificat și aminoacizi aromatici

Sistemul yC nu este dependent de NaC

Aminoacizi Dibazici

Sistemul X - AG dependent de NaC

Aminoacizi dicarboxilici

Simporter NaC pentru sistemul B sau B0

Bspecificul rutier al aminoacizilor

Masa 2: Transportori de peptide și absorbție 1

Tipul căii de absorbție

Tipuri de peptide

Transport activ

PepT1 (mai ales în pista GI)

Di- sau tripeptide

PepT2 (în țesuturi, vase de sânge, organe, creier)

Di- sau tripeptide

Absorbția transcelulară

Peptida cationică 5 până la 30 de resturi de aminoacizi

Pătrunderea bistratului lipidic

Mișcarea paracelulară

GLY-GLY; alte dipeptide simple

1 Adaptat din Gilbert și colab., 2008.

În plus, a existat un accent sporit în cadrul nutriției animalelor pe reducerea nivelurilor de proteine ​​brute din diete, menținând în același timp cerințele esențiale de AA prin AA sintetice. Cu toate acestea, scăderea prea drastică a proteinelor brute poate duce la performanțe și eficiență mai slabe. Dar un studiu efectuat pe porci în creștere a sugerat că reducerea proteinelor brute poate fi compensată prin suplimentarea AA esențială ca legătură de proteine ​​sau ca peptide, mai degrabă decât ca aa cristalină (Che și colab., 2017). În plus, valoarea peptidelor nu se găsește doar la speciile monogastrice, ci și la rumegătoare, a sugerat că creșterea microbiană a rumenului este optimizată atunci când AA sunt furnizate în combinație cu peptide, mai degrabă decât furnizate ca AA limitative specifice (Argyle și Baldwin, 1989).

Peptide bioactive

Definiția unei peptide bioactive (Tabelul 3) este o peptidă care are o funcție biologică dincolo de valoarea nutritivă a AA, proteine ​​sau azot. Multe peptide bioactive variază de la două la 20 AA în lungime, dar există și unele care pot avea o lungime mai mare de 20 AA. Aceste peptide bioactive pot ajuta animalul să se comporte mai bine, dar și capacitatea de a rezista la căldură sau la alți factori de stres ai mediului, au o recuperare mai rapidă de la o infecție sau boală, ajută la o maturare mai rapidă a microbiomului și ameliorează diareea. În cadrul produselor farmaceutice umane, aceste peptide bioactive sunt create sintetic pentru noi medicamente și tratamente ale diferitelor afecțiuni, dar pot apărea și în mod natural în produsele peptidice disponibile comercial provenind din subproduse animale și proteine ​​pe bază de plante. În cadrul animalelor, acestea pot duce la reducerea utilizării antibioticelor, un instrument pentru reducerea emisiilor de azot și minerale, toate în timp ce scad costurile de hrană.

Tabelul 3: Exemple de secvențe comune de peptide bioactive și funcțiile acestora

Tip

Secvenţă

Funcţie

Parte a buclei de feedback a hormonului de creștere

O parte a buclei de feedback a hormonului de creștere

Încurajați divizarea celulelor epidermice

Imunomodulare, cum ar fi mobilizarea celulelor imune (T, B și celule imune înnăscute)

Chelează mai multe minerale cu sarcină pozitivă și mărește absorbția lor

Neutralizați toxicitatea endotoxinelor bacteriene

Inhibarea directă a creșterii bacteriene

Factorul de creștere a fibroblastelor

Stimulează creșterea țesuturilor și a celulelor sanguine

Se leagă la receptorii de opiacee din calea GI sau pe tot corpul

Îmbunătățirea aportului de hrană

Unele peptide obișnuite pentru atragerea furajelor includ peptide glicină-glicină, glicină-histidină-glicină și glicină-glicină-histidină. Cu toate acestea, agenții de aromatizare a hranei devin și mai avansați, în timp ce sunt dezvoltați sau sintetizați pentru a imita peptidele aromatice naturale la care nou-născuții sunt expuși la începutul vieții, provenind fie din placentă, fie din laptele mamelor lor. Acești compuși au atribute mirositoare speciale, dar au și receptori specifici gustului atât în ​​gură, cât și în tractul gastro-intestinal.

Un exemplu în acest sens este că la purceii înțărcați din scroafe hrănite cu un produs peptidic porcin și apoi hrănite cu același produs după înțărcare, au avut un aport mediu zilnic crescut de hrană în faza inițială după înțărcare (Figueroa și colab., 2016). Alte moduri în care peptidele pot influența aportul de hrană sunt prin structuri peptidice exorfinice, cum ar fi colecistochinina, care s-ar lega de receptorii opiacei care ar evoca răspunsul la aport prin legarea periferică sau, posibil, cel mai rău caz, ar evoca anorexia prin legarea sistemului nervos central.

Peptide antimicrobiene

Peptidele antimicrobiene sunt principalele peptide bioactive care au fost cercetate în medicina veterinară. Cele două familii de AMP care au fost cercetate cel mai mult în domeniul medical veterinar - defensine și catelicidine - sunt cunoscute sub numele de peptide cationice. Spre deosebire de antibioticele tradiționale, aceste peptide nu acționează direct asupra bacteriilor, ci mai degrabă asupra sistemului imunitar înnăscut al animalului, pentru a spori imunitatea. Un astfel de studiu a constatat că hrănirea porcilor cu un amestec din aceste peptide cationice a îmbunătățit câștigul mediu zilnic, chiar și în fața Salmonella, reducând în același timp unele scurgeri fecale și infiltrarea de Salmonella în organe (Genovese, 2010). În plus, există numeroase alte publicații de cercetare care demonstrează nu numai beneficii de performanță, ci și îmbunătățiri ale digestibilității nutrienților, morfologiei intestinale și microflorei fecale la porci (Xiao și colab. 2015).

rezumat

Interesul recent crește în ceea ce privește utilizarea atât a proteinelor, cât și a utilizării AA la animale, dar și a oportunităților noi de a spori performanța și bunăstarea animalelor noastre. Prin diferitele moduri de acțiune, utilizarea peptidelor în programele nutriționale are capacitatea de a optimiza performanța, oferindu-ne în același timp soluții alternative pentru durabilitate. Oportunitatea de a reduce în continuare nivelurile noastre de proteine ​​brute sau ingredientele de furaje de specialitate din dietele noastre este o posibilitate. Dar, de asemenea, găsirea unei peptide care poate îmbunătăți propriul sistem imunitar al animalului pentru a combate bolile față de tratamentele actuale cu antibiotice este o altă oportunitate promițătoare pentru viitorul unei aprovizionări durabile cu carne.