ცილებს, პეპტიდებსა და ამინომჟავებს შორის ურთიერთობა
ცილები: ფუნქციური მაკრომოლეკულები, რომლებიც წარმოიქმნება ერთი ან მეტი პოლიპეპტიდური ჯაჭვით, რომლებიც სპირალების, ფურცლების და ა.შ. მეშვეობით კონკრეტულ სამგანზომილებიან სტრუქტურებად იკეცება.
პოლიპეპტიდური ჯაჭვები: ჯაჭვის მსგავსი მოლეკულები, რომლებიც შედგება ორი ან მეტი ამინომჟავისგან, რომლებიც დაკავშირებულია პეპტიდური ბმებით.
ამინომჟავები: ცილების ძირითადი საშენი ბლოკები; ბუნებაში 20-ზე მეტი ტიპი არსებობს.
შეჯამებით, ცილები შედგება პოლიპეპტიდური ჯაჭვებისგან, რომლებიც, თავის მხრივ, ამინომჟავებისგან შედგება.
ცილების მონელებისა და შეწოვის პროცესი ცხოველებში
პირის ღრუში წინასწარი დამუშავება: საკვები ფიზიკურად იშლება პირის ღრუში დაღეჭვისას, რაც ზრდის ფერმენტული მონელების ზედაპირს. რადგან პირის ღრუში საჭმლის მომნელებელი ფერმენტები არ არის, ეს ეტაპი მექანიკურ მონელებად ითვლება.
კუჭის წინასწარი რღვევა:
კუჭში ფრაგმენტირებული ცილების მოხვედრის შემდეგ, კუჭის მჟავა ახდენს მათ დენატურირებას, რაც ავლენს პეპტიდურ ბმებს. შემდეგ პეპსინი ფერმენტულად შლის ცილებს მსხვილ მოლეკულურ პოლიპეპტიდებად, რომლებიც შემდგომში წვრილ ნაწლავში ხვდებიან.
წვრილ ნაწლავში მონელება: წვრილ ნაწლავში ტრიფსინი და ქიმოტრიფსინი პოლიპეპტიდებს წვრილ პეპტიდებად (დიპეპტიდებად ან ტრიპეპტიდებად) და ამინომჟავებად შლიან. შემდეგ ეს ნივთიერებები ნაწლავის უჯრედებში ამინომჟავების ტრანსპორტირების სისტემების ან წვრილი პეპტიდების ტრანსპორტირების სისტემის მეშვეობით შეიწოვება.
ცხოველთა კვებაში, როგორც ცილა-ხელატირებული მიკროელემენტები, ასევე მცირე პეპტიდური-ხელატირებული მიკროელემენტები ქელაციის გზით აუმჯობესებენ მიკროელემენტების ბიოშეღწევადობას, თუმცა ისინი მნიშვნელოვნად განსხვავდებიან შეწოვის მექანიზმებით, სტაბილურობითა და შესაბამისი სცენარებით. ქვემოთ მოცემულია შედარებითი ანალიზი ოთხი ასპექტიდან: შეწოვის მექანიზმი, სტრუქტურული მახასიათებლები, გამოყენების ეფექტები და შესაფერისი სცენარები.
1. შთანთქმის მექანიზმი:
| შედარების ინდიკატორი | ცილა-ხელატირებული მიკროელემენტები | მცირე პეპტიდ-ხელატირებული მიკროელემენტები |
|---|---|---|
| განმარტება | ხელატები მატარებლებად იყენებენ მაკრომოლეკულურ ცილებს (მაგ., ჰიდროლიზებული მცენარეული ცილა, შრატის ცილა). ლითონის იონები (მაგ., Fe²⁺, Zn²⁺) კოორდინატულ ბმებს ქმნიან ამინომჟავური ნარჩენების კარბოქსილის (-COOH) და ამინო (-NH₂) ჯგუფებთან. | მატარებლებად იყენებს მცირე პეპტიდებს (რომლებიც შედგება 2-3 ამინომჟავისგან). ლითონის იონები ამინოჯგუფებით, კარბოქსილის ჯგუფებით და გვერდითი ჯაჭვის ჯგუფებით წარმოქმნიან უფრო სტაბილურ ხუთ ან ექვსწევრიან რგოლურ ხელატებს. |
| შეწოვის გზა | საჭიროებენ პროტეაზების (მაგ., ტრიფსინის) მიერ ნაწლავში დაშლას მცირე პეპტიდებად ან ამინომჟავებად, რაც გამოიყოფა ხელირებული ლითონის იონები. ეს იონები შემდეგ სისხლში შედიან პასიური დიფუზიის ან აქტიური ტრანსპორტის გზით ნაწლავის ეპითელურ უჯრედებზე იონური არხების (მაგ., DMT1, ZIP/ZnT ტრანსპორტიორების) მეშვეობით. | შეიძლება შეიწოვოს ხელატების სახით უშუალოდ ნაწლავის ეპითელურ უჯრედებზე არსებული პეპტიდური ტრანსპორტიორის (PepT1) მეშვეობით. უჯრედის შიგნით ლითონის იონები გამოთავისუფლდება უჯრედშიდა ფერმენტების მიერ. |
