乳鐵蛋白

乳鐵蛋白（Lactoferrin）它是一種轉(zhuǎn)鐵蛋白，是一種非血紅素鐵結(jié)合糖蛋白。乳鐵蛋白主要產(chǎn)生于哺乳動物的腺上皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞中，廣泛存在于哺乳動物的生物體液中，具有運(yùn)輸和儲存鐵離子的功能、抗菌抗病毒和免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用。提取乳鐵蛋白的常用方法是鹽析法、透析法、超濾法、色譜法和磁分離法是主要方法；檢測乳鐵蛋白有物理和化學(xué)分析方法、免疫分析和生物電化學(xué)等。乳鐵蛋白具有許多活性功能，這使得它在食品中很有用、化妝品、醫(yī)藥畜牧等領(lǐng)域都有很多應(yīng)用。

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1939年，丹麥科學(xué)家索倫森（Sorensen）人們在從牛奶中分離乳清蛋白時，首次發(fā)現(xiàn)了這種新型蛋白質(zhì)。因?yàn)檫@種蛋白質(zhì)是紅色的，所以被稱為“牛奶的紅色部分”The red part of milk）1960年，瑞典科學(xué)家約翰遜（Johansen）其他人從母乳中分離出這種蛋白質(zhì)；次年，法國科學(xué)家勃朗（Blanc）以及其他人再次分離純化這種蛋白質(zhì)，并命名為“乳鐵蛋白”

乳鐵蛋白主要由哺乳動物黏膜上皮細(xì)胞合成和分泌，廣泛存在于真皮黏膜中、中性粒細(xì)胞和外部分泌物（如眼淚、唾液、精液等）在大多數(shù)生物體液中，例如。

分子結(jié)構(gòu)

乳鐵蛋白是由約700個氨基酸組成的多肽鏈，具有生物學(xué)作用機(jī)制。該鏈的三維結(jié)構(gòu)由兩條高度同源的、結(jié)構(gòu)相似的葉片被長鏈纏繞（N-葉和C-葉）N-葉和C-葉結(jié)構(gòu)分別含有氨基酸1~332和氨基酸344~703雙葉在鉸鏈區(qū)結(jié)構(gòu)連接，質(zhì)量均衡。N-葉和C-葉片內(nèi)部結(jié)構(gòu)通過α-螺旋和β-折疊聚合后，進(jìn)一步分為N1、N2域和C1、C2結(jié)構(gòu)域。C-葉比N-葉子帶較少的正電荷。經(jīng)研究表明，N-葉片結(jié)構(gòu)與提高乳鐵蛋白的抗菌活性有關(guān)，而c-葉片結(jié)構(gòu)有利于某些疾病的治療。

乳鐵蛋白有兩個金屬離子結(jié)合位點(diǎn)，每個位點(diǎn)含有一個天冬氨酸、一個組氨酸和兩個酪氨酸。因此，它能可逆地結(jié)合鐵?離子和CO? ?離子。因?yàn)樗c鐵離子的絡(luò)合物是紅色的，乳鐵蛋白也有“紅蛋白”之稱。

聚合形式

乳鐵蛋白在生物體液中主要以單體和聚合的形式存在。其聚合形式是由于鈣依賴的自聚，可分為二聚體形式、三聚體形式和四聚體形式，其中四聚體是最重要的形式。

表面帶有正電荷

乳鐵蛋白表面的正電荷是其重要特性之一，可以驅(qū)動乳鐵蛋白與陰離子化合物結(jié)合。乳鐵蛋白表面的正電荷位點(diǎn)分布在兩個地方，第一個是小葉間帶正電荷的位點(diǎn)，第二個是N1結(jié)構(gòu)域的第一個α-螺旋的兩個區(qū)域。

鐵結(jié)合性能

轉(zhuǎn)鐵蛋白和乳鐵蛋白是哺乳動物中最重要的兩種轉(zhuǎn)鐵蛋白，可與鐵結(jié)合，但前者的鐵親和力僅為0.33%~0.40%根據(jù)乳鐵蛋白結(jié)合鐵離子的多少，可以分為三種：鐵飽和乳鐵蛋白、半飽和乳鐵蛋白和飽和無鐵乳鐵蛋白。(    )211211)

