乳铁蛋白的研究现状及展望

乳铁蛋白的研究现状及展望

姓名：林卓佳学号：1114120317 班级：11生技本2 摘要：乳铁蛋白是一种天然的、具有许多特殊生理功能的糖蛋白，是当今国内外研究的热点之一。本文从乳铁蛋白的分布及含量测定、结构、生物学功能以及应用展望等方面对其近几年来国内外研究进展进行了综述。

关键词：乳铁蛋白；结构与功能；应用

乳铁蛋白(Lactoferrin， LF)是转铁蛋白家族中的一种非血红素类铁结合糖蛋白，广泛存在于生物体的体液和分泌液中，是哺乳类动物自我免疫系统的重要组成部分。1939年，Sorensen M等在首次从牛乳里分离出来的一种红色组分。1960年，Johansson和Groves首次从人乳中分离出这种与铁结合的红蛋白。1961年Blanc和Isliker 从人乳中将其分离出来，并且正式命名为乳铁蛋白，由此正式拉开了对乳铁蛋白研究的序幕。许多研究已经证明，乳铁蛋白是一种具有刺激和强化铁吸收、参与机体抗菌、调节机体免疫及抗炎症的活性、参与细胞繁殖、抗氧化、抗肿瘤等多种生物活性的蛋白质，并已在相关领域被应用[1]。

1.乳铁蛋白的分布及含量测定

1.1乳铁蛋白的分布

乳铁蛋白广泛分布于多种组织，此外还存在于精液、羊水、小肠分泌液、关节液等成分中。在各种体液或分泌物中以乳汁特别是初乳中乳铁蛋白量最高。人乳中的含量比其它哺乳动物要高得多，在泌乳

期间乳铁蛋白含量逐渐下降，而牛在非哺乳期仍然保持较高的含量。血液中乳铁蛋白主要来自中性白细胞，骨髓、子宫内膜及胎盘等也能分泌少量的乳铁蛋白。

1.2乳铁蛋白的含量测定

通常采用色谱法（包括吸附、离子交换、亲和色谱、固定化单抗）、超滤法、盐析法和酸沉降法分离乳铁蛋白，其中超滤法是实现工业化分离乳铁蛋白的合适方法。目前在工业规模上从脱脂乳及乳清中分离牛乳铁蛋白，纯度可达95%以上[2]。

2.乳铁蛋白的结构

乳铁蛋白的等电点约为8.2左右，是一种分子量为80kDa，具有大约700个氨基酸残基序列的单体糖蛋白，并连接1～2个配糖体(配糖体成分约占7%)，属于转铁蛋白家族中的一员。乳铁蛋白的二级结构主要呈“二枚银杏叶型”，分别在分子的N－端和C－端形成2个环状结构，每叶在内部隙缝处都有1个铁结合位点。此二叶具有较高的重叠性，即N－端与C－端的组成成分具有高度同源性，同源性可达34%～41%。牛乳铁蛋白与人乳铁蛋白的三维空间构型非常相似，约70%的氨基酸序列一致。每个结合位点不仅可以结合Fe2+和Fe3+，还能够结合Cu2+、Zn2+、Mn2+等。

3.乳铁蛋白的生物化功能

3.1刺激和强化铁吸收

婴儿可从母乳中吸收完整的乳铁蛋白分子，这有助于对母乳中铁的吸收。新生儿尿液中释放铁的量与乳汁中乳铁蛋白含量和对母乳的

吸收密切相关。肠细胞可通过吸收乳铁蛋白而吸收大量的铁，乳铁蛋白也可通过小肠绒毛吸收铁。

3.2参与机体抗菌

3.2.1抗细菌活性

3.2.1.1抑菌作用

除乳酸杆菌外，几乎所有细菌的生长都需要铁，Lf通过与需铁细菌争夺可利用铁而达到抑菌的目的。

3.2.1.2杀菌作用

Lf可直接与细菌细胞壁结合，造成胞壁损伤。该作用可能与Lf 结合钙、镁离子的能力有关，或者是Lf促使G-菌释放外层膜中的脂多糖而改变其渗透性的结果[3]。

3.2.2抗病毒活性

Lf抗病毒作用有如下特点：①主要作用于感染早期或是病毒粘附阶段,抗病毒作用与其干扰病毒与细胞的接触有关；②天然完整的、折叠方式正确的Lf具有较好的抑制病毒作用；③Lf的抗病毒作用与其结合铁等金属离子的能力无关；④牛Lf抗病毒的能力较人Lf强；