| შეზღუდვები | თუ საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების აქტივობა არასაკმარისია (მაგ., ახალგაზრდა ცხოველებში ან სტრესის ქვეშ), ცილის დაშლის ეფექტურობა დაბალია. ამან შეიძლება გამოიწვიოს ხელატის სტრუქტურის ნაადრევი დარღვევა, რაც საშუალებას მისცემს ლითონის იონებს დაუკავშირდნენ კვებითი ღირებულების საწინააღმდეგო ფაქტორებს, როგორიცაა ფიტატი, და შეამცირონ უტილიზაცია. | გვერდს უვლის ნაწლავების კონკურენტულ ინჰიბირებას (მაგ., ფიტინის მჟავასგან) და შეწოვა არ არის დამოკიდებული საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების აქტივობაზე. განსაკუთრებით შესაფერისია ახალგაზრდა ცხოველებისთვის, რომლებსაც აქვთ მოუმწიფებელი საჭმლის მომნელებელი სისტემა ან ავადმყოფი/დასუსტებული ცხოველები. |
2. სტრუქტურული მახასიათებლები და სტაბილურობა:
| დამახასიათებელი | ცილა-ხელატირებული მიკროელემენტები | მცირე პეპტიდ-ხელატირებული მიკროელემენტები |
|---|---|---|
| მოლეკულური წონა | დიდი (5,000~20,000 და) | მცირე (200~500 და) |
| ჩელატური ბმის სიძლიერე | მრავლობითი კოორდინაციული ბმები, მაგრამ რთული მოლეკულური კონფორმაცია ზოგადად ზომიერ სტაბილურობას იწვევს. | მარტივი მოკლე პეპტიდური კონფორმაცია უფრო სტაბილური რგოლური სტრუქტურების ფორმირების საშუალებას იძლევა. |
| ჩარევის საწინააღმდეგო უნარი | მგრძნობიარეა კუჭის მჟავიანობისა და ნაწლავის pH-ის რყევების ზემოქმედების მიმართ. | უფრო ძლიერი მჟავებისა და ტუტეებისადმი მდგრადობა; უფრო მაღალი სტაბილურობა ნაწლავის გარემოში. |
3. გამოყენების ეფექტები:
| ინდიკატორი | ცილოვანი ჩელატები | მცირე პეპტიდური ჩელატები |
|---|---|---|
| ბიოშეღწევადობა | დამოკიდებულია საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების აქტივობაზე. ეფექტურია ჯანმრთელ ზრდასრულ ცხოველებში, მაგრამ ეფექტურობა მნიშვნელოვნად მცირდება ახალგაზრდა ან სტრესის ქვეშ მყოფ ცხოველებში. | პირდაპირი შეწოვის გზისა და სტაბილური სტრუქტურის გამო, მიკროელემენტების ბიოშეღწევადობა 10%-30%-ით მეტია, ვიდრე ცილოვანი ხელატების. |
| ფუნქციური გაფართოება | შედარებით სუსტი ფუნქციონალურობა, ძირითადად მიკროელემენტების მატარებლების როლს ასრულებს. | მცირე პეპტიდებს თავად აქვთ ისეთი ფუნქციები, როგორიცაა იმუნური რეგულირება და ანტიოქსიდანტური აქტივობა, რაც მიკროელემენტებთან ერთად უფრო ძლიერ სინერგიულ ეფექტს გვთავაზობს (მაგ., სელენომეთიონის პეპტიდი უზრუნველყოფს როგორც სელენის დამატებას, ასევე ანტიოქსიდანტურ ფუნქციებს). |
4. შესაფერისი სცენარები და ეკონომიკური მოსაზრებები:
| ინდიკატორი | ცილა-ხელატირებული მიკროელემენტები | მცირე პეპტიდ-ხელატირებული მიკროელემენტები |
|---|---|---|
| შესაფერისი ცხოველები | ჯანმრთელი ზრდასრული ცხოველები (მაგ., მეწველი ღორები, კვერცხმდებელი ქათმები) | ახალგაზრდა ცხოველები, სტრესის ქვეშ მყოფი ცხოველები, მაღალპროდუქტიული წყლის სახეობები |
| ღირებულება | დაბალი (ნედლეული ადვილად ხელმისაწვდომია, მარტივი პროცესი) | უფრო მაღალი (მცირე პეპტიდების სინთეზისა და გაწმენდის მაღალი ღირებულება) |
| გარემოზე ზემოქმედება | შეუწოვი ნაწილები შეიძლება გამოიყოს განავალში, რამაც შესაძლოა გარემო დააბინძუროს. | მაღალი გამოყენების მაჩვენებელი, გარემოს დაბინძურების დაბალი რისკი. |
რეზიუმე:
(1) მიკროელემენტების მაღალი მოთხოვნილებისა და სუსტი საჭმლის მონელების უნარის მქონე ცხოველებისთვის (მაგ., გოჭები, წიწილები, კრევეტების ლარვები) ან დეფიციტის სწრაფი კორექციის საჭიროების მქონე ცხოველებისთვის, მცირე პეპტიდური ხელატები რეკომენდებულია პრიორიტეტულ არჩევანად.
(2) ნორმალური საჭმლის მომნელებელი ფუნქციის მქონე ხარჯებისადმი მგრძნობიარე ჯგუფებისთვის (მაგ., შინაური ცხოველები და ფრინველები გვიან დასრულებულ ეტაპზე), შესაძლებელია ცილით ხელატირებული მიკროელემენტების შერჩევა.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 14 ნოემბერი
