Սպիտակուցների, պեպտիդների և ամինաթթուների միջև փոխհարաբերությունը
Սպիտակուցներ՝ ֆունկցիոնալ մակրոմոլեկուլներ, որոնք ձևավորվում են մեկ կամ մի քանի պոլիպեպտիդային շղթաներից, որոնք պարույրների, թերթերի և այլնի միջոցով ծալվում են դեպի յուրահատուկ եռաչափ կառուցվածքներ։
Պոլիպեպտիդային շղթաներ՝ շղթաանման մոլեկուլներ, որոնք կազմված են երկու կամ ավելի ամինաթթուներից, որոնք կապված են պեպտիդային կապերով։
Ամինաթթուներ՝ սպիտակուցների հիմնական կառուցվածքային բլոկները։ Բնության մեջ գոյություն ունեն դրանց ավելի քան 20 տեսակներ։
Ամփոփելով՝ սպիտակուցները կազմված են պոլիպեպտիդային շղթաներից, որոնք էլ իրենց հերթին կազմված են ամինաթթուներից։
Սպիտակուցների մարսման և կլանման գործընթացը կենդանիների մոտ
Բերանի խոռոչի նախնական մշակում. Սնունդը ֆիզիկապես քայքայվում է բերանում ծամելիս, ինչը մեծացնում է ֆերմենտատիվ մարսողության համար անհրաժեշտ մակերեսը: Քանի որ բերանում մարսողական ֆերմենտներ չկան, այս քայլը համարվում է մեխանիկական մարսողություն:
Ստամոքսի նախնական քայքայումը.
Երբ մասնատված սպիտակուցները մտնում են ստամոքս, ստամոքսաթթուն դրանք դենատուրացնում է՝ բացելով պեպտիդային կապերը: Այնուհետև պեպսինը ֆերմենտատիվ կերպով քայքայում է սպիտակուցները խոշոր մոլեկուլային պոլիպեպտիդների, որոնք հետագայում մտնում են բարակ աղիք:
Մարսողությունը բարակ աղիքում. Տրիպսինը և քիմոտրիպսինը բարակ աղիքում պոլիպեպտիդները հետագայում քայքայում են փոքր պեպտիդների (դիպեպտիդներ կամ տրիպեպտիդներ) և ամինաթթուների: Այնուհետև դրանք ներծծվում են աղիքային բջիջների մեջ ամինաթթուների փոխադրման համակարգերի կամ փոքր պեպտիդների փոխադրման համակարգի միջոցով:
Կենդանիների սննդում, թե՛ սպիտակուցային քելացված միկրոտարրերը, թե՛ փոքր պեպտիդային քելացված միկրոտարրերը բարելավում են միկրոտարրերի կենսամատչելիությունը քելացման միջոցով, սակայն դրանք զգալիորեն տարբերվում են իրենց կլանման մեխանիզմներով, կայունությամբ և կիրառելի սցենարներով։ Հետևյալը համեմատական վերլուծություն է ներկայացնում չորս ասպեկտներից՝ կլանման մեխանիզմ, կառուցվածքային բնութագրեր, կիրառման հետևանքներ և համապատասխան սցենարներ։
1. Կլանման մեխանիզմ.
| Համեմատության ցուցիչ | Սպիտակուց-խելատացված միկրոտարրեր | Փոքր պեպտիդ-խելատացված միկրոտարրեր |
|---|---|---|
| Սահմանում | Քելատները որպես կրիչներ օգտագործում են մակրոմոլեկուլային սպիտակուցներ (օրինակ՝ հիդրոլիզացված բուսական սպիտակուց, շիճուկային սպիտակուց): Մետաղական իոնները (օրինակ՝ Fe²⁺, Zn²⁺) կոորդինատային կապեր են առաջացնում ամինաթթվային մնացորդների կարբօքսիլային (-COOH) և ամինո (-NH₂) խմբերի հետ: | Որպես կրիչներ օգտագործում է փոքր պեպտիդներ (կազմված 2-3 ամինաթթուներից): Մետաղական իոնները ձևավորում են ավելի կայուն հինգ կամ վեց անդամանի օղակաձև քելատներ՝ ամինո խմբերով, կարբօքսիլային խմբերով և կողմնային շղթայական խմբերով: |
| Կլանման ուղի | Պահանջում են պրոտեազների (օրինակ՝ տրիպսինի) կողմից աղիներում մանր պեպտիդների կամ ամինաթթուների քայքայում, որն արտազատում է քելացված մետաղական իոններ։ Այնուհետև այս իոնները մտնում են արյան մեջ պասիվ դիֆուզիայի կամ ակտիվ փոխադրման միջոցով՝ իոնային անցուղիներով (օրինակ՝ DMT1, ZIP/ZnT փոխադրիչներ) աղիքային էպիթելային բջիջների վրա։ | Կարող է ներծծվել որպես ամբողջական քելատներ անմիջապես աղիքային էպիթելային բջիջների վրա գտնվող պեպտիդային փոխադրիչի (PepT1) միջոցով։ Բջջի ներսում մետաղական իոնները արտազատվում են ներբջջային ֆերմենտների կողմից։ |
| Սահմանափակումներ | Եթե մարսողական ֆերմենտների ակտիվությունը բավարար չէ (օրինակ՝ երիտասարդ կենդանիների մոտ կամ սթրեսի տակ), սպիտակուցների քայքայման արդյունավետությունը ցածր է։ Սա կարող է հանգեցնել քելատային կառուցվածքի վաղաժամ խզման, ինչը թույլ է տալիս մետաղական իոններին կապվել հակասննդային գործոնների, ինչպիսին է ֆիտատը, հետ՝ նվազեցնելով դրանց օգտագործումը։ | Շրջանցում է աղիքային մրցակցային արգելակումը (օրինակ՝ ֆիտաթթվից), և ներծծումը կախված չէ մարսողական ֆերմենտային ակտիվությունից: Հատկապես հարմար է երիտասարդ կենդանիների համար, որոնք ունեն անհասուն մարսողական համակարգ կամ հիվանդ/թուլացած կենդանիներ: |
2. Կառուցվածքային բնութագրեր և կայունություն.
