乳鐵蛋白

乳鐵蛋白

乳鐵蛋白是一個80 kDa的鐵結合糖蛋白,屬於轉鐵蛋白家族。乳鐵蛋白在初乳和牛奶中含量高,在眼淚、唾液、精液、鼻和支氣管分泌物、膽汁和胃腸液等粘膜分泌物中的含量較低。此外,乳鐵蛋白也是中性粒細胞的組成成分。

1939年Sorensen等人在分離乳清蛋白時得到一種紅色蛋白,Polis等人在分離Lp時也得到部分純化的紅色蛋白,但至1959年Groves用色譜得到純的紅色物質后,才確認這種紅色物質是一種與鐵結合的糖蛋白,稱之為乳鐵蛋白。乳鐵蛋白不僅參與鐵的轉運,而且具有廣譜抗菌、抗氧化、抗癌、調節免疫系統等強大生物功能,被認為是一種新型抗菌、抗癌藥物和極具開發潛力的食品和飼料添加劑。

簡介


來源

乳鐵蛋白是由科學家MONTREUIJ和JOHANSONB於1960年在母乳中發現的。隨後BAGGIN等科學家在一些生物體的體液和各種細胞中發現了這種蛋白質並開始了大量研究。研究表明,乳鐵蛋白LF是動物初乳中的天然蛋白質,是一種多功能蛋白質,具有廣譜抗菌,抗病毒感染作用,能調節體內鐵的平衡;調節骨髓細胞的生成,促進細胞的生長;調節機體免疫功能,增強機體抗病能力;抑制人體腫瘤細胞的作用;能同多種抗生素及抗真菌製劑協同作用,更有效地治療疾病。

分佈

乳鐵蛋白廣泛分佈於人和哺乳動物乳汁和其他多種組織及其分泌液中(包括淚液、精液、膽汁、滑膜液等內、外分泌液和嗜中性粒細胞),但乳汁中含量較高,其中牛初乳中乳鐵蛋白含量最高。血液中乳鐵蛋白主要由多核細胞分泌,骨髓、唾液腺及子宮內膜等也能分泌少量乳鐵蛋白。

含量

人乳中乳鐵蛋白濃度約為1.0-3.0mg/mL,是牛乳中的10倍(牛乳中含量為0.02-0.35mg/mL),占普通母乳總蛋白的20%,在泌乳期間,乳鐵蛋白含量隨著泌乳時間的不同而發生變化,如人初乳中乳鐵蛋白可達6-14mg/mL,常乳期降至1mg/mL。母牛產後第一天初乳中的乳鐵蛋白含量可達1mg/mL。當奶牛牛奶中乳鐵蛋白在泌乳末期的含量又會上升。

分子結構

乳鐵蛋白(牛)是一條具有703個氨基酸殘基的多肽鏈,該鏈摺疊成兩個基本對稱且高度同源的葉片狀結構(N-葉和C-葉) 。研究表明這一結構可能是在進化過程中由於基因重疊形成的。N-葉結構包含了氨基酸1~332,C-葉結構包含了氨基酸344~703,兩個結構通過鉸鏈區進行鏈接,大小均約40kDa。N-葉和C-葉又可以被對應地分為N1、N2區和C1、C2區,N葉與C葉相比攜帶更高的正電荷。N-葉結構被證實與提高乳鐵蛋白的抗菌活性相關,C-葉結構可以在胃病、糖尿病和角膜損傷的治療中發揮作用。乳鐵蛋白具有兩個金屬離子結合位點,每個位點含有兩個酪氨酸、一個天冬氨酸和一個組氨酸,能夠可逆性結合一個離子和一個離子。由於乳鐵蛋白與鐵離子的複合物呈紅色,因此也被稱為“紅蛋白”。

理化性質

乳鐵蛋白與鐵離子的親和力很高,是轉鐵蛋白的250~300倍。根據乳鐵蛋白結合鐵離子的差異,可以將其分為3種類型:缺鐵型、鐵半飽和型和鐵飽和型。不同類型的乳鐵蛋白具有不同的抗巴氏殺菌熱變性的能力,其中鐵飽和型抗性最強,缺鐵型抗性最弱。乳鐵蛋白不僅可以結合和,還可以與、、結合。
關於乳鐵蛋白的熱穩定性,研究發現,72℃保溫20s或135℃保溫8s的熱處理幾乎不影響乳鐵蛋白的鐵結合能力,但若在兩種溫度下處理的時間延長則會降低鐵結合能力。85℃保溫10min的熱處理強度也不會影響乳鐵蛋白的抑菌活性。另外,有研究表明在pH2.0或者pH3.0的條件下,120℃處理5min后,乳鐵蛋白髮生降解但是降解產物的抑菌活性比處理前要高。這一實驗結果使人們發現了乳鐵蛋白活性多肽的存在。乳鐵蛋白對革蘭氏陽性菌革蘭氏陰性菌都有抑菌效果,但是對革蘭氏陰性菌的作用比較強。乳鐵蛋白的鐵飽和度與抑菌性呈負相關。環境pH值變化影響乳鐵蛋白對革蘭氏陽性菌的抑制作用,對革蘭氏陰性菌影響不大。當pH為7.5~8.0時,抑菌效果最佳。乳鐵蛋白經過70℃以下的巴氏殺菌后抑菌活性沒有影響;濃度增加,有利於增強其抑菌性。

