乳鐵蛋白的研究現(xiàn)狀及展望

1、乳鐵蛋白的研究現(xiàn)狀及展望姓名：林卓佳 學號：1114120317 班級：11生技本2摘要：乳鐵蛋白是一種天然的、具有許多特殊生理功能的糖蛋白，是當今國內(nèi)外研究的熱點之一。本文從乳鐵蛋白的分布及含量測定、結(jié)構(gòu)、生物學功能以及應(yīng)用展望等方面對其近幾年來國內(nèi)外研究進展進行了綜述。關(guān)鍵詞：乳鐵蛋白；結(jié)構(gòu)與功能；應(yīng)用乳鐵蛋白(Lactoferrin， LF)是轉(zhuǎn)鐵蛋白家族中的一種非血紅素類鐵結(jié)合糖蛋白，廣泛存在于生物體的體液和分泌液中，是哺乳類動物自我免疫系統(tǒng)的重要組成部分。1939年，Sorensen M等在首次從牛乳里分離出來的一種紅色組分。1960年，Johansson和Groves首次從人乳中分

2、離出這種與鐵結(jié)合的紅蛋白。1961年Blanc和Isliker從人乳中將其分離出來，并且正式命名為乳鐵蛋白，由此正式拉開了對乳鐵蛋白研究的序幕。許多研究已經(jīng)證明，乳鐵蛋白是一種具有刺激和強化鐵吸收、參與機體抗菌、調(diào)節(jié)機體免疫及抗炎癥的活性、參與細胞繁殖、抗氧化、抗腫瘤等多種生物活性的蛋白質(zhì)，并已在相關(guān)領(lǐng)域被應(yīng)用1。1. 乳鐵蛋白的分布及含量測定1.1乳鐵蛋白的分布乳鐵蛋白廣泛分布于多種組織，此外還存在于精液、羊水、小腸分泌液、關(guān)節(jié)液等成分中。在各種體液或分泌物中以乳汁特別是初乳中乳鐵蛋白量最高。人乳中的含量比其它哺乳動物要高得多，在泌乳期間乳鐵蛋白含量逐漸下降，而牛在非哺乳期仍然保持較高的含量

3、。血液中乳鐵蛋白主要來自中性白細胞，骨髓、子宮內(nèi)膜及胎盤等也能分泌少量的乳鐵蛋白。1.2乳鐵蛋白的含量測定通常采用色譜法（包括吸附、離子交換、親和色譜、固定化單抗）、超濾法、鹽析法和酸沉降法分離乳鐵蛋白，其中超濾法是實現(xiàn)工業(yè)化分離乳鐵蛋白的合適方法。目前在工業(yè)規(guī)模上從脫脂乳及乳清中分離牛乳鐵蛋白，純度可達95%以上2。2. 乳鐵蛋白的結(jié)構(gòu)乳鐵蛋白的等電點約為8.2左右，是一種分子量為80kDa，具有大約700個氨基酸殘基序列的單體糖蛋白，并連接12個配糖體(配糖體成分約占7%)，屬于轉(zhuǎn)鐵蛋白家族中的一員。乳鐵蛋白的二級結(jié)構(gòu)主要呈“二枚銀杏葉型”，分別在分子的N端和C端形成2個環(huán)狀結(jié)構(gòu)，每葉在內(nèi)

4、部隙縫處都有1個鐵結(jié)合位點。此二葉具有較高的重疊性，即N端與C端的組成成分具有高度同源性，同源性可達34%41%。牛乳鐵蛋白與人乳鐵蛋白的三維空間構(gòu)型非常相似，約70%的氨基酸序列一致。每個結(jié)合位點不僅可以結(jié)合Fe2+和Fe3+，還能夠結(jié)合Cu2+、Zn2+、Mn2+等。3. 乳鐵蛋白的生物化功能3.1刺激和強化鐵吸收嬰兒可從母乳中吸收完整的乳鐵蛋白分子，這有助于對母乳中鐵的吸收。新生兒尿液中釋放鐵的量與乳汁中乳鐵蛋白含量和對母乳的吸收密切相關(guān)。腸細胞可通過吸收乳鐵蛋白而吸收大量的鐵，乳鐵蛋白也可通過小腸絨毛吸收鐵。3.2參與機體抗菌3.2.1抗細菌活性3.2.1.1抑菌作用除乳酸桿菌外，幾乎

