乳鐵蛋白(lactoferrin,LF)是乳汁中一種重要的非血紅素鐵結合糖蛋白,中性粒細胞顆粒中具有殺菌活性的單體糖蛋白。其分子量為80 kDa,主要由乳腺上皮細胞表達和分泌。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後,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新增劑。
然而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%,是全球首個透過美國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。
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
摺疊編輯本段適用範圍
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新增乳鐵蛋白帶來重大意義。既可滿足嬰兒生長髮育的需要,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透過GMP認證車間生產的。
在全球的農業發達國家像紐西蘭、瑞士、澳洲、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。在這些國家的高階嬰幼兒配方奶粉當中,多數有新增乳鐵蛋白這一重要的母乳成分。
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髮育和增強造血功能,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新增乳鐵蛋白的產品,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,鐵與乳鐵蛋白結合後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。
摺疊編輯本段簡介資訊
乳鐵蛋白最初由Sorensen等於1939年在動物乳中發現,並由Groves首先從牛乳中分離獲得,因與鐵結合形成的複合物呈紅色,故稱之為“紅蛋白”。
1961年,Blanc和Isliker將從人乳中分離獲得的此種蛋白正式命名為乳鐵蛋白。乳鐵蛋白是一種相對分子質量約為80000Da的鐵結合性糖蛋白,廣泛分佈於哺乳動物乳汁,特別是初乳中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,為每天大量病源微生物入侵的黏膜系統提供了第一道也是最重要的防線。
人乳中乳鐵蛋白濃度約為1.0-3.2mg/ml,是牛乳中的10倍(牛乳中含量為0.02-0.35mg/ml),佔普通母乳總蛋白的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。而在乳清蛋白產品中,其濃度可高達30~100mg/ml。乳鐵蛋白之所以被重視乃是因為它可以奪走細菌生長所需的鐵質而抑制細菌的生長,或破壞細菌細胞膜而具殺死細菌的效果。且可提升免疫力,抑制病毒所引起的感染,如腸病毒中的輪狀細菌、腸細菌71型等等。美國食品藥品管理局早巳允許乳鐵蛋白作為食品新增劑用於運動、功能性食品。Lactoferrin(乳鐵蛋白) with hypothiocyanite 已經被歐洲藥品管理局(EMEA) 與美國食品藥品管理局(FDA) 評證為孤兒藥品。
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。
摺疊編輯本段生物學活性
乳鐵蛋白的活性包括:抗細菌性,抑制遊離基形成,調節人體鐵質轉移,促進細胞生長並提高免疫能力,促進雙歧桿菌增殖,並可作為抗氧化劑。
抗細菌性:乳鐵蛋白能夠牢固地與鐵結合,使之不能被細菌利用,其機理相當複雜。與人乳相比,從牛奶衍生的乳鐵蛋白在對抗濃度為0.3~3.0μm的各種革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌方面更為有效。芝加哥醫科學校進行的一項動物試驗研究發現,乳鐵蛋白可能具有預防膿毒性休克症狀的作用;亦有報道指出,乳鐵蛋白對幾種人體病毒具有抵抗作用。
抑制遊離基形成:乳鐵蛋白所具有的另一項生理功能,是透過清除催化遊離基形成的過多的鐵,以預防氧化所帶來的各種危害。
鐵質轉移:一些研究證實,鐵飽和的乳鐵蛋白是膳食中鐵質轉移的一種有效形式。一般來說,嬰兒配方中採用乳鐵蛋白來改善體內鐵質平衡,此外,也可在膳食補充劑、運動飲料以及為婦女而設的食品中應用。目前,日本一些新的生產研究將重點放於採用這種乳鐵蛋白來強化含鐵脂肪食品和油等。促進細胞生長,提高免疫能力:乳鐵蛋白對腸道的細胞生長具有有益作用,也能使腸道的消化功能迅速回復正常。最近的一些研究更發現,乳鐵蛋白能刺激人體免疫系統細胞,可作為老年人或免疫系統受損人群的補充劑。抗氧化劑:乳鐵蛋白具有結合和轉移能催化過氧化物自由基生成的遊離鐵和其他二價金屬離子的能力,因而能有效抑制由金屬離子催化的氧化過程,是理想的抗氧化劑。促進雙歧桿菌增殖:據報道,乳鐵蛋白亦能促進雙歧桿菌的生長。