產品市場


乳鐵蛋白極其廣闊的市場前景,吸引了多家國際原料供應商投入巨資進行大規模的商業化生產,而這其中做得最好的是荷蘭DMV公司,為全球最大的乳鐵蛋白供應商,歐洲絕大部分奶粉所採用的乳鐵蛋白即由其供應。其所生產的乳鐵蛋白純度高達97%,是全球首個通過美國FDA的GRAS認證(公認安全使用物質)的乳鐵蛋白原料,具有極高的安全性,因此荷蘭DMV是美國FDA大量乳鐵蛋白臨床試驗的乳鐵蛋白原料供應商。
原料大國
乳鐵蛋白的原料大國有荷蘭,澳大利亞,紐西蘭等乳品大國,荷蘭DMV公司是其中最大的一家,其產品通過了美國FDA的公認安全物質的認證,可以放心地給孕婦和嬰幼兒食用,是唯一的一家獲得這個認證的乳鐵蛋白原料公司,其產品是美國FDA進行乳鐵蛋白相關臨床試驗的指定乳鐵蛋白原料。他們使用的新鮮牛奶第一道提取乳鐵蛋白,採用的是低溫乾燥和超膜過濾技術,所以純度是最高的,鐵飽和度是最低的,品質是最好的!但是價格貴!其他的乳鐵蛋白公司是第一道提取的乳酪,之後才提取的乳鐵蛋白,他們的乳酪是拳頭產品,品質一流!卻提取的乳鐵蛋白純度不高。市面上很多都是用紐西蘭的乳鐵蛋白原料。價格低廉、純度不高、盈利高。

指標檢測


2012年3月30日,中國《食品安全國家標準——食品營養強化劑使用標準》將乳鐵蛋白列入GB14880-2012,認定為食品營養強化劑,乳鐵蛋白也是母乳中含有的特有的成份,可以抑制病毒和有害菌,有提高嬰兒免疫力的作用。
因為乳鐵蛋白來源稀少、提取技術壁壘高、造價高昂,所以很少品牌的奶粉會添加。荷蘭nino奶粉的乳鐵蛋白是由荷蘭的DMV公司生產的,是世界上乳鐵蛋白生產最好也是全球最大的供應商!
國家對國內各個廠家乳鐵蛋白檢測結果編號為20071903-T-424
樣品編號123
生產廠家荷蘭DMV澳大利亞TATURA公司紐西蘭
外觀淺紅色,乾燥、均勻的粉末,無味,無雜質。
純度%≥98.090.192.0
乳鐵蛋白
(以蛋白質計),%≥
97.070.095.6
鐵飽和度,%9.112.511.0
萃取原料來源新鮮牛乳生產乳酪的副產物生產乳酪的副產物
灰分,%0.610.740.86
水分,%3.143.534.01
從檢查結果中我們可以看出,乳鐵蛋白的純度是荷蘭DMV>紐西蘭>澳大利亞TATURA,鐵飽和度是荷蘭DMV<紐西蘭<澳大利亞TATURA。(鐵飽和度越低,結合鐵的能力越強,乳鐵蛋白的功效越好)。

分離方法


目前報道的Lf分離方法很多,主要有色譜法(吸附色譜法、離子交換色譜法、親和色譜法、固定化單系抗體法等)和超濾法。
色譜法的優點是分離效果好、純度高,抗體被固定化可重複使用,其缺點是柱的製備工藝複雜,抗體成本昂貴,難以工業化生產。超濾法操作簡便,費用相對較低,易於形成工業化規模,其缺點是乳鐵蛋白純度較低,膜需經常清洗。超濾法是生產食品用乳鐵蛋白最具實現工業化潛力的方法之一。

原料品牌


產品名稱原料地
惠嬰天使乳鐵蛋白複合粉紐西蘭
安寶樂Anbolac金裝乳鐵蛋白粉澳大利亞
亦貝安乳清乳鐵蛋白膠囊荷蘭
紐貝樂乳鐵蛋白營養粉紐西蘭
艾貝斯乳鐵蛋白粉澳大利亞
愛必達乳鐵蛋白粉紐西蘭
紐瑞滋乳鐵蛋白咀嚼奶片紐西蘭
更加乳鐵蛋白複合粉紐西蘭
乳資寶乳鐵蛋白粉紐西蘭
蓓佳力乳鐵蛋白紐西蘭
乳貝佳乳鐵蛋白複合粉紐西蘭

質量醜聞


紐西蘭乳鐵蛋白質量問題
中國完達山乳業股份有限公司落實食品安全主體責任,從紐西蘭Westland公司的乳鐵蛋白中檢出硝酸鹽含量異常。國家質檢總局已就此與紐西蘭初級產業部通報信息,核實受影響產品的情況。國家質檢總局已要求相關檢驗檢疫機構封存了問題產品,同時決定暫停進口紐西蘭Westland公司生產的乳鐵蛋白,要求所有來自紐西蘭其他企業的乳鐵蛋白及Westland公司的其他乳製品進口時提供硝酸鹽檢測報告。國家質檢總局要求紐西蘭政府全面檢查輸華產品生產企業管理體系和產品,確保安全。經核查確認,涉及的紐西蘭產品中共有390公斤輸往中國用做乳品生產原料,均未進入流通、消費環節。
紐西蘭奶源污染醜聞
紐西蘭初級產業部2013年8月3日宣布,紐西蘭乳製品巨頭恆天然集團旗下部分產品可能含有肉毒桿菌毒素。可能受污染的產品被用於嬰兒配方奶粉、運動飲料、乳鐵蛋白的生產。國家質檢總局對此高度重視,立即與紐西蘭駐華使館取得聯繫,要求新方立即採取措施,防止問題產品影響中國消費者健康,同時要求進口商立即召回可能受污染產品。

