二、乳铁蛋白

近年来，乳铁蛋白（Lf）的研究受到广泛重视。1993年在日本召开了第一届乳铁蛋白（Lf）的结构与功能的国际会议，会上研究者就Lf的铁结合机制、生物功能、医学临床应用和食品中的应用进行了探讨，这标志着Lf特有的生物学意义已受到世界范围的广泛重视。

（一）Lf的基本性质

乳铁蛋白是一种天然蛋白质的降解物，存在于牛乳和母乳中。乳铁蛋白晶体呈红色，是一种铁结合性糖蛋白，相对分子质量为77100±1500。牛乳铁蛋白的等电点（pI）为8，比乳铁蛋白高2个pH单位。在1分子乳铁蛋白中，含有2个铁结合部位。其分子由单一肽键构成，谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸和丙氨酸的含量较高；除含少量半胱氨酸外，几乎不含其他含硫氨基酸；终端含有一个丙氨酸基团。

通过Lf的组成和氨基酸顺序分析，证明它是由转铁蛋白（Transferrin，Tf）演变而来。各种哺乳动物（如人、羊、牛）的乳铁蛋白在氨基酸排列上有较小的差异。1分子Lf能结合两个Fe³⁺离子，含15～16个甘露糖，5～6个半乳糖，10～11个乙酰葡萄糖胺和1个唾液酸，其中中性糖8.5％，氨糖2.7％。

乳铁蛋白对Cu²⁺也有结合作用，其结合能力也是每个Lf分子含两个Cu²⁺。在乳铁蛋白和Fe或Cu形成络合物的过程中有碳酸氢盐的参与，Fe或Cu和碳酸氢盐的比例为1:1，碳酸氢盐的存在对络合物的生成有催化作用。维生素C对缺铁Lf的饱和过程也有催化作用，维生素C的存在有利于饱和Lf的形成，Tf也有类似的性质。

当pH4.0时，90～100℃、5min的加热，对Lf的铁结合能力、抗菌性没有影响；在pH2.0～3.0，100～120℃，加热5min后，Lf明显地降解，但其抑菌活性反而增强。

（二）Lf的生物活性及其影响因素

1.Lf的生物活性

乳铁蛋白具有结合并转运铁的能力，到达人体肠道的特殊接受细胞中后再释放出铁，这样就能增强铁的吸收利用率，降低有效铁的使用量，减少铁的负面影响。

乳铁蛋白对铁的结合，避免了人体内OH·有害物质的生成。超氧离子·和抗坏血酸盐或H₂O₂反应能产生高反应活性的OH·，这种OH·被认为是一种对人体有害的物质，·和H₂O₂的反应称之为Haber-Weiss反应，它在过渡元素（如Fe）的催化下进行反应。该反应的产物OH·能杀死几乎所有的微生物和诱导脂氧化。

乳铁蛋白还有多种生物活性，归纳起来有以下几个方面：①刺激肠道中铁的吸收；②抑菌作用，抗病毒效应；③调节吞噬细胞功能；④调节发炎反应，抑制感染部位炎症；⑤抑制由于Fe²⁺引起的脂氧化，Fe²⁺或Fe³⁺的生物还原剂（如抗坏血酸盐）是脂氧化的诱导剂。

2.Lf生物活性的影响因素

乳铁蛋白的生物活性受多种因素的制约，如盐类、铁含量、pH、抗体或其他免疫物质、介质等对其均有影响。它的铁含量对其抑菌作用有决定性作用，碳酸盐的存在可明显增强其抑菌能力，而柠檬酸盐的增加却明显减弱其抑菌能力。

（1）铁饱和程度的影响　乳铁蛋白的铁含量对抑菌有决定性作用，如从乳房炎中分离的大肠杆菌、葡萄球菌和链球菌类在一定的合成介质中均被缺铁乳铁蛋白抑制，这种抑制作用因加入Fe³⁺使其饱和而消失，说明了乳铁蛋白抑菌作用的铁依赖性，它的抗脂氧化有类似结果。

（2）盐类作用　碳酸盐的存在可明显增强乳铁蛋白的抑菌能力，柠檬酸盐的增加明显减弱了缺铁乳铁蛋白对大肠杆菌、葡萄球菌和链球菌类的抑制。

（3）pH的影响　乳铁蛋白的抑菌效果和pH密切相关，在pH7.4时效果明显高于pH6.8，pH<6基本无抑菌作用。

（4）抗体或其他免疫物质间的协同作用　研究表明乳铁蛋白和IgA抑菌有协同作用，Sarllson等人也得出相同结论。

（5）介质的作用　金黄色葡萄球菌用I¹²⁵示踪蛋白实验表明：85％能和Lf稳定结合，其他部分很少或不能结合，其介质以血液、胨-琼脂较好，盐汁或富盐脱脂乳较差，最适pH为4.0～7.0。

（6）形态　Lf的生物活性和其形态有关，如10％水解的Lf有最好的抑菌效果，HPLC法分析有8种Lf的降解肽存在。

（7）动物的种类　Lf的活性和动物的种类相关，人、牛、羊等乳汁中Lf的含量和结构稍有不同，在许多体液、组织液（如唾液、鼻汁、胆汁、精液、泪等）均有Lf存在，它们在这些部分参与生物调解作用。

Lf对多种病原菌有抑制作用，服用含Lf的食品或制剂，对抑制肠道的病原菌，增加有益菌类和平衡肠道菌群，均有较好的作用。