乳鐵蛋白及其活性肽的營養生理作用及應用前景

　　摘要 :乳鐵蛋白（LF）是一種多功能的糖蛋白，乳鐵蛋白活性多肽（Lfcin）是從LF上被胃蛋白酶水解下來的25個氨基酸殘基的小肽。文中闡述了乳鐵蛋白及其活性多肽的結構，介紹了乳鐵蛋白及其活性多肽的主要生理作用：抗菌、抑菌、抗病毒、抗氧化，調節機體的免疫和提高腸道對鐵離子的吸收等作用。根據乳鐵蛋白制備的研究進展，討論了乳鐵蛋白及其活性多肽在乳、食品和動物生產中作為添加劑的應用前景。

　　抗生素作為抗菌促生長添加劑加到飼料中由來以久，但其廣泛和大量使用導致動物性食品中藥物殘留等問題愈來愈令人擔憂。因此尋找一種安全、環保的新型飼料添加劑以成為當務之急。近年來，乳鐵蛋白（Lactoferrin，簡稱LF）成為當今乳品界和食品界最為關注的“熱點”之一。大量研究表明：乳鐵蛋白具有抗菌、抑菌、抗病毒、抗氧化和調節機體免疫等作用，可用于開發新型的保健食品和綠色飼料添加劑。

　　乳鐵蛋白（LF）是一種天然的鐵結合蛋白，乳鐵蛋白活性多肽（Lfcin）是從LF上被胃蛋白酶水解下來的25個氨基酸殘基的小肽。乳鐵蛋白存在于人奶及大多數哺乳動物的奶中（馬、牛、山羊、豬、兔、小鼠等），也存在于唾液、精液、淚液、氣管、鼻腔分泌物、胰液以及其它的身體分泌物中。乳來源不同，乳鐵蛋白的含量差異較大。人奶初乳中的乳鐵蛋白濃度最高6～8mg/ml，常乳2～4mg/ml；牛的初乳1～5mg/ml，常乳0.02～0.35mg/ml；狗、大鼠奶中則基本不含乳鐵蛋白。但開發乳鐵蛋白遇到的最大問題是：制造成本太高，大量制造較困難，難以實現商品化。然而隨著一些生物高新技術（如：親和色譜分離，膜技術，基因工程技術等）得到廣泛的應用，完全有可能降低它的成本，使之商品化。目前關于乳鐵蛋白的許多研究正在進行中，乳鐵蛋白的活性多肽也逐漸引起人們的關注。本文就乳鐵蛋白及其活性肽的結構，營養生理功能，基因的調控與表達及開發與利用進行了展望。

　　1 乳鐵蛋白及其活性多肽的結構

　　乳鐵蛋白(Lactoferrin，簡寫為LF)是Groves于1960年首先從牛乳中分離獲得，由于LF與鐵結合形成紅色的復合物，故始稱為紅蛋白。Blanc和Isliker（1961）將他們從人乳液分離出來，正式命名為乳鐵蛋白。乳鐵蛋白是一種鐵結合性糖蛋白，其分子量為80ku。1分子乳鐵蛋白中含有2個鐵結合部位，含有15～16個甘露糖，5～6個半乳糖，10～11個乙酰葡萄糖胺和1個唾液酸。牛和人的乳鐵蛋白分別含有689和691個氨基酸，其中谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸和丙氨酸的含量較高，除含少量半胱氨酸外，幾乎不含其它含硫氨基酸。牛乳LF和人乳LF兩者的三維結構非常相似，約有70％的氨基酸序列相一致。LF的二級結構呈2枚“無柄銀杏葉并列狀”，鐵離子的結合點位于兩葉的切入部位，每個點可結合1個Fe3+和1個HCO或CO32-。

　　乳鐵蛋白活性多肽是乳鐵蛋白在酸性條件下的降解產物,其抗菌活性明顯提高。從乳鐵蛋白分子的N端進行分離,可分別得到牛和人乳鐵蛋白活性多肽,分別稱為lactoferrcinB和lactoferrcinH。牛乳鐵蛋白活性多肽（LfcinB）是從BLF的N-端（17～ 41）被胃蛋白酶水解下來的25個氨基酸殘基的小肽，其中的11個氨基酸殘基具有與完整的LfcinB相同的抗菌活性。11個氨基酸殘基中的6個（4～9）是LfcinB的活性中心。而人乳鐵蛋白活性多肽含有47個氨基酸殘基,序列與lactoferrcinB具有一定的同源性。

　　LfcinB的二級結構是在一級結構的肽鏈上折疊而成。Schibi等（1999）通過核磁共振技術對LfcinB的活性中心的結構進行研究發現， LfcinB是兩性分子結構，堿性的Arg 殘基和疏水的Trp殘基充分分離形成了兩性分子結構，Arg殘基在分子的一側，Trp殘基在分子的另一側，Gln在分子的中間。這種結構與LfcinB的抗菌和抗病毒功能分不開。