功效


乳鐵蛋白及其蛋白降解產物—乳鐵蛋白肽具有廣泛的生物學活性,包括廣譜抗菌作用、消炎、抑制腫瘤細胞生長及調節機體免疫反應等,被認為是一種新型抗菌、抗癌藥物和極具開發潛力的食品、化妝品添加劑,如美國食品藥品管理局早巳允許乳鐵蛋白作為食品添加劑用於運動、功能性食品。
乳鐵蛋白屬於先天免疫系統的成分物質。除了能夠結合和運輸鐵離子的主要功能外,乳鐵蛋白還具有抗菌,抗病毒,抗寄生蟲,催化,防癌抗癌,抗過敏和輻射防護的功能和屬性。

抗癌

近年來,乳鐵蛋白的抗癌作用已經被廣泛報道。給嚙齒類動物口服牛乳鐵蛋白,可以抑制由化學法誘導的腫瘤的形成。臨床試驗證實乳鐵蛋白可以抑制腫瘤的發生和發展。乳鐵蛋白具有調節癌症中細胞因子產生能力。乳鐵蛋白在體外誘導細胞凋亡並阻止腫瘤生長。它也可以在惡性細胞的細胞周期中阻止其從G1到S的轉變。此外,用重組人乳鐵蛋白治療小鼠腫瘤可以抑制腫瘤生長,增加抗癌細胞因子(如IL-18)的水平,並激活NK細胞和CD8+ T淋巴細胞。最近,臨床試驗證明,牛乳鐵蛋白可抑制結直腸癌,而人乳鐵蛋白可降低結腸癌發生的風險。對於乳腺癌,乳鐵蛋白能夠抑制其腫瘤細胞的生長,向乳腺癌細胞系(MDA-MB-231)的培養基中添加外源性乳鐵蛋白會導致細胞周期停滯在G1/S過渡期。此外,乳鐵蛋白誘導HeLa細胞中Smad-2的生長停滯。儘管研究人員獲得的結果表明,乳鐵蛋白具有明顯的抗腫瘤作用,但其發揮這些作用的機制尚不完全清楚。

酶活性

乳鐵蛋白可在某些催化反應中充當酶的功能。乳鐵蛋白和核糖核酸酶A之間的某些基序有顯著相似性。乳鐵蛋白具有DNA結合特徵,並可以在特定DNA序列的轉錄激活中發揮作用或作為信號轉導介質。在所有的牛乳蛋白中,乳鐵蛋白具有最高的澱粉酶ATP酶活性,然而,它們並不是唯一的酶促活性。乳鐵蛋白表現出的各種各樣的活性歸因於其蛋白質特性的變化,乳鐵蛋白具有多種同工型,不同的糖基化程度,不同的三級結構以及低聚程度。

免疫作用

奶粉裡面的乳鐵蛋白有什麼作用
母乳與配方奶粉相比,母乳餵養的嬰幼兒能更有效的利用母乳中的營養物質,也不易患各種感染性疾病,保持正常生長和發育,主要是因為母乳中含有乳鐵蛋白、免疫球蛋白溶菌酶等多種活性蛋白,能促進營養成分的消化、吸收,並保護機體免受微生物感染。其中乳鐵蛋白還通過促進胃腸道,特別是黏膜免疫系統的正常發育,在機體免疫防疫系統方面起著重要作用,奶粉中添加了乳鐵蛋白更接近母乳,從而強化這些免疫因子能增加其免疫功能。
新生兒的免疫系統約在1歲左右才發育成熟,所以他們的抗感染能力比較大兒童和成人弱,容易發生腸道疾病,使營養攝入受影響,進而影響生長發育水平。乳鐵蛋白是母乳中含量豐富的天然成分,約佔人乳總蛋白的20%,其營養價值至少有兩方面:一是作為氨基酸的膳食蛋白源;二是有利於鐵的生物利用。但不是所有的嬰兒配方奶粉都含乳鐵蛋白,因此嬰兒配方奶粉中強化乳鐵蛋白使營養成分接近母乳,對出生嬰兒的營養需求和生長發育極其重要,可以促進腸道有益菌生長,幫助嬰幼兒抵抗大腸桿菌、降低病毒等微生物引起的腹瀉、腸炎等嬰兒常見疾病,構築起人生的第一道防線。研究表明,口服乳鐵蛋白安全可靠,無任何副作用。因此,將乳鐵蛋白有效合理地應用於普通嬰幼兒配方奶粉中,既可滿足嬰兒生長發育的需要,同時又對嬰兒的健康起到保護作用,對非母乳餵養嬰幼兒營養的需要尤為重要。
乳鐵蛋白是從牛乳中提取獲得的核心營養蛋白質;(每14公斤牛奶中提取1g乳鐵蛋白)。乳鐵蛋白是乳汁中一種重要的非血紅素鐵結合糖蛋白。嬰兒配方奶粉中愛怡樂添加了乳鐵蛋白,對寶寶抵抗力提高很有幫助。乳鐵蛋白作用:抗菌和抗病毒,調節免疫機能,抗氧化作用,促進腸道中益生菌群的生長,調節鐵的傳送。
LF-乳鐵蛋白是一種與鐵的轉運和存儲有關、能夠調節免疫功能等重要作用的蛋白。
LF-乳鐵蛋白在人初乳中含量最高,成熟乳中含量明顯降低。
中國母乳中LF含量明顯低於國外。
1938年首次從牛乳中被發現,其晶體呈紅色。1960年首次被從人乳中分離出來。
LF-乳鐵蛋白由助於運載及促進鐵離子吸收
LF-乳鐵蛋白結合到后構象變化使得LF分子結構更趨緊湊不易變性和水解,提高鐵離子的溶解性。
LF-乳鐵蛋白與小腸粘膜細胞表面特異性的LF受體結合,增加鐵吸收率!。
LF對多種免疫細胞都有調節作用!
LF對先天免疫及應答免疫都有調節作用!