穩(wěn)定性

乳鐵蛋白穩(wěn)定性好，主要體現(xiàn)在短時間內(nèi)不受溫度影響。發(fā)現(xiàn)溫度短時間保持在72 ℃或1353356℃（8~20 s）其鐵結(jié)合能力基本不受影響；然而，當(dāng)保溫處理進(jìn)行較長時間時，鐵結(jié)合能力降低。

熱變性

乳鐵蛋白的熱變性程度取決于與鐵離子的結(jié)合程度。其中飽和乳鐵蛋白的熱變性溫度最高，無鐵乳鐵蛋白的熱變性溫度最低。進(jìn)一步研究表明，乳鐵蛋白不僅能與鐵離子結(jié)合，還能與銅結(jié)合、錳、鋅等離子結(jié)合。

抗微生物作用

抗菌性

抗菌蛋白和抗菌肽是抵御細(xì)菌入侵的第一道防線。乳鐵蛋白作為一種抗菌蛋白，具有優(yōu)異的鐵結(jié)合能力，可以抑制細(xì)菌的生長，干擾細(xì)胞膜的形成，進(jìn)而阻礙細(xì)菌粘附、阻止細(xì)菌進(jìn)入細(xì)胞的功能。乳鐵蛋白還能產(chǎn)生帶正電荷的抗菌肽，中和帶負(fù)電荷的磷脂和脂多糖，改變病原微生物細(xì)胞膜物質(zhì)的種類和流速，破壞其生理功能，產(chǎn)生抗菌作用。

乳鐵蛋白還可以調(diào)節(jié)腸道菌群。在嬰幼兒配方乳粉中添加乳鐵蛋白，可以促進(jìn)腸胃功能的加強(qiáng)，提高嬰幼兒的免疫力。乳鐵蛋白能產(chǎn)生具有抗菌活性的肽，但受環(huán)境pH值變化的影響，從而影響乳鐵蛋白的抗菌效果，影響程度與細(xì)菌種類有關(guān)。對于革蘭氏陽性菌，乳鐵蛋白的抑制效果受pH值的變化影響較大當(dāng)pH值為7時.5~8.0抑菌效果最好。此外，70 ℃以下巴氏殺菌后乳鐵蛋白的抗菌活性基本不受影響，增加HCO ?濃度有助于增強(qiáng)其抗菌活性。

抗真菌、寄生蟲作用

已知乳鐵蛋白與許多病原微生物相互作用。鐵作為生物體不可缺少的元素，參與許多重要的生命活動。病原微生物也需要攝取鐵。乳鐵蛋白具有優(yōu)異的鐵結(jié)合能力，能競爭微生物的鐵源，促進(jìn)機(jī)體 對病原微生物的防御能力。乳鐵蛋白抵抗病原微生物的機(jī)制有很多，包括抑制生物膜形成、抑制病毒復(fù)制、粘附病原微生物等。

乳鐵蛋白及其功能肽在抗病毒方面也有重要作用。乳鐵蛋白及其功能肽可以通過將包涵體病毒或裸病毒包裹起來而阻止其進(jìn)入細(xì)胞。乳鐵蛋白還可以通過直接附著在病毒顆粒上來抑制病毒侵入細(xì)胞。

乳鐵蛋白作為轉(zhuǎn)鐵蛋白家族的一員，也是防御病原菌的主要成員，也被證明對多種病毒有抑制作用。其中包括人類皰疹病毒、腺病毒、輪狀病毒和脊髓灰質(zhì)炎病毒對生物醫(yī)學(xué)和人類免疫研究具有重要價值。

腺病毒

通過競爭普通糖胺聚糖受體并與病毒結(jié)構(gòu)多肽特異性相互作用

腸道病毒（EV71 and Echo Virus 6）

通過阻止病毒誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，可以發(fā)揮其抗腸道病毒的活性；防止病毒的復(fù)制

皰疹病毒

由皰疹病毒受體硫酸乙酰肝素與LF結(jié)合介導(dǎo)

抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用

抗炎活性

在炎癥初期，乳鐵蛋白直接促進(jìn)肉芽組織的形成和再上皮化，促進(jìn)皮膚的傷口愈合，顯示其抗炎活性。乳鐵蛋白通過刺激成纖維細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞增殖并遷移至創(chuàng)面，促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)成分的合成，并能有效清除炎癥時的鐵離子和自由基，從而達(dá)到抗炎的目的。

免疫調(diào)節(jié)活性

在免疫過程中，乳鐵蛋白與入侵細(xì)菌的表面受體結(jié)合，控制其入侵體細(xì)胞。通過直接螯合鐵，還可以調(diào)節(jié)主要的鐵相關(guān)蛋白，達(dá)到鐵清除劑的作用。

乳鐵蛋白可以刺激和調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)。乳鐵蛋白是先天免疫系統(tǒng)的重要組成部分。當(dāng)革蘭氏陰性菌進(jìn)入宿主后，微生物會接觸到免疫系統(tǒng)中的多種蛋白質(zhì)。細(xì)胞壁上產(chǎn)生的細(xì)菌脂多糖（lipopolysaccharide）是細(xì)菌表面許多噬菌體的吸附受體。革蘭氏陰性菌釋放的LPS會與多種結(jié)合分子相互作用，發(fā)揮免疫刺激作用。乳鐵蛋白是LPS高親和力結(jié)合的候選蛋白之一。

乳鐵蛋白能激活巨噬細(xì)胞的細(xì)胞因子，刺激b、T淋巴細(xì)胞使未成熟的樹突細(xì)胞成熟，從而增強(qiáng)它們刺激抗原特異性T細(xì)胞的能力。

酶活性

由于乳鐵蛋白的部分序列與核糖核酸酶高度相似，乳鐵蛋白也可以作為酶，在反應(yīng)中起到催化作用，但其酶活性受鐵結(jié)合量的影響。

促鐵轉(zhuǎn)運(yùn)作用

乳鐵蛋白負(fù)責(zé)在生物體內(nèi)運(yùn)輸鐵離子。通過負(fù)反饋的調(diào)節(jié)機(jī)制，當(dāng)細(xì)胞缺鐵時，細(xì)胞表面的乳鐵蛋白特異性受體會增加，與乳鐵蛋白的結(jié)合量增加。

促進(jìn)骨骼的生長活性

乳鐵蛋白對骨骼生長活性的影響主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：對于成骨細(xì)胞，具有強(qiáng)大的增殖和抗凋亡作用；對于破骨細(xì)胞，會有抑制作用。

食品領(lǐng)域

基于其抗菌原理，乳鐵蛋白可用作食品中的天然防腐劑。另外，乳鐵蛋白是酸奶、脫脂乳、許多產(chǎn)品如保健食品和發(fā)酵乳制品的主要成分之一。同時，由于母乳中含有較多的乳鐵蛋白，在嬰兒配方奶粉中人工添加，可以使奶粉的成分更接近母乳，促進(jìn)嬰兒鐵的吸收，進(jìn)一步提高嬰兒的抵抗力，預(yù)防敗血癥。

化妝品領(lǐng)域

除了抗炎、除了抗菌，研究表明乳鐵蛋白還能促進(jìn)人體膠原蛋白的形成，抑制黑色素的產(chǎn)生，因此乳鐵蛋白在化妝品領(lǐng)域可以作為安全的皮膚增白劑廣泛添加到各種產(chǎn)品中。

醫(yī)藥領(lǐng)域

乳鐵蛋白的抗菌作用、消炎、抗病毒功能，可用于口腔治療、微生物感染的預(yù)防和治療。此外，還可用于預(yù)防嬰兒胃腸道感染，減少新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎，輔助治療干眼癥，甚至防治神經(jīng)退行性疾病。

畜牧業(yè)領(lǐng)域

乳鐵蛋白可用作營養(yǎng)強(qiáng)化劑，添加到動物飼料中，提高動物的生長性能和免疫力。乳鐵蛋白無毒無副作用，是一種綠色健康的飼料添加劑。