ความสัมพันธ์ระหว่างโปรตีน เปปไทด์ และกรดอะมิโน
โปรตีน: โมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีหน้าที่ซึ่งก่อตัวจากโซ่โพลีเปปไทด์หนึ่งโซ่หรือมากกว่านั้นที่พับเป็นโครงสร้างสามมิติที่เฉพาะเจาะจงผ่านเกลียว แผ่น ฯลฯ
โซ่โพลีเปปไทด์: โมเลกุลที่มีลักษณะคล้ายโซ่ ประกอบด้วยกรดอะมิโน 2 ตัวขึ้นไปที่เชื่อมกันด้วยพันธะเปปไทด์
กรดอะมิโน: หน่วยพื้นฐานของโปรตีน มีอยู่ในธรรมชาติมากกว่า 20 ชนิด
โดยสรุปโปรตีนประกอบด้วยโซ่โพลีเปปไทด์ ซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโนอีกชั้นหนึ่ง
กระบวนการย่อยและดูดซึมโปรตีนในสัตว์
การเตรียมช่องปาก: อาหารจะถูกย่อยสลายทางกายภาพโดยการเคี้ยวในปาก เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการย่อยด้วยเอนไซม์ เนื่องจากช่องปากไม่มีเอนไซม์ย่อยอาหาร ขั้นตอนนี้จึงถือเป็นการย่อยเชิงกล
การสลายตัวเบื้องต้นในกระเพาะอาหาร:
หลังจากโปรตีนที่แตกตัวแล้วเข้าสู่กระเพาะอาหาร กรดในกระเพาะอาหารจะสลายสภาพโปรตีน เผยให้เห็นพันธะเปปไทด์ เปปซินจะย่อยโปรตีนด้วยเอนไซม์ให้เป็นโพลีเปปไทด์โมเลกุลขนาดใหญ่ ซึ่งต่อมาจะเข้าสู่ลำไส้เล็ก
การย่อยในลำไส้เล็ก: ทริปซินและไคโมทริปซินในลำไส้เล็กจะย่อยสลายโพลีเปปไทด์ให้เป็นเปปไทด์ขนาดเล็ก (ไดเปปไทด์หรือไตรเปปไทด์) และกรดอะมิโน จากนั้นจะถูกดูดซึมเข้าสู่เซลล์ลำไส้ผ่านระบบขนส่งกรดอะมิโนหรือระบบขนส่งเปปไทด์ขนาดเล็ก
ในโภชนาการสัตว์ ทั้งธาตุอาหารรองที่คีเลตด้วยโปรตีนและธาตุอาหารรองที่คีเลตด้วยเปปไทด์ขนาดเล็ก ช่วยเพิ่มการดูดซึมของธาตุอาหารรองผ่านกระบวนการคีเลต แต่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในกลไกการดูดซึม ความเสถียร และสถานการณ์การใช้งาน ต่อไปนี้คือการวิเคราะห์เชิงเปรียบเทียบจากสี่แง่มุม ได้แก่ กลไกการดูดซึม ลักษณะโครงสร้าง ผลการใช้ และสถานการณ์การใช้งานที่เหมาะสม
1. กลไกการดูดซึม:
| ตัวบ่งชี้การเปรียบเทียบ | ธาตุโปรตีนคีเลต | ธาตุติดตามที่ถูกคีเลตด้วยเปปไทด์ขนาดเล็ก |
|---|---|---|
| คำนิยาม | คีเลตใช้โปรตีนโมเลกุลขนาดใหญ่ (เช่น โปรตีนพืชไฮโดรไลซ์ โปรตีนเวย์) เป็นตัวพา ไอออนของโลหะ (เช่น Fe²⁺, Zn²⁺) สร้างพันธะโคออร์ดิเนชันกับหมู่คาร์บอกซิล (-COOH) และหมู่อะมิโน (-NH₂) ของกรดอะมิโน | ใช้เปปไทด์ขนาดเล็ก (ประกอบด้วยกรดอะมิโน 2-3 ชนิด) เป็นตัวพา ไอออนโลหะสร้างคีเลตแบบวงแหวนห้าเหลี่ยมหรือหกเหลี่ยมที่เสถียรกว่า โดยมีหมู่อะมิโน หมู่คาร์บอกซิล และหมู่ไซด์เชน |
| เส้นทางการดูดซึม | จำเป็นต้องสลายโดยโปรตีเอส (เช่น ทริปซิน) ในลำไส้ให้เป็นเปปไทด์ขนาดเล็กหรือกรดอะมิโน ปล่อยไอออนโลหะที่ถูกคีเลตออกมา ไอออนเหล่านี้จะเข้าสู่กระแสเลือดผ่านการแพร่แบบพาสซีฟหรือการขนส่งแบบแอคทีฟผ่านช่องไอออน (เช่น DMT1, ตัวขนส่ง ZIP/ZnT) บนเซลล์เยื่อบุผิวลำไส้ | สามารถดูดซึมได้ในรูปคีเลตที่สมบูรณ์โดยตรงผ่านตัวขนส่งเปปไทด์ (PepT1) บนเซลล์เยื่อบุผิวลำไส้ ภายในเซลล์ ไอออนโลหะจะถูกปล่อยออกมาโดยเอนไซม์ภายในเซลล์ |