抗菌

目前對乳鐵蛋白抗菌活性的研究最深入:它能夠結合鐵元素,從而能夠減少了細菌對鐵這種必需元素的吸收,影響細菌的生長。對抗菌作用的另一種作用機制與微生物細胞表面受體有關。乳鐵蛋白結合到細菌壁的脂多糖上,其氧化型鐵離子能夠通過形成過氧化物將細菌氧化。這會影響細胞膜的通透性並導致細胞(裂解)。
雖然乳鐵蛋白還具有其他與鐵元素無關的抗菌機制,比如刺激增強免疫吞噬作用,上文所述外的細菌膜的相互作用是最主要最熱門的研究方向。乳鐵蛋白,不僅破壞了膜,甚至滲透進入細胞。乳鐵蛋白能夠結合到細菌壁上,與其分子特定的肽段:乳鐵蛋白肽相關。此肽段位於乳鐵蛋白的N-環端,並經由一些蛋白酶,如胰蛋白酶,在體外降解乳鐵蛋白N端產生。相關研究表明,乳鐵蛋白能夠瞄準酶並干擾胞膜上的質子傳遞,從而對微生物形成致命的威脅。

抗病毒

乳鐵蛋白是一種基於DNA/RNA的人類和動物病毒的體外型廣譜抗病毒物質。可抵抗:I型和Ⅱ型單純皰疹病毒,、巨細胞病毒、人類免疫性缺陷病毒、丙肝炎病毒、漢坦病毒輪狀病毒、 I型脊髓灰質炎病毒、人類呼吸道合胞病毒和鼠白血病病毒。
乳鐵蛋白的抗病毒活性研究得最多的機制是它能夠阻擋病毒粒子進入靶細胞。許多病毒往往結合到靶細胞膜的脂蛋白上,然後再侵入細胞內。]乳鐵蛋白結合,從而擊退病毒粒子相同脂蛋白。無鐵型乳鐵蛋白apo-lactoferrin在這方面的效力高於富鐵型holo-lactoferrin。另外具有抗(細)菌活力的乳鐵蛋白肽並沒有抗病毒的特性。
除了與細胞壁的相互作用,乳鐵蛋白也能直接與病毒粒結合,如肝炎病毒。這種抗病毒機制同樣在另一種類型細胞中抵抗輪狀病毒valaviruses時得到驗證。
乳鐵蛋白也抑制病毒在胞內複製。另外,一些間接的抗病毒方式:增加自然殺傷性細胞、粒性白細胞和巨噬細胞的活力/數量,在病毒感染前期發揮關鍵作用,如急性呼吸系統綜合症(SARS)

抗真菌

乳鐵蛋白與乳鐵蛋白肽能夠抑制須癬毛癬菌,而須癬毛癬菌是多種皮膚病,如皮膚癬,的病原真菌。乳鐵蛋白還能夠殺滅白色念珠菌candida albicans––一種引起人類條件性口腔、生殖道感染的二倍體型真菌(酵母的一種形態)。多年來氟康唑一直用於殺滅白色念珠菌,由此此真菌也對氟康唑產生了抗藥性。然而,若將乳鐵蛋白與氟康唑聯合使用(先用乳鐵蛋白后氟康唑按順序與念珠菌共孵化),將一樣能夠殺滅已具有抗藥性的念珠菌,比如:C. glabrata,C. krusei,C. parapsilosisandC. tropicalis以及C. albicans(白色念珠菌)。此外,發現乳鐵蛋白肽的抗真菌活力要比乳鐵蛋白高,特別是合成性肽(synthetic peptide)1-11乳鐵蛋白肽比自然的乳鐵蛋白(native lactoferricin)顯示出更大的抗真菌活力。
採用飲用水給葯的方法(在飲用水中加入乳鐵蛋白)給患有口腔潰瘍且免疫低下的小鼠攝入乳鐵蛋白,發現實驗組口腔中白色念珠菌的數量與其舌頭上的受損區面積都減少了。另外一些口腔服藥形式的動物顯示出在近消化道區域致病菌的數量也在減少。一種混合了乳鐵蛋白、溶菌酶與introakonazol的藥物,也能夠完全清除HⅣ(人類免疫性缺陷病毒)感染者體內的白色念珠菌(HⅣ感染者體內的念珠菌對其他抗真菌藥物具有抗藥性)。而其他非抗真菌類藥物抗菌能力的低效正表明出乳鐵蛋白能消滅真菌的性質。相比與抗細菌與抗病毒機制。對乳鐵蛋白抗真菌的機制還相知甚少.。一般認為乳鐵蛋白能夠破壞白色念珠菌的細胞壁並結合到細胞膜上起抗真菌作用。