摺疊編輯本段生物學功能
近十幾年來,世界各地的實驗室對乳鐵蛋白功能,特別是生物學功能進行了廣泛研究,許多新的功能正不斷被發現,許多國內外試驗證明,乳鐵蛋白確實具有抗微生物、免疫調節、抗感染和抑制腫瘤生長等功能。
乳鐵蛋白生物學功能包括以下幾方面:
一、參與鐵代謝,促進鐵吸收。乳鐵蛋白可提高腸細胞對鐵的生物利用率,並穩定還原狀態的鐵離子,減少鐵離子對胃腸道的刺激作用。乳鐵蛋白能根據機體對鐵的需求,透過調節腸黏膜細胞對鐵的吸收,保持體內鐵的平衡狀態。
二、抗微生物功能。在乳鐵蛋白的諸多生物學功能中,抗微生物活性最引人注目,乳鐵蛋白對許多微生物,包括G+和G-需氧菌和厭氧菌及一些真菌,都具有不同程度的抑制和殺傷作用。
三、抗病毒作用。乳鐵蛋白屬於非特異性免疫系統成員,具有與眾不同的抗病毒活性,主要透過與病毒或宿主細胞或者兩者的表面蛋白結合,在病毒吸附和入侵過程中發揮抗病毒作用。
四、免疫調節和抗感染。 研究表明,乳鐵蛋白屬於人體先天性非特異性免疫系統成分,在分泌液和上皮細胞表面,透過抑制微生物繁殖、吸附或(和)殺死微生物發揮抗微生物作用,參與機體抗炎症過程。
五、抗腫瘤。 雖然鐵飽和乳鐵蛋白能促進正常細胞增殖,但對癌細胞卻是起阻止而非刺激作用。
六、抗氧化作用。 正常情況下,細胞內抗氧化防禦系統使自由基的產生和清除保持一種動態平衡狀態,不會引起機體組織細胞的損傷。
七、作為細胞生長因子。 隨著乳鐵蛋白對成骨細胞作用的研究,人們發現乳鐵蛋白在生理濃度下不僅能促進原始成骨細胞增殖和分化,同時還能減少成骨細胞的細胞凋亡,並具有抑制破骨細胞增殖的作用,促進成骨細胞倖存機會。
八、其他生理功能。
1、抑制膽固醇的積累,參與脂質代謝:乳鐵蛋白透過增加高密度脂蛋白(HDL)和減少低密度脂蛋白(LDL)濃度,降低肝臟和血液中膽固醇和三醯甘油,參與機體脂質代謝。
2、調節基因轉錄:乳鐵蛋白與一些細胞表面受體,如核仁素結合後,經細胞胞吞作用進入胞內並傳送至細胞核,然後結合在特定的DNA、RNA序列上,調節這些基因的轉錄過程。
3、抗血栓作用:血小板膜上表達有乳鐵蛋白受體,能阻止腺苷二磷酸(ADP)處理後的血小板聚集;乳鐵蛋白能阻止纖維蛋白原與ADP啟用的血小板結合;乳鐵蛋白能阻止血小板聚集、血栓形成、五羥色胺的釋放和α-顆粒膜蛋白的表達。
摺疊編輯本段功效介紹
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、化妝品新增劑。 抗菌活性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透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 H(+ )-ATP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。抗病毒活性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、鉅細胞病毒、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型別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)。
乳鐵蛋白抗病毒活性的主要作用特點:
① 鐵蛋白主要作用於感染早期或是病毒黏附階段,透過干擾病毒與細胞接觸,阻止病毒感染細胞;
② 天然完整的、摺疊正確的乳鐵蛋白具有較好的抑制病毒作用;
④ 病毒抑制作用隨乳鐵蛋白濃度的增加而增強;
⑤ 乳鐵蛋白具有廣譜的抗病毒特性,對各種病毒均有不同程度的抑制效果。
抗真菌活性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面板病,如面板癬,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(先用乳鐵蛋白後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. parapsilosisand C. 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。採用飲用水給藥的方法(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。
摺疊編輯本段實驗結果
動物實驗結果乳鐵蛋白1. 消化道中天然抑菌劑:食用乳鐵蛋白後,會減少腸道壞菌數目。
