乳铁蛋白及其活性肽的营养生理作用及应用前景

　　2.4 抗氧化作用

　　机体内氧自由基过剩，形成过氧化脂质，可损伤细胞和组织，是衰老或疾病的征兆。通常只要有痕量的铁或铜等催化剂存在，就会导致氧自由基的产生。较早以前，就有人报导在pH值为7．4的NaCl溶液中，饱和度为20％的乳铁蛋白和转铁蛋白抑制了牛脑磷脂脂质体的抗坏血酸铁盐催化的磷脂过氧化反应。在同样的体系中，不同铁饱和度的白蛋白都不能抑制该反应。因为乳铁蛋白能结合铁离子，进而阻断铁离子导致的脂质氧化和氧自由基的生成转变。牛乳铁蛋白能抑制抗坏血酸和色氨酸的氧化(Bihel等,1998)。于是，可认为LF的抗氧化机制主要是整合了易引起氧化的铁离子。Huang等（1999）报道了乳铁蛋白在不同食品体系中抑制磷脂氧化情况。以玉米乳浊液和磷脂脂质体为研究对象，前者在磷酸和柠檬酸缓冲乳状液体系中、LF的抗氧化活性随其浓度增加而增加，而磷脂脂质体在此二者体系中结果却不一样。在柠檬酸缓冲的乳状液以及磷酸缓冲的脂质体体系当中，1μmol/l乳铁蛋白和0.5μmol/l Fe2+混合物的抗氧化活性要比单一lμmol/l乳铁蛋白强得多。总之，乳铁蛋白的抗氧化活性主要依靠于磷脂体系、缓冲条件、浓度、金属离子的存在以及氧化时间。

　　2.5 提高肠道细胞对铁离子的吸收

　　LF作为一种铁强化剂，其吸收效果远优于FeSO4或Fe2（SO4）3。据Kawakami(1988)报道，给贫血小猪喂食LF和FeSO4，后者的摄入量需达到前者的4倍(200μg/50μg)，才能产生相同的治疗效果。可能是母乳来源的铁具有高生物利用率的重要原因。因为乳铁蛋白通过它的氨基和羧基末端两个铁结合区域能高亲和性地，可逆地与铁结合，并维持铁元素在一个较广的pH范围内而完成铁在十二指肠细胞的吸收和利用。乳铁蛋白能提高铁在动物肠道中的吸收率,所以母乳喂养的新生动物贫血病发病率显着降低。LF发挥功能的前提是不被降解，研究证明， 婴儿出生后第ld，LF的降解率非常低，其后逐渐升高，出生后6～12周，母乳中LF 99％被降解，这时它就只能作为一种营养源被利用了。在补充铁剂时如能同时增补LF，则可明显减缓铁离子对肠道的刺激作用，保护肠道。乳铁蛋白能在动物肠道螯合铁离子可明显降低铁离子对动物肠道的刺激作用。在肠道中,乳铁蛋白结合铁离子的能力是铁蛋白的260倍。由于母猪乳中乳铁蛋白含量较低,因此仔猪的缺铁性贫血一直是营养研究中的难点。通过日粮补充外源性乳铁蛋白,降低仔猪缺铁性贫血的方法值得研究。

　　2.6 其它几种生理活性功能

　　乳铁蛋白能同多种抗生素和抗病毒药物协同作用，减少药物用量，降低抗生素或抗真菌制剂对人体肝、肾功能的损害。同时，增强体内微生物对药物的敏感性。LF促进肠道有益菌群生长，乳铁蛋白导致动物肠道中双歧杆菌和乳酸杆菌等有益菌群的生长,抑制有害菌群。乳铁蛋白具有抗癌作用，乳铁蛋白对消化道肿瘤，如结肠癌、胃癌、肝癌、胰腺癌，具有化学预防作用，并可抑制由此引发的肿瘤转移。

　　3 乳铁蛋白的制备

　　以新鲜脱脂牛乳乳清为原料，通过色谱法、超滤法、盐析法、酸沉淀法等提取LF。现代化的LF制备技术是把色谱法和超滤法相结合，实行工业规模的生产，产品纯度高达95％。美国一项专利技术从干酪甜乳清中分离LF，可制得高纯度、铁饱和度为10%的LF。Tomita（2000）报道从奶酪乳清中分离LF，其含量高达100mg/l。

　　目前利用基因工程，已克隆多种动物的乳铁蛋白及cDNA序列，并在乳腺，烟草和昆虫细胞中表达了重组的人乳铁蛋白。荷兰PHP公司最近在牛的乳腺中表达了以牛asl-酪蛋白基因5’调控序列为启动子的人乳铁蛋白基因。也有人在细菌和真菌中克隆和表达了人、牛和猪的LF。Ward等和Liang等成功地把人的乳铁蛋白基因转入米曲霉和啤酒酵母中，其表达量分别为每毫升培养基25μg和2μg。Kim-SunJung等1997年在小鼠中得到人乳铁蛋白，表达量可达2.5～200μg/ml，而且可限定在乳腺上皮细胞中表达。2000年他们改进了转基因的结构，由10kb的牛β- 酪蛋白基因(启动子)和30kb的人乳铁蛋白基因组成， 使人乳铁蛋白的表达量提高到60 ～ 6 600μg/ml。牛asl-酪蛋白启动子也能促进人乳铁蛋白cDNA的低水平的表达。1990年，美国GerPharm InternationaI公司用酪蛋白启动子和hLFcDNA构建了转基因，获得了世界上第一头带有人转乳铁蛋白基因的公牛，它与非转基因母牛交配产生的转基因母牛乳汁中含有人乳铁蛋白。北京市三元食品有限公司将筛选出的人LF基因部分序列，亚克隆到毕赤氏酵母高效诱导表达质粒中，选高产菌株作为多拷贝转化子，采用高密度菌体诱导培养发酵工艺，使重组人LF的表达量达到625mg/l的高产水平。

　　4 乳铁蛋白的应用前景

　　4.1 乳铁蛋白在乳、食品中的应用

　　LF因其具有多种生理活性功能，在乳品、食品、已得到广泛应用，其开发前景不可限量。

　　4.1.1 作为一种高效补铁食品添加剂，以改变婴幼儿及孕妇普遍缺铁的现状，也可制成含铁饮料或补铁胶囊，用来提高造血功能，改善贫血。

　　4.1.2 作为一种免疫调节制剂，在食品或乳制品(如婴幼儿奶粉)甚至口香糖中，添加LF可调节免疫功能。