瘤胃旁路蛋白在反刍动物小肠中的作用

奶牛瘤胃在蛋白质进入肠道前分解其大部分，但逃过分解的蛋白质则由动物自身消化酶接管。对于营养学家来说，问题在于旁路蛋白进入小肠后会发生什么：哪些酶对其作用，氨基酸以何种形式排出，以及有多少能被利用。

Cropenta 洞察

对营养学家而言，关键在于逃过瘤胃的蛋白质只有在小肠中被消化才具备价值。十二指肠和空肠中的肽酶作用与氨基酸供应密切相关，但特定旁路蛋白的联系程度需通过测量确定。当报告蛋白质的RUP时，其肠道消化率和背后的通过率揭示了有多少可转化为可吸收氨基酸，因此在比较产品前应检查这两个值。

从瘤胃到小肠

瘤胃不可降解蛋白 (RUP)，也称旁路蛋白或UDP，是指逃过瘤胃微生物分解并进入皱胃和小肠的蛋白质部分。在皱胃中，胃酸使蛋白质结构变性，胃蛋白酶开始将其切割成小片段。主要消化过程发生在小肠中，酶将蛋白质分解为肽和游离氨基酸，供肠壁吸收。保护性处理，如受控的美拉德反应，旨在使蛋白质在瘤胃中保持完整，同时使其在后续步骤中开放消化，但过度加工也会降低肠道消化率。

哪些肽酶发挥作用

小肠中的消化大致分两个阶段。胰腺内肽酶（如胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶）在蛋白质内部位点进行切割，产生较短的肽。肠道内壁表面的外肽酶和刷状缘酶随后将这些肽修剪成游离氨基酸和小肽，主要是二肽和三肽，通过肠细胞中的转运体吸收。

肽酶的产量受饮食影响。一项对大鼠研究的综述显示，与高蛋白饮食动物相比，低蛋白饮食动物分泌的胰腺胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶较少^[1]，这表明酶的供应量会适应蛋白质负荷。但这仅是啮齿动物的研究发现，并不能确定奶牛也存在同样的适应性。

其他消化研究已在非反刍动物系统中进行。一项初步研究考察了未消化乳清蛋白水解物和模拟肠道消化物上的刷状缘酶活性^[2]。该研究基于食品模型而非饲料蛋白，且未描述反刍动物的消化过程。

反刍动物的证据能说明什么，不能说明什么

对于反刍动物日粮，实际问题比一般的肽酶生物学更为狭窄：到达十二指肠的RUP有多少被消化和吸收。肠道消化率通过带有十二指肠瘘管的奶牛进行测量，例如采用移动尼龙袋技术，将蛋白质在肠道内孵育并测量未消化残留物。结果是瘤胃不可降解部分的肠道消化率值，报告为四舍五入的百分比。这是一种实验性表征，并非配方值。

目前尚未证实牛对特定旁路蛋白的定量肽酶活性，也未证实热处理或美拉德处理对反刍动物肠道中酶作用的影响。其一般机制已被理解，但特定受保护蛋白的效果大小必须通过体内测量获得。体外酶测试无法可靠反映美拉德保护蛋白的原位结果，因为它们往往会高估瘤胃保护作用。

从RUP到可代谢蛋白

RUP只有在肠道消化后才有意义。高RUP但低肠道消化率的蛋白质提供的可用氨基酸很少。荷兰DVE/OEB等评估系统将瘤胃降解、肠道消化率和假定通过率 (Kp) 结合为配方值，只有在相同Kp下，计算出的RUP在不同产品之间才具有可比性。微生物蛋白也提供了到达肠道的大部分氨基酸，因此额外的旁路蛋白主要在日粮需要时才增加价值。

日粮的实际要点

比较两种受保护蛋白质时，检查RUP值是否采用相同的Kp，以及是否同时报告了肠道消化率。过度加工会降低保护作用和消化率，因此，没有消化率数据的高保护性数值并不能完整反映到达肠道的氨基酸情况。

技术摘要

离开瘤胃的旁路蛋白在小肠中被胰腺内肽酶（如胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶）消化，随后被外肽酶和刷状缘酶分解，释放氨基酸和小肽以供吸收。RUP、肠道消化率和假定通过率必须结合起来解读。

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