應用


範圍

乳鐵蛋白出現在動物乳,特別是初乳中,為嬰幼兒提供多種生物功能,尤其是調節免疫和對病原微生物的抵禦功能。
乳鐵蛋白是從牛乳中提取的一種安全可靠的天然物質,其在食品方面的應用已得到許多國家和地區法律的承認。隨著乳鐵蛋白作用機制的不斷闡明和開發應用範圍的擴大,乳鐵蛋白在疾病防治、營養補充、食品和藥品防腐、化妝品等方面有廣闊的應用前途。
基於眾多的研究成果和試驗,在嬰幼兒配方食品中添加乳鐵蛋白帶來重大意義。在嬰幼兒配方奶粉中添加乳鐵蛋白,澳大利亞的愛怡樂就是添加乳鐵蛋白的配方奶粉。既可滿足嬰兒生長發育的需要,同時又對嬰兒的健康起到保護作用。根據最新的國家標準GB14880將乳鐵蛋白列為營養強化劑。但消費者在購買此類產品時,一定要認準保健食品的藍帽標識,普通食品一定要有QS認證;而且給嬰幼兒的食品一定是通過GMP認證車間生產的。
在全球的農業發達國家像紐西蘭、瑞士、澳大利亞、荷蘭、中國,不僅擁有著全球最優質的奶源,而且,更加註重免疫、吸收等功能效果。在這些國家的高端嬰幼兒配方奶粉當中,多數有添加乳鐵蛋白這一重要的母乳成分。

人群

1.孕產婦:孕產婦補充乳鐵蛋白,可以提高其抵抗力,有效預防或治療孕期、哺乳期的細菌、病毒性感染;同時,促進鐵吸收,預防孕產婦貧血。
2.非母乳餵養、混合餵養的嬰幼兒:乳鐵蛋白是母乳中的核心免疫蛋白,能幫助嬰幼兒抵抗細菌、病毒等有害微生物,預防病毒引起的呼吸道感染及腹瀉等嬰兒常見疾病;同時還可以促進嬰兒的生長發育和增強造血功能,為嬰兒構築起健康成長的第一道防線,“吃母乳的寶寶少生病”正是這個道理。
遺憾的是,到2012年年底市場上的嬰幼兒配方奶粉中依然很少有添加乳鐵蛋白的產品,這也是配方奶粉與母乳的最本質區別。因此,對非母乳餵養兒、混合餵養兒,食用配方奶粉的同時,額外補充乳鐵蛋白,可以大大改善配方奶粉的不足,使其營養成分更趨向於母乳!
3.缺鐵性貧血者:乳鐵蛋白能高效促進鐵吸收,臨床試驗證明,鐵與乳鐵蛋白結合后吸收率是單純補鐵的4倍。缺鐵性貧血者在補鐵時配合攝入乳鐵蛋白,可達到減少鐵製劑攝入量,增強補鐵效果的作用,同時,由於乳鐵蛋白的攝入,還可以明顯緩解鐵對腸道的刺激。
4.免疫力低下者:體弱多病者大多抵抗力低下,乳鐵蛋白能夠幫助他們激發、建立、修復、完善免疫系統,增強抗病能力。

化妝品的應用

乳鐵蛋白是人體內一種天然物質,具有廣泛的抗菌、抗炎、抑制黑色素和促進膠原蛋白形成等作用,因此可作為有效成分用於化妝品製劑的開發利用。美白化妝品的開發中,原料在加工過程中具有一定穩定性,而乳鐵蛋白具有極高的穩定性,可用作原料進行加工製成美白劑。有研究表明,用乳鐵蛋白在動物皮膚模型上做美白功能的鑒定,乳鐵蛋白可以減少黑色素的形成,並且抑制黑色素的能力和乳鐵蛋白的含量成正比例關係,這表明乳鐵蛋白可以被皮膚吸收,從而起到美白的作用。乳鐵蛋白可以促進人體內成骨細胞的膠原蛋白合成,彌補機體由於年齡因素、環境因素而造成的膠原蛋白的流失,對人體皮膚起到美白的效果。乳鐵蛋白的美白效果顯著,應用化妝品前景廣闊,但是其分子作用機制還有待進一步研究。

食品的應用

目前,市場上含有乳鐵蛋白的產品豐富多樣,包括酸奶、脫脂乳、保健食品和發酵乳製品等眾多產品。在20世紀末期,日本的乳製品公司就開始生產並銷售含乳鐵蛋白的嬰幼兒配方奶粉,乳鐵蛋白添加到嬰幼兒奶粉中的益處很多,包括促進對鐵的吸收、改善腸道菌群等作用。在臨床和動物試驗中已經證實這些含有乳鐵蛋白的產品對健康十分有益。日本、韓國等國家和地區流行在發酵乳製品、嬰幼兒食品、大豆蛋白製品、肉品中添加乳鐵蛋白,補充乳鐵蛋白,增強機體的免疫力,預防機體患病毒性感冒、腸道感染等疾病。

動物生產的應用

乳鐵蛋白添加到母豬的飼料中,母豬可以獲得大量的內源性乳鐵蛋白,可減少仔豬發生缺鐵性貧血的概率,提高仔豬的免疫力,促進仔豬的生長。在仔豬的日糧中加入乳鐵蛋白,能夠改善仔豬腸道微生物菌群、防止腸道腹瀉、增強仔豬腸道對營養物質的吸收能力。添加乳鐵蛋白的飼料可以防止飼料被氧化分解,同時增強飼料的營養成分。乳鐵蛋白還具有在飼料高溫加工過程中較好地保持其生理功能的作用,因此能夠用作綠色飼料添加劑應用於動物的飼養。

