乳鐵蛋白及其活性肽的營養(yǎng)生理作用及應(yīng)用前景

　　2.4 抗氧化作用

　　機(jī)體內(nèi)氧自由基過剩，形成過氧化脂質(zhì)，可損傷細(xì)胞和組織，是衰老或疾病的征兆。通常只要有痕量的鐵或銅等催化劑存在，就會導(dǎo)致氧自由基的產(chǎn)生。較早以前，就有人報導(dǎo)在pH值為7．4的NaCl溶液中，飽和度為20％的乳鐵蛋白和轉(zhuǎn)鐵蛋白抑制了牛腦磷脂脂質(zhì)體的抗壞血酸鐵鹽催化的磷脂過氧化反應(yīng)。在同樣的體系中，不同鐵飽和度的白蛋白都不能抑制該反應(yīng)。因為乳鐵蛋白能結(jié)合鐵離子，進(jìn)而阻斷鐵離子導(dǎo)致的脂質(zhì)氧化和氧自由基的生成轉(zhuǎn)變。牛乳鐵蛋白能抑制抗壞血酸和色氨酸的氧化(Bihel等,1998)。于是，可認(rèn)為LF的抗氧化機(jī)制主要是整合了易引起氧化的鐵離子。Huang等（1999）報道了乳鐵蛋白在不同食品體系中抑制磷脂氧化情況。以玉米乳濁液和磷脂脂質(zhì)體為研究對象，前者在磷酸和檸檬酸緩沖乳狀液體系中、LF的抗氧化活性隨其濃度增加而增加，而磷脂脂質(zhì)體在此二者體系中結(jié)果卻不一樣。在檸檬酸緩沖的乳狀液以及磷酸緩沖的脂質(zhì)體體系當(dāng)中，1μmol/l乳鐵蛋白和0.5μmol/l Fe2+混合物的抗氧化活性要比單一lμmol/l乳鐵蛋白強(qiáng)得多。總之，乳鐵蛋白的抗氧化活性主要依靠于磷脂體系、緩沖條件、濃度、金屬離子的存在以及氧化時間。

　　2.5 提高腸道細(xì)胞對鐵離子的吸收

　　LF作為一種鐵強(qiáng)化劑，其吸收效果遠(yuǎn)優(yōu)于FeSO4或Fe2（SO4）3。據(jù)Kawakami(1988)報道，給貧血小豬喂食LF和FeSO4，后者的攝入量需達(dá)到前者的4倍(200μg/50μg)，才能產(chǎn)生相同的治療效果。可能是母乳來源的鐵具有高生物利用率的重要原因。因為乳鐵蛋白通過它的氨基和羧基末端兩個鐵結(jié)合區(qū)域能高親和性地，可逆地與鐵結(jié)合，并維持鐵元素在一個較廣的pH范圍內(nèi)而完成鐵在十二指腸細(xì)胞的吸收和利用。乳鐵蛋白能提高鐵在動物腸道中的吸收率,所以母乳喂養(yǎng)的新生動物貧血病發(fā)病率顯著降低。LF發(fā)揮功能的前提是不被降解，研究證明， 嬰兒出生后第ld，LF的降解率非常低，其后逐漸升高，出生后6～12周，母乳中LF 99％被降解，這時它就只能作為一種營養(yǎng)源被利用了。在補(bǔ)充鐵劑時如能同時增補(bǔ)LF，則可明顯減緩鐵離子對腸道的刺激作用，保護(hù)腸道。乳鐵蛋白能在動物腸道螯合鐵離子可明顯降低鐵離子對動物腸道的刺激作用。在腸道中,乳鐵蛋白結(jié)合鐵離子的能力是鐵蛋白的260倍。由于母豬乳中乳鐵蛋白含量較低,因此仔豬的缺鐵性貧血一直是營養(yǎng)研究中的難點。通過日糧補(bǔ)充外源性乳鐵蛋白,降低仔豬缺鐵性貧血的方法值得研究。