2. 傳染病的防護作用:可以改善因黴菌引起的面板病,另外亦發現在體內其他部位或器官,也因食用乳鐵蛋白而降低其感染的菌數。
3. 發炎現象的改善:加強免疫系統的調節,特別是在於口炎的改善、大腸炎的發生。
4. 預防腫瘤發生與轉移:對於結腸癌、膀胱癌、食道癌、肺癌、肝癌有預防效果。
5. 乳鐵蛋白是最天然的抗氧化劑:具有強烈氧化功能,有助清除體內自由基,對保健及老化、血管硬化等功能性退化症有正面效果。人體實驗結果1、乳鐵蛋白具有抑菌、殺菌、抗真菌、抗病毒等作用。
2、乳鐵蛋白治療反覆呼吸道感染患兒有顯著療效。
3、乳鐵蛋白能促進鐵的吸收,也減緩了鐵對腸道的刺激,早產兒貧血是臨床常見的現象,影響了早產兒的生長髮育及免疫功能, 在早產兒貧血的治療中,補充乳鐵蛋白當然比補充鐵劑有效而且依從性好。
4、除了干擾素外,乳鐵蛋白是第一個被發現具有抗C型肝炎的活性物質,可以減少血漿中HCV-RNA值(其值可作為C型肝炎病毒活性高低的評估)。
5、減少導致胃潰瘍重要原因幽門螺旋桿菌H.pylori的數目。
制約因素乳鐵蛋白的生物活性受多種因素的制約,鹽類、鐵含量、pH、抗體或其它免疫物質、介質等影響其生物活性。乳鐵蛋白受體在乳鐵蛋白內化方面有重要作用,受體還能增強乳鐵蛋白吸收鐵離子的能力。隨著年齡增長,受體基因的表達在十二指腸中減增加,而空腸(jejunum)中減少。乳鐵蛋白 - 應用乳鐵蛋白的分離工藝研究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。
乳鐵蛋白由於其獨特的生物學功能、理化特性和天然來源,被試驗證明是安全可靠、無副作用並含有人類所需的氨基酸,而且美國食品藥品管理局(FDA)證實,乳鐵蛋白不但可用於普通人群,還可用於對牛奶過敏的特殊人群。目前,乳鐵蛋白已經在一些發達國家如紐西蘭和澳洲實現工業化生產,尤其在嬰幼兒配方產品、保健食品和發酵乳製品等領域的應用。乳鐵蛋白可以說是一種在乳製品和其他含有益生菌菌種的營養藥品中提供保健作用的功能性配料。口服乳鐵蛋白還能夠減輕流行性感冒的不適症狀,因為乳鐵蛋白增加抵抗病毒的能力、有效預防病毒性感冒及腸道感染等多發疾病。針對於不同的應用情況,乳鐵蛋白的鐵飽和度一般在少於10毫克/100克蛋白質以至大於100毫克/100克蛋白質,可以作為鐵補充劑,或為餐膳提供殺菌和抑菌的特性。
乳鐵蛋白(lactoferrin,LF)是乳汁中一種重要的非血紅素鐵結合糖蛋白,中性粒細胞顆粒中具有殺菌活性的單體糖蛋白。其分子量為80 kDa,主要由乳腺上皮細胞表達和分泌。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後,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新增劑。
然而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%,是全球首個透過美國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。
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
摺疊編輯本段適用範圍
摺疊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新增乳鐵蛋白帶來重大意義。既可滿足嬰兒生長髮育的需要,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透過GMP認證車間生產的。
在全球的農業發達國家像紐西蘭、瑞士、澳洲、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。在這些國家的高階嬰幼兒配方奶粉當中,多數有新增乳鐵蛋白這一重要的母乳成分。
摺疊人群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髮育和增強造血功能,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新增乳鐵蛋白的產品,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,鐵與乳鐵蛋白結合後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。
摺疊編輯本段簡介資訊
乳鐵蛋白最初由Sorensen等於1939年在動物乳中發現,並由Groves首先從牛乳中分離獲得,因與鐵結合形成的複合物呈紅色,故稱之為“紅蛋白”。