阿爾茨海默症應用

乳鐵蛋白不僅調節機體鐵代謝,對機體的抗炎和抗氧化也具有重要作用。乳鐵蛋白受體存在於細胞膜表面,分子量在 105 kDa 左右,常見的靶細胞包括黏膜上皮細胞、肝細胞、單核細胞、巨噬細胞、淋巴細胞等,金黃色葡萄球菌和假單胞菌等細菌。乳鐵蛋白與細菌細胞表面受體結合,可激活胞內相關信號通路或通過內吞作用入核,參與機體免疫和抑菌等功能。有研究證實,乳鐵蛋白受體在帕金森病患者腦的神經元和毛細血管內皮細胞表達量大,乳鐵蛋白與其結合抑制朊蛋白的傳播;乳鐵蛋白這種作用提示其對神經退行性疾病防治的潛在應用價值

最新資料


作用一

1、乳鐵蛋白對正常生長新生兒的作用Artym J,Zimecki M.
乳鐵蛋白(LF)能夠有效抵抗在消化道內的降解。另外,乳鐵蛋白衍生肽還具有很強的抗病毒活性。LF通過結合定位於腸道刷狀緣細胞的特異性受體而吸收。口服LF不僅可以刺激局部免疫反應,還可以刺激全身免疫反應。LF在營養素的吸收方面也起著重要作用,它能運載金屬離子如鐵、錳、鋅,並促進糖的吸收。LF還可以刺激腸道內皮細胞的增殖以及腸相關淋巴濾泡的生長,因此,LF可以有效應用於早產兒及腸粘膜損傷病人。
LF能夠維持正常腸道菌群,從而抑制病原菌的生長,促進非致病性乳酸桿菌及雙歧桿菌的增殖。人工餵養新生兒易發展有害微生物(腸球菌、腸桿菌屬、類桿菌屬、埃希氏菌屬)。對內毒素血症實驗模型的研究表明,LF能抑制前炎症細胞因子(一氧化氮活性氧)的活性。LF能夠促進未成熟T、B細胞的分化,增加NK和LAK細胞的活性。LF還能抑制活性氧自由基的毒害作用,這種特性對於含礦物質鐵的改良奶粉等嬰幼兒食品至關重要,因為這些嬰幼兒食品可能是有害自由基的一種來源。總的來說,天然母乳對新生兒而言是最有價值的食物,在人工餵養嬰幼兒的食品中添加LF對於提高此類食物的保護性及免疫性是非常重要的。非常明顯,牛奶是一種不適合新生兒的食品。牛奶中含有比母乳低50倍的LF,極少量的溶解酵素,更低含量的其他乳清蛋白及相關免疫球蛋白。因此,市面上嬰幼兒食品(美國、日本)都添加了LF。

作用二

2、乳鐵蛋白對腸道病原體的作用(卡耶塔諾秘魯大學熱帶醫學研究所;美國德克薩斯大學公共衛生學院傳染病研究中心)
很多研究都致力於解析母乳餵養促進孩子健康和提高嬰兒存活率的機制,研究表明,在母乳餵養中起到保護作用的活性因子可降低因斷奶而導致的腹瀉或者對生長發育帶來的負面效應。
乳鐵蛋白是一種鐵結合蛋白,存在於母乳中,具有多種生理功能如抗菌、抗炎以及提高免疫力等,其中防治腸胃炎是乳鐵蛋白最重要的功能之一。許多體外試驗和動物實驗都表明乳鐵蛋白對腸內微生物感染,如輪狀病毒、賈弟蟲、志賀氏菌沙門氏菌和致泄性大腸桿菌感染,都具有預防作用。乳鐵蛋白對腸道病原菌的抑制作用主要通過兩種途徑來實現:抑制細菌的生長;破壞細菌表面的毒力因子功能從而減弱病毒粘附或者侵入哺乳動物細胞的能力。
因此,乳鐵蛋白對嬰兒的保護作用可能是通過阻止腸道病原菌在腸道內壁的吸附而實現的。最近的幾項兒童臨床實驗得到了類似的結果。但是關於乳鐵蛋白是否能廣泛預防嬰幼兒腹瀉尚待進一步研究。

作用三

3、補充牛乳鐵蛋白對極低出生體重兒遲髮型敗血症的預防作用(義大利兒科協會;美國安娜醫院,新生兒科及新生兒重症監護室)
敗血症是早產新生兒的一種常見的、嚴重的併發症,特別是針對那些極低出生體重兒()。乳鐵蛋白——哺乳動物乳汁中的一種糖蛋白——是否能夠減少敗血症的發生率尚不清楚。動物模型研究顯示,鼠李糖乳桿菌(LGG)能提高乳鐵蛋白的活性,但還沒有對人類嬰兒的相關研究。
本次實驗目的:確定單用牛乳鐵蛋白或乳鐵蛋白與LGG合用對極低出生體重兒遲髮型敗血症發生率的影響。設計、背景、患者:對來自11個義大利NICU的患兒進行可預期的,多渠道的,雙盲的,安慰劑對照的隨機試驗。病人主要是2007年10月1日到2008年7月31登記的472名極低出生體重兒。
干預:嬰兒被隨機分成3組,一組()給予口服牛乳鐵蛋白(BLF)(100mg/d);一組()給予BLF加LGG(菌落單位/天);一組(n=161)給予安慰劑。時間是從出生到30天(出生體重,從出生到45天)。主要觀察指標:在遲髮型變態反應的第一階段,其血液、腹膜、腦脊液所分離的病原菌。結果:與對照組(29/168[17.3%])相比,BLF組(9/153 [5.9%])()和組(7/151 [4.6%])()遲髮型敗血症的發生率明顯降低。治療過程中沒出現任何不耐受性或反作用。
結論:與安慰劑相比,單獨補充BLF或BLF與LGG合用可以明顯降低極低出生體重兒第一期遲髮型敗血症的發生率。