| ข้อจำกัด | หากเอนไซม์ย่อยอาหารทำงานไม่เพียงพอ (เช่น ในสัตว์อายุน้อยหรือในสภาวะเครียด) ประสิทธิภาพการย่อยโปรตีนจะต่ำ ซึ่งอาจนำไปสู่การเสียโครงสร้างของคีเลตก่อนเวลาอันควร ทำให้ไอออนโลหะถูกจับโดยปัจจัยที่ขัดขวางคุณค่าทางโภชนาการ เช่น ไฟเตต ส่งผลให้การนำไปใช้ประโยชน์ลดลง | หลีกเลี่ยงการยับยั้งการแข่งขันของลำไส้ (เช่น จากกรดไฟติก) และการดูดซึมไม่จำเป็นต้องอาศัยการทำงานของเอนไซม์ย่อยอาหาร เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสัตว์อายุน้อยที่มีระบบย่อยอาหารที่ยังไม่สมบูรณ์ หรือสัตว์ที่ป่วยหรืออ่อนแอ |
2. ลักษณะโครงสร้างและเสถียรภาพ:
| ลักษณะเฉพาะ | ธาตุโปรตีนคีเลต | ธาตุติดตามที่ถูกคีเลตด้วยเปปไทด์ขนาดเล็ก |
|---|---|---|
| น้ำหนักโมเลกุล | ขนาดใหญ่ (5,000~20,000 ดา) | ขนาดเล็ก (200~500 ดา) |
| ความแข็งแรงของพันธะคีเลต | พันธะพิกัดหลายตัวแต่โครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนทำให้มีเสถียรภาพปานกลางโดยทั่วไป | โครงสร้างเปปไทด์สั้นแบบเรียบง่ายช่วยให้สามารถสร้างโครงสร้างวงแหวนที่มีเสถียรภาพมากขึ้น |
| ความสามารถในการป้องกันการรบกวน | ไวต่ออิทธิพลของกรดในกระเพาะอาหารและความผันผวนของค่า pH ในลำไส้ | ทนทานต่อกรดและด่างได้ดีขึ้น มีเสถียรภาพสูงขึ้นในสภาพแวดล้อมลำไส้ |
3. ผลการใช้งาน:
| ตัวบ่งชี้ | โปรตีนคีเลต | คีเลตเปปไทด์ขนาดเล็ก |
|---|---|---|
| ความสามารถในการดูดซึมทางชีวภาพ | ขึ้นอยู่กับการทำงานของเอนไซม์ย่อยอาหาร มีประสิทธิภาพในสัตว์โตเต็มวัยที่แข็งแรง แต่ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างมากในสัตว์อายุน้อยหรือสัตว์ที่เครียด | เนื่องจากเส้นทางการดูดซึมโดยตรงและโครงสร้างที่เสถียร การดูดซึมธาตุติดตามจึงสูงกว่าการดูดซึมโปรตีนคีเลต 10%~30% |
| ความสามารถในการขยายฟังก์ชัน | ฟังก์ชันการทำงานค่อนข้างอ่อนแอ โดยทำหน้าที่เป็นตัวพาธาตุร่องรอยเป็นหลัก | เปปไทด์ขนาดเล็กมีหน้าที่ในการควบคุมภูมิคุ้มกันและต้านอนุมูลอิสระ โดยให้ผลเสริมฤทธิ์ที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นกับธาตุที่จำเป็น (เช่น เปปไทด์ซีลีโนเมไทโอนีนให้ทั้งการเสริมซีลีเนียมและทำหน้าที่ต้านอนุมูลอิสระ) |
4. สถานการณ์ที่เหมาะสมและการพิจารณาทางเศรษฐกิจ:
| ตัวบ่งชี้ | ธาตุโปรตีนคีเลต | ธาตุติดตามที่ถูกคีเลตด้วยเปปไทด์ขนาดเล็ก |
|---|---|---|
| สัตว์ที่เหมาะสม | สัตว์โตเต็มวัยที่มีสุขภาพดี (เช่น หมูขุน ไก่ไข่) | สัตว์อายุน้อย สัตว์ที่เครียด สัตว์น้ำที่มีผลผลิตสูง |
| ค่าใช้จ่าย | ล่าง (วัตถุดิบหาได้ง่าย กระบวนการง่าย) | สูงกว่า (ต้นทุนสูงในการสังเคราะห์และการทำให้บริสุทธิ์เปปไทด์ขนาดเล็ก) |
| ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม | ส่วนที่ไม่ถูกดูดซึมอาจถูกขับออกมาในอุจจาระ ซึ่งอาจทำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมได้ | อัตราการใช้งานสูง ความเสี่ยงต่อมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมต่ำ |
สรุป:
(1) สำหรับสัตว์ที่มีความต้องการธาตุอาหารเสริมสูงและมีความสามารถในการย่อยอาหารที่อ่อนแอ (เช่น ลูกหมู ลูกไก่ ตัวอ่อนกุ้ง) หรือสัตว์ที่ต้องการการแก้ไขภาวะขาดธาตุอาหารเสริมอย่างรวดเร็ว แนะนำให้ใช้คีเลตเปปไทด์ขนาดเล็กเป็นตัวเลือกอันดับแรก
(2) สำหรับกลุ่มที่คำนึงถึงต้นทุนและมีระบบย่อยอาหารปกติ (เช่น สัตว์เลี้ยงและสัตว์ปีกในระยะท้ายของการเลี้ยง) สามารถเลือกธาตุโปรตีนคีเลตได้
เวลาโพสต์: 14 พ.ย. 2568