1961年,Blanc和Isliker將從人乳中分離獲得的此種蛋白正式命名為乳鐵蛋白。乳鐵蛋白是一種相對分子質量約為80000Da的鐵結合性糖蛋白,廣泛分佈於哺乳動物乳汁,特別是初乳中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,為每天大量病源微生物入侵的黏膜系統提供了第一道也是最重要的防線。
人乳中乳鐵蛋白濃度約為1.0-3.2mg/ml,是牛乳中的10倍(牛乳中含量為0.02-0.35mg/ml),佔普通母乳總蛋白的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。而在乳清蛋白產品中,其濃度可高達30~100mg/ml。乳鐵蛋白之所以被重視乃是因為它可以奪走細菌生長所需的鐵質而抑制細菌的生長,或破壞細菌細胞膜而具殺死細菌的效果。且可提升免疫力,抑制病毒所引起的感染,如腸病毒中的輪狀細菌、腸細菌71型等等。美國食品藥品管理局早巳允許乳鐵蛋白作為食品新增劑用於運動、功能性食品。Lactoferrin(乳鐵蛋白) with hypothiocyanite 已經被歐洲藥品管理局(EMEA) 與美國食品藥品管理局(FDA) 評證為孤兒藥品。
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。
摺疊編輯本段生物學活性
乳鐵蛋白的活性包括:抗細菌性,抑制遊離基形成,調節人體鐵質轉移,促進細胞生長並提高免疫能力,促進雙歧桿菌增殖,並可作為抗氧化劑。
抗細菌性:乳鐵蛋白能夠牢固地與鐵結合,使之不能被細菌利用,其機理相當複雜。與人乳相比,從牛奶衍生的乳鐵蛋白在對抗濃度為0.3~3.0μm的各種革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌方面更為有效。芝加哥醫科學校進行的一項動物試驗研究發現,乳鐵蛋白可能具有預防膿毒性休克症狀的作用;亦有報道指出,乳鐵蛋白對幾種人體病毒具有抵抗作用。
抑制遊離基形成:乳鐵蛋白所具有的另一項生理功能,是透過清除催化遊離基形成的過多的鐵,以預防氧化所帶來的各種危害。
鐵質轉移:一些研究證實,鐵飽和的乳鐵蛋白是膳食中鐵質轉移的一種有效形式。一般來說,嬰兒配方中採用乳鐵蛋白來改善體內鐵質平衡,此外,也可在膳食補充劑、運動飲料以及為婦女而設的食品中應用。目前,日本一些新的生產研究將重點放於採用這種乳鐵蛋白來強化含鐵脂肪食品和油等。促進細胞生長,提高免疫能力:乳鐵蛋白對腸道的細胞生長具有有益作用,也能使腸道的消化功能迅速回復正常。最近的一些研究更發現,乳鐵蛋白能刺激人體免疫系統細胞,可作為老年人或免疫系統受損人群的補充劑。抗氧化劑:乳鐵蛋白具有結合和轉移能催化過氧化物自由基生成的遊離鐵和其他二價金屬離子的能力,因而能有效抑制由金屬離子催化的氧化過程,是理想的抗氧化劑。促進雙歧桿菌增殖:據報道,乳鐵蛋白亦能促進雙歧桿菌的生長。
摺疊編輯本段生物學功能
近十幾年來,世界各地的實驗室對乳鐵蛋白功能,特別是生物學功能進行了廣泛研究,許多新的功能正不斷被發現,許多國內外試驗證明,乳鐵蛋白確實具有抗微生物、免疫調節、抗感染和抑制腫瘤生長等功能。
乳鐵蛋白生物學功能包括以下幾方面:
一、參與鐵代謝,促進鐵吸收。乳鐵蛋白可提高腸細胞對鐵的生物利用率,並穩定還原狀態的鐵離子,減少鐵離子對胃腸道的刺激作用。乳鐵蛋白能根據機體對鐵的需求,透過調節腸黏膜細胞對鐵的吸收,保持體內鐵的平衡狀態。
二、抗微生物功能。在乳鐵蛋白的諸多生物學功能中,抗微生物活性最引人注目,乳鐵蛋白對許多微生物,包括G+和G-需氧菌和厭氧菌及一些真菌,都具有不同程度的抑制和殺傷作用。
三、抗病毒作用。乳鐵蛋白屬於非特異性免疫系統成員,具有與眾不同的抗病毒活性,主要透過與病毒或宿主細胞或者兩者的表面蛋白結合,在病毒吸附和入侵過程中發揮抗病毒作用。
四、免疫調節和抗感染。 研究表明,乳鐵蛋白屬於人體先天性非特異性免疫系統成分,在分泌液和上皮細胞表面,透過抑制微生物繁殖、吸附或(和)殺死微生物發揮抗微生物作用,參與機體抗炎症過程。
五、抗腫瘤。 雖然鐵飽和乳鐵蛋白能促進正常細胞增殖,但對癌細胞卻是起阻止而非刺激作用。
六、抗氧化作用。 正常情況下,細胞內抗氧化防禦系統使自由基的產生和清除保持一種動態平衡狀態,不會引起機體組織細胞的損傷。
七、作為細胞生長因子。 隨著乳鐵蛋白對成骨細胞作用的研究,人們發現乳鐵蛋白在生理濃度下不僅能促進原始成骨細胞增殖和分化,同時還能減少成骨細胞的細胞凋亡,並具有抑制破骨細胞增殖的作用,促進成骨細胞倖存機會。
八、其他生理功能。
1、抑制膽固醇的積累,參與脂質代謝:乳鐵蛋白透過增加高密度脂蛋白(HDL)和減少低密度脂蛋白(LDL)濃度,降低肝臟和血液中膽固醇和三醯甘油,參與機體脂質代謝。
2、調節基因轉錄:乳鐵蛋白與一些細胞表面受體,如核仁素結合後,經細胞胞吞作用進入胞內並傳送至細胞核,然後結合在特定的DNA、RNA序列上,調節這些基因的轉錄過程。