作用四

4、人工餵養嬰兒補充牛乳鐵蛋白的雙盲、安慰劑對照實驗研究(美國馬里蘭大學醫學院兒科系)
乳鐵蛋白具有很多生物學功能包括促進生長、免疫調節和抗菌作用等。這個隨機、安慰劑對照、雙盲試驗的目的是觀察補充牛乳鐵蛋白對嬰兒的影響。
對象及方法:對象為在兒科診所登記的健康、配方奶餵養嬰兒。給這些嬰兒餵食乳鐵蛋白強化了的配方奶粉(850 mg/L)或商業配方牛奶(102 mg/L),連續12個月。收集這一年內嬰兒的生長參數及胃腸道、呼吸道、結腸疾病的發生情況。並分別在9個月和12個月的時候檢測免疫抗體及血液學指標。
結果:乳鐵蛋白強化配方奶粉具有很強的耐受性。乳鐵蛋白強化配方奶粉餵養嬰兒與普通奶粉餵養的嬰兒相比,呼吸道疾病(特別是哮喘)的發生率明顯降低(),在9個月時,血細胞比容明顯增高(37.1% vs 35.4%; )。
結論:乳鐵蛋白的補充能帶來很強的有利結果,比如說降低呼吸道疾病的發生率,增加血細胞的比容。

作用五

5、乳鐵蛋白治療反覆呼吸道感染患兒的療效(東南大學醫學院附屬江陰醫院兒科;南京醫科大學附屬南京兒童醫院新生兒醫療中心)探討乳鐵蛋白對反覆呼吸道感染(RRI)患兒免疫功能的影響。
方法:RRI患兒98例隨機分為2組,對照組48例予常規治療;觀察組50例。觀察組在常規治療基礎上予乳鐵蛋白膠囊(上海博爾騰生物科技有限公司與荷蘭DMV國際有限公司合作研發,江蘇四環生物股份有限公司生產,生產批號:國食健字G20060117),每粒膠囊含乳鐵蛋白25mg,每日早晚各1次,每次1、2粒,溶於60℃以下牛奶或50~100 mL溫水中飲用,總療程2~3個月予乳鐵蛋白治療2~3個月。治療前後分別測定患兒T細胞亞群、免疫球蛋白及補體等指標,觀察其變化情況。
結果:2組總有效率分別為86%和22.9%,差異有非常顯著性()。治療后觀察組免疫學指標CD3、CD4、CD4/CD8、IgGIgAIgM均明顯升高(,0.05),CD8較治療前明顯降低()。
結論:乳鐵蛋白能增強RRI患兒的免疫功能。

作用六

6、服用乳鐵蛋白有效減輕輪狀病毒性腸胃炎的臨床癥狀(長崎大學,生物醫學科學研究生院)
為了證明體內牛乳鐵蛋白對輪狀病毒性胃腸炎的作用,我們在託兒所進行了進行了12個星期的預防干預措施。共有298名5歲以下的兒童納入此項研究。
方法:合格的兒童分為兩個小組,一組每日口服100mg牛乳鐵蛋白共12周(L組),另一組不服用任何含乳鐵蛋白的產品(N組)。牛乳鐵蛋白由Lactoferrin Active(Morinaga Milk Industry Co,Ltd.,Tokyo,Japan)(一種保健產品片劑,含有乳鐵蛋白(100mg/片)提供。我們比較兩組輪狀病毒性腸胃炎的發生率和臨床表現(發熱、嘔吐和腹瀉的持續時間和發生頻率)進行進一步的分析。輪狀病毒性的總發生率為4.7%(11/234),其中L組為4.4%(6/136),N組為5.1%(5/98),兩組之間無統計學差異()。L組中嘔吐的發生頻率和持續時間要明顯低於N組(分別為和0.0137)。L組中腹瀉的發生頻率和持續時間也明顯低於N組(分別為和0.0285)。發熱持續時間在兩組中無顯著性差異()。
這些數據顯示每日口服包含牛乳鐵蛋白的產品能夠減輕兒童輪狀病毒性腸胃炎的嚴重程度