5、所有細菌的生長都需要鐵，Lf通過與需鐵細菌爭奪可利用鐵而達到抑菌的目的。3.2.1.2殺菌作用Lf可直接與細菌細胞壁結(jié)合，造成胞壁損傷。該作用可能與Lf結(jié)合鈣、鎂離子的能力有關(guān)，或者是Lf促使G-菌釋放外層膜中的脂多糖而改變其滲透性的結(jié)果3。3.2.2抗病毒活性Lf抗病毒作用有如下特點：主要作用于感染早期或是病毒粘附階段,抗病毒作用與其干擾病毒與細胞的接觸有關(guān)；天然完整的、折疊方式正確的Lf具有較好的抑制病毒作用；Lf的抗病毒作用與其結(jié)合鐵等金屬離子的能力無關(guān)；牛Lf抗病毒的能力較人Lf強；病毒抑制作用具有劑量依賴性；Lf對各種病毒均具有抑制作用。3.3調(diào)節(jié)機體免疫及抗炎癥的活性嗜中性白細胞、

6、巨噬細胞、淋巴細胞等免疫細胞表面存在乳鐵蛋白受體。通過嗜中性白細胞產(chǎn)生乳鐵蛋白的濃度較低，機體感染時會產(chǎn)生620倍以上的乳鐵蛋白參與抗菌過程。乳鐵蛋白還具有促進中性白細胞對受傷部分的吸附和聚集、增加粒細胞粘性、促進細胞間相互作用、調(diào)節(jié)免疫球蛋白分泌、參與調(diào)節(jié)機體免疫耐受能力、抑制補體系統(tǒng)激活或激活已有的補體途徑等功能4。3.4參與細胞繁殖乳鐵蛋白可調(diào)控細胞增殖，作為負反饋因子參與骨髓生成調(diào)控。在大鼠成纖維L-M細胞中表現(xiàn)出促進神經(jīng)生長因子合成和分泌的作用，另外也可促進細包內(nèi)質(zhì)增殖。3.5抗氧化作用乳鐵蛋白抗氧化活性主要依賴于磷脂體系、緩沖條件、蛋白濃度、金屬離子的存在及氧化時間。非飽和乳鐵蛋白

7、隔離了自由鐵，能夠保護糖蛋白不被氧化劑氧化。3.6抗腫瘤作用乳鐵蛋白對癌細胞有明顯抑制作用。大鼠服用乳鐵蛋白后，消化道中大量腺癌細胞減少，并對舌癌起到抑制作用；口服后能抑制小鼠結(jié)腸癌的轉(zhuǎn)移。但皮下注射無上述功能。3.7其他功能有人認為乳鐵蛋白是血漿急性炎癥反應(yīng)蛋白；也有人認為乳鐵蛋白具抑制血小板凝集、抗血栓形成的功能。4. 應(yīng)用展望嬰幼兒食品中添加乳鐵蛋白，可增強免疫力、促進生長發(fā)育；制成口香糖、化妝品、膠囊或飲料，作為補鐵制劑用來治療和預(yù)防鐵缺乏癥，或用于治療腹瀉、STU癥及增強抗炎能力等。乳鐵蛋白抗菌活性多肽研究取得了很大進展，可大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，有望開發(fā)出安全有效的天然防腐劑，廣泛應(yīng)用于食品、生化及化妝品領(lǐng)域。乳鐵蛋白還可用于以下幾個方面：人乳腺炎、貓免疫性缺乏癥的治療；增強魚自身免疫力，減弱應(yīng)激反應(yīng)5。5.結(jié)語乳鐵蛋白具有許多神奇的生物功能。乳鐵蛋白被認為是一種安全物質(zhì)，服用后無任何不良作用，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療領(lǐng)域，但天然食品中的乳鐵蛋白比藥品制劑中乳鐵蛋白療效好些，而且體內(nèi)乳鐵蛋白功能發(fā)揮離不開其它內(nèi)源性分泌物如免疫球蛋白、溶菌酶等。參考文獻：1、 曹陽，包永明，安利佳，高華穎.乳鐵蛋白研究現(xiàn)狀【J】.食品科學,2002.2、 邸維，金海珠，杜明，張?zhí)m威.乳鐵蛋白研究現(xiàn)狀及展望【J】.江西農(nóng)業(yè)學報，2012,24(3).3、 劉紅云，童富淡