| Բնութագիր | Սպիտակուց-խելատացված միկրոտարրեր | Փոքր պեպտիդ-խելատացված միկրոտարրեր |
|---|---|---|
| Մոլեկուլային քաշը | Մեծ (5,000~20,000 Դա) | Փոքր (200~500 Դա) |
| Քելատային կապի ուժը | Բազմակի կոորդինատային կապեր, բայց բարդ մոլեկուլային կոնֆորմացիան հանգեցնում է ընդհանուր առմամբ միջին կայունության։ | Պարզ կարճ պեպտիդային կոնֆորմացիան թույլ է տալիս ձևավորել ավելի կայուն օղակաձև կառուցվածքներ։ |
| Հակամիջամտության ունակություն | Զգայուն է ստամոքսահյութի թթվայնության և աղիքային pH-ի տատանումների ազդեցությանը։ | Ավելի ուժեղ թթվային և ալկալային դիմադրություն; ավելի բարձր կայունություն աղիքային միջավայրում։ |
3. Կիրառման հետևանքները.
| Ցուցիչ | Սպիտակուցային քելատներ | Փոքր պեպտիդային քելատներ |
|---|---|---|
| Կենսահասանելիություն | Կախված է մարսողական ֆերմենտների ակտիվությունից: Արդյունավետ է առողջ չափահաս կենդանիների մոտ, սակայն արդյունավետությունը զգալիորեն նվազում է երիտասարդ կամ սթրեսային կենդանիների մոտ: | Ուղիղ կլանման ուղու և կայուն կառուցվածքի շնորհիվ, միկրոտարրերի կենսամատչելիությունը 10%-30%-ով ավելի բարձր է, քան սպիտակուցային քելատներինը։ |
| Ֆունկցիոնալ ընդարձակելիություն | Համեմատաբար թույլ ֆունկցիոնալություն, հիմնականում ծառայելով որպես հետքի տարրերի կրողներ։ | Փոքր պեպտիդներն իրենք ունեն այնպիսի գործառույթներ, ինչպիսիք են իմունային կարգավորումը և հակաօքսիդանտային ակտիվությունը՝ ապահովելով ավելի ուժեղ սիներգետիկ ազդեցություն միկրոտարրերի հետ (օրինակ՝ սելենոմեթիոնինի պեպտիդը ապահովում է և՛ սելենի հավելում, և՛ հակաօքսիդանտային գործառույթներ): |
4. Հարմար սցենարներ և տնտեսական նկատառումներ.
| Ցուցիչ | Սպիտակուց-խելատացված միկրոտարրեր | Փոքր պեպտիդ-խելատացված միկրոտարրեր |
|---|---|---|
| Հարմար կենդանիներ | Առողջ չափահաս կենդանիներ (օրինակ՝ խոզեր, ձվադրող հավեր) | Երիտասարդ կենդանիներ, սթրեսի տակ գտնվող կենդանիներ, բարձր արտադրողականությամբ ջրային տեսակներ |
| Արժեքը | Ավելի ցածր (հումքը հեշտությամբ հասանելի է, գործընթացը պարզ է) | Ավելի բարձր (փոքր պեպտիդների սինթեզի և մաքրման բարձր գին) |
| Բնապահպանական ազդեցություն | Չներծծված մասերը կարող են արտազատվել կղանքի հետ՝ հնարավոր աղտոտելով շրջակա միջավայրը։ | Բարձր օգտագործման մակարդակ, շրջակա միջավայրի աղտոտման ցածր ռիսկ։ |
Ամփոփում.
(1) Միկրոտարրերի բարձր պահանջարկ և թույլ մարսողական կարողություն ունեցող կենդանիների (օրինակ՝ խոճկորներ, ճտեր, ծովախեցգետնի թրթուրներ) կամ անբավարարությունների արագ շտկում պահանջող կենդանիների համար, որպես առաջնահերթ ընտրություն խորհուրդ է տրվում փոքր պեպտիդային քելատները։
(2) Նորմալ մարսողական ֆունկցիա ունեցող արժեքի նկատմամբ զգայուն խմբերի համար (օրինակ՝ անասուններ և թռչնամիս ուշ փուլում) կարելի է ընտրել սպիտակուցային քելատացված միկրոտարրեր։
Հրապարակման ժամանակը. Նոյեմբերի 14, 2025