作用七

7、乳鐵蛋白對缺鐵性貧血孕婦的影響
餐前口服Lf100mg/次,每天兩次,能使總血清鐵和血紅蛋白濃度與口服硫酸亞鐵相比有大幅度增加,且與孕周無關,無副反應。
如表1中所示,對143例ID或IDA的妊娠婦女進行了進一步的臨床試驗,我們發現與口服硫酸亞鐵相比,口服Lf還能使紅細胞數和血清鐵蛋白大幅增加。為了得到口服Lf對系統鐵穩態的作用,我們對5例ID和IDA的妊娠婦女進行實驗,受試者口服Lf 30天,然後再口服硫酸亞鐵30天,進行紅細胞計數、檢測血清中血紅蛋白、總鐵水平、鐵蛋白、IL-6濃度。
如表2所示,Lf治療后所有的血液指標均上升,口服硫酸亞鐵30天後,所有指標值均下降。而IL-6則相反,在Lf治療后顯著下降,口服硫酸亞鐵其檢測值重新升高。與此相符,健康志願者口服鐵劑120mg/天可引起炎症反應,血清中IL-6濃度升高而總血清鐵和血清鐵蛋白下降3。相反,Lf治療后IL-6水平降低,總血清鐵和血清鐵蛋白濃度升高。
總之,以上臨床試驗證明了口服Lf能防治妊娠婦女的ID和IDA,我們認為Lf可通過減少妊娠婦女體內促炎性細胞因子水平來恢復患者血液學指標和減少ID和IDA對妊娠產生的不良後果。

檢測方法


原理:混有乳鐵蛋白(LF)抗原的瓊脂糖傾入平板,凝凍后打一些小孔,接入LF樣品。隨著抗原呈放射形擴散,在以小孔為中心的環狀區域形成抗原、抗體反應沉澱帶,沉澱帶在RID染色液的作用下被染色,環的直徑與抗體(LF)的濃度成正比。通過標準曲線,可以測出樣品中的(LF)濃度。
操作步驟:將預塗過的玻璃板置於水平桌面上,在瓊脂糖緩衝液中加入150ml(抗血清),仔細混合后將溶液倒在玻璃板中心。表面張力可以阻止溶液溢出,必要時用試管上緣幫助溶液分散以確保溶液均勻分散到玻璃板的各邊。將凝膠在室溫下固化15min,然後置於恆濕器中在冰箱中保存1h。將打孔器與抽真空設備連接,並利用帶模板的隔板架在凝膠上打16個小孔。用注射器小心地將12.5ml樣品注入玻璃板中,將凝膠置於恆濕器中,室溫下在水平桌面上放置48h后清洗凝膠。選擇正確角度,2次精確測量環的直徑,以此來測定LF濃度。
結果計算:
式中:A為LF標準溶液(mg/mL);
W為質量(mg)。
酶聯免疫法是一種基於抗原抗體特異性反應的檢測方法,具有反應靈敏、特異性強等優點。在微孔板中包被抗乳鐵蛋白抗體(一抗),加入目標物乳鐵蛋白后,乳鐵蛋白與一抗結合,再加入乳鐵蛋白抗體(二抗)與之形成夾心結構,最後加入顯色劑,利用酶標儀測定特定波長的吸光度值,其吸光度值與乳鐵蛋白含量成正比,可繪製標準曲線達到定量檢測樣品中乳鐵蛋白濃度的目的。酶聯免疫法雖然靈敏度高,但通常需要進行多重的孵化、洗滌和清洗,操作較為繁瑣,且所用抗體及抗抗體製備不易,價格昂貴,不適合用於大批量的樣品分析。
高效毛細管電泳法
樣品分子擴散係數越小或分子量越大,毛細管柱的分離柱效越高。高效毛細管電泳法大多數使用石英材質的毛細管為分離通道,用高壓直流電場作為驅動達到液相分離的目的,具有操作簡單、靈敏度較高等優點,但需要解決毛細管壁對目標物質乳鐵蛋白的吸附導致的重複性差的問題,且檢測結果受樣品複雜基質的影響較大。
表面等離子共振技術
以臨界角入射到不同折射率的兩種金屬介質界面的入射光線可以引起金屬產生自由的電子共振,電子吸收光能量使反射光大幅減弱,能夠使反射光在一定角度內完全消失的入射角稱為SPR角。SPR角隨介質表面折射率變化而變化,而折射率的變化又與介質表面結合的分子質量成正比,因此可以通過對生物反應過程中SPR角的動態變化獲取生物分子之間相互作用的特異信號達到檢測的目的。基於表面等離子體共振技術的生物感測免疫測定法,無需進行標記便可實時,自動檢測低含量乳鐵蛋白,但實驗溫度及樣品組成影響測定結果,儀器設備造價也較為昂貴。
高效液相色譜法(HPLC)是利用不同的色譜柱對不同組分因分配係數及吸附力大小的不同而被分離,並被檢測器識別的技術,其中由非極性固定相和極性流動相所組成的液相色譜體系的反相高效色譜是HPLC中應用最為廣泛的一種液相色譜法,優點是反應靈敏、結果準確可靠、重複性好,但缺點是對樣品的純度要求較高,往往需要經過複雜的前處理過程才能進樣。
高效液相-質譜聯用法
質譜儀通過測量特定離子的質核比來對待測物進行準確定性,通常與高效液相色譜或氣相色譜儀等聯用來達到精確定量的目的。由於蛋白質分子質量太大,在對蛋白質的分析中,通常將其利用各種手段如胰蛋白酶水解為肽段的混合物,再通過對其中的特異性肽段的測定來檢測該蛋白。有報道稱研究人員將蛋白質組學技術、同位素標記技術與高效液相色譜-質譜法相結合來檢測乳製品中的乳鐵蛋白。液相質譜法結果靈敏可靠、重複性高、回收率高,但是需要將蛋白質大分子打碎成氨基酸小分子,通過特定的氨基酸片段來進行定性和定量,此時蛋白質已經變形,不利於待測樣品中對於乳鐵蛋白是否有活性的判斷,且設備昂貴,對操作人員的專業性要求更高