3、抗血栓作用:血小板膜上表達有乳鐵蛋白受體,能阻止腺苷二磷酸(ADP)處理後的血小板聚集;乳鐵蛋白能阻止纖維蛋白原與ADP啟用的血小板結合;乳鐵蛋白能阻止血小板聚集、血栓形成、五羥色胺的釋放和α-顆粒膜蛋白的表達。
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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、化妝品新增劑。 抗菌活性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透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 H(+ )-ATP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。抗病毒活性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、鉅細胞病毒、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型別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)。
乳鐵蛋白抗病毒活性的主要作用特點:
① 鐵蛋白主要作用於感染早期或是病毒黏附階段,透過干擾病毒與細胞接觸,阻止病毒感染細胞;
② 天然完整的、摺疊正確的乳鐵蛋白具有較好的抑制病毒作用;
④ 病毒抑制作用隨乳鐵蛋白濃度的增加而增強;
⑤ 乳鐵蛋白具有廣譜的抗病毒特性,對各種病毒均有不同程度的抑制效果。
抗真菌活性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面板病,如面板癬,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(先用乳鐵蛋白後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. parapsilosisand C. 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。採用飲用水給藥的方法(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。
摺疊編輯本段實驗結果
動物實驗結果乳鐵蛋白1. 消化道中天然抑菌劑:食用乳鐵蛋白後,會減少腸道壞菌數目。
2. 傳染病的防護作用:可以改善因黴菌引起的面板病,另外亦發現在體內其他部位或器官,也因食用乳鐵蛋白而降低其感染的菌數。
3. 發炎現象的改善:加強免疫系統的調節,特別是在於口炎的改善、大腸炎的發生。
4. 預防腫瘤發生與轉移:對於結腸癌、膀胱癌、食道癌、肺癌、肝癌有預防效果。
5. 乳鐵蛋白是最天然的抗氧化劑:具有強烈氧化功能,有助清除體內自由基,對保健及老化、血管硬化等功能性退化症有正面效果。人體實驗結果1、乳鐵蛋白具有抑菌、殺菌、抗真菌、抗病毒等作用。
2、乳鐵蛋白治療反覆呼吸道感染患兒有顯著療效。
3、乳鐵蛋白能促進鐵的吸收,也減緩了鐵對腸道的刺激,早產兒貧血是臨床常見的現象,影響了早產兒的生長髮育及免疫功能, 在早產兒貧血的治療中,補充乳鐵蛋白當然比補充鐵劑有效而且依從性好。
4、除了干擾素外,乳鐵蛋白是第一個被發現具有抗C型肝炎的活性物質,可以減少血漿中HCV-RNA值(其值可作為C型肝炎病毒活性高低的評估)。
5、減少導致胃潰瘍重要原因幽門螺旋桿菌H.pylori的數目。
制約因素乳鐵蛋白的生物活性受多種因素的制約,鹽類、鐵含量、pH、抗體或其它免疫物質、介質等影響其生物活性。乳鐵蛋白受體在乳鐵蛋白內化方面有重要作用,受體還能增強乳鐵蛋白吸收鐵離子的能力。隨著年齡增長,受體基因的表達在十二指腸中減增加,而空腸(jejunum)中減少。乳鐵蛋白 - 應用乳鐵蛋白的分離工藝研究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。
乳鐵蛋白由於其獨特的生物學功能、理化特性和天然來源,被試驗證明是安全可靠、無副作用並含有人類所需的氨基酸,而且美國食品藥品管理局(FDA)證實,乳鐵蛋白不但可用於普通人群,還可用於對牛奶過敏的特殊人群。目前,乳鐵蛋白已經在一些發達國家如紐西蘭和澳洲實現工業化生產,尤其在嬰幼兒配方產品、保健食品和發酵乳製品等領域的應用。乳鐵蛋白可以說是一種在乳製品和其他含有益生菌菌種的營養藥品中提供保健作用的功能性配料。口服乳鐵蛋白還能夠減輕流行性感冒的不適症狀,因為乳鐵蛋白增加抵抗病毒的能力、有效預防病毒性感冒及腸道感染等多發疾病。針對於不同的應用情況,乳鐵蛋白的鐵飽和度一般在少於10毫克/100克蛋白質以至大於100毫克/100克蛋白質,可以作為鐵補充劑,或為餐膳提供殺菌和抑菌的特性。