　　2.6 其它幾種生理活性功能

　　乳鐵蛋白能同多種抗生素和抗病毒藥物協(xié)同作用，減少藥物用量，降低抗生素或抗真菌制劑對人體肝、腎功能的損害。同時，增強(qiáng)體內(nèi)微生物對藥物的敏感性。LF促進(jìn)腸道有益菌群生長，乳鐵蛋白導(dǎo)致動物腸道中雙歧桿菌和乳酸桿菌等有益菌群的生長,抑制有害菌群。乳鐵蛋白具有抗癌作用，乳鐵蛋白對消化道腫瘤，如結(jié)腸癌、胃癌、肝癌、胰腺癌，具有化學(xué)預(yù)防作用，并可抑制由此引發(fā)的腫瘤轉(zhuǎn)移。

　　3 乳鐵蛋白的制備

　　以新鮮脫脂牛乳乳清為原料，通過色譜法、超濾法、鹽析法、酸沉淀法等提取LF。現(xiàn)代化的LF制備技術(shù)是把色譜法和超濾法相結(jié)合，實行工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)，產(chǎn)品純度高達(dá)95％。美國一項專利技術(shù)從干酪甜乳清中分離LF，可制得高純度、鐵飽和度為10%的LF。Tomita（2000）報道從奶酪乳清中分離LF，其含量高達(dá)100mg/l。

　　目前利用基因工程，已克隆多種動物的乳鐵蛋白及cDNA序列，并在乳腺，煙草和昆蟲細(xì)胞中表達(dá)了重組的人乳鐵蛋白。荷蘭PHP公司最近在牛的乳腺中表達(dá)了以牛asl-酪蛋白基因5’調(diào)控序列為啟動子的人乳鐵蛋白基因。也有人在細(xì)菌和真菌中克隆和表達(dá)了人、牛和豬的LF。Ward等和Liang等成功地把人的乳鐵蛋白基因轉(zhuǎn)入米曲霉和啤酒酵母中，其表達(dá)量分別為每毫升培養(yǎng)基25μg和2μg。Kim-SunJung等1997年在小鼠中得到人乳鐵蛋白，表達(dá)量可達(dá)2.5～200μg/ml，而且可限定在乳腺上皮細(xì)胞中表達(dá)。2000年他們改進(jìn)了轉(zhuǎn)基因的結(jié)構(gòu)，由10kb的牛β- 酪蛋白基因(啟動子)和30kb的人乳鐵蛋白基因組成， 使人乳鐵蛋白的表達(dá)量提高到60 ～ 6 600μg/ml。牛asl-酪蛋白啟動子也能促進(jìn)人乳鐵蛋白cDNA的低水平的表達(dá)。1990年，美國GerPharm InternationaI公司用酪蛋白啟動子和hLFcDNA構(gòu)建了轉(zhuǎn)基因，獲得了世界上第一頭帶有人轉(zhuǎn)乳鐵蛋白基因的公牛，它與非轉(zhuǎn)基因母牛交配產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因母牛乳汁中含有人乳鐵蛋白。北京市三元食品有限公司將篩選出的人LF基因部分序列，亞克隆到畢赤氏酵母高效誘導(dǎo)表達(dá)質(zhì)粒中，選高產(chǎn)菌株作為多拷貝轉(zhuǎn)化子，采用高密度菌體誘導(dǎo)培養(yǎng)發(fā)酵工藝，使重組人LF的表達(dá)量達(dá)到625mg/l的高產(chǎn)水平。

　　4 乳鐵蛋白的應(yīng)用前景

　　4.1 乳鐵蛋白在乳、食品中的應(yīng)用

　　LF因其具有多種生理活性功能，在乳品、食品、已得到廣泛應(yīng)用，其開發(fā)前景不可限量。

　　4.1.1 作為一種高效補(bǔ)鐵食品添加劑，以改變嬰幼兒及孕婦普遍缺鐵的現(xiàn)狀，也可制成含鐵飲料或補(bǔ)鐵膠囊，用來提高造血功能，改善貧血。

　　4.1.2 作為一種免疫調(diào)節(jié)制劑，在食品或乳制品(如嬰幼兒奶粉)甚至口香糖中，添加LF可調(diào)節(jié)免疫功能。