⑤病毒抑制作用具有剂量依赖性；⑥Lf对各种病毒均具有抑制作用。

3.3调节机体免疫及抗炎症的活性

嗜中性白细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等免疫细胞表面存在乳铁蛋白受体。通过嗜中性白细胞产生乳铁蛋白的浓度较低，机体感染时会产生6～20倍以上的乳铁蛋白参与抗菌过程。乳铁蛋白还具有促进中性白细胞对受伤部分的吸附和聚集、增加粒细胞粘性、促进细胞间相

互作用、调节免疫球蛋白分泌、参与调节机体免疫耐受能力、抑制补体系统激活或激活已有的补体途径等功能[4]。

3.4参与细胞繁殖

乳铁蛋白可调控细胞增殖，作为负反馈因子参与骨髓生成调控。在大鼠成纤维L-M细胞中表现出促进神经生长因子合成和分泌的作用，另外也可促进细包内质增殖。

3.5抗氧化作用

乳铁蛋白抗氧化活性主要依赖于磷脂体系、缓冲条件、蛋白浓度、金属离子的存在及氧化时间。非饱和乳铁蛋白隔离了自由铁，能够保护糖蛋白不被氧化剂氧化。

3.6抗肿瘤作用

乳铁蛋白对癌细胞有明显抑制作用。大鼠服用乳铁蛋白后，消化道中大量腺癌细胞减少，并对舌癌起到抑制作用；口服后能抑制小鼠结肠癌的转移。但皮下注射无上述功能。

3.7其他功能

有人认为乳铁蛋白是血浆急性炎症反应蛋白；也有人认为乳铁蛋白具抑制血小板凝集、抗血栓形成的功能。

4.应用展望

婴幼儿食品中添加乳铁蛋白，可增强免疫力、促进生长发育；制成口香糖、化妆品、胶囊或饮料，作为补铁制剂用来治疗和预防铁缺乏症，或用于治疗腹泻、STU症及增强抗炎能力等。乳铁蛋白抗菌活性多肽研究取得了很大进展，可大规模工业生产，有望开发出安全有

效的天然防腐剂，广泛应用于食品、生化及化妆品领域。乳铁蛋白还可用于以下几个方面：人乳腺炎、猫免疫性缺乏症的治疗；增强鱼自身免疫力，减弱应激反应[5]。

5.结语

乳铁蛋白具有许多神奇的生物功能。乳铁蛋白被认为是一种安全物质，服用后无任何不良作用，现已广泛应用于食品、医疗领域，但天然食品中的乳铁蛋白比药品制剂中乳铁蛋白疗效好些，而且体内乳铁蛋白功能发挥离不开其它内源性分泌物如免疫球蛋白、溶菌酶等。

参考文献：

1、曹阳，包永明，安利佳，高华颖.乳铁蛋白研究现状【J】.食品科学,2002.

2、邸维，金海珠，杜明，张兰威.乳铁蛋白研究现状及展望【J】.江西农业学报，2012,24(3).

3、刘红云，童富淡.乳铁蛋白生理功能研究现状【J】.上海畜牧兽医通报，2003(3).

4、琚争艳，夏凡.乳铁蛋白的研究现状及其发展动态【J】.食品工业科技，2009(9).

5、胡源媛，张守文.乳铁蛋白的功能特性及其国内外的应用情况【J】.中国乳品工业,2005.