乳铁蛋白的保健功能及在食品行业的前景

乳铁蛋白的保健功能及在食品行业的前景 随着人们对营养健康的重视，功能性食品的需求在全球出现激增的趋势。功能性食品的全球 市场规模大约在400亿美元，与乳品相关的功能性食品的全球市场规模大约53亿美元。 越来越多的生产商开始关注和寻找具有营养和功能的新型配料。乳铁蛋白由于其广泛而 独特的生物学功能、理化特性和天然来源，在全球作为功能性配料日益受到关注。作为一种 新型的牛乳来源的天然配料，目前国内对乳铁蛋白还缺少足够的认识。本文阐述了乳铁蛋白 的基本功能，并简单介绍了其在保健食品和功能食品中的应用。 什么是乳铁蛋白 乳铁蛋白是一类广泛存在于体液中的天然蛋白，是一类铁离子结合糖蛋白，1960年首先由Groves从牛乳中分离获得，与血浆中可以传递铁离子的转铁蛋白有很密切地联系。 乳铁蛋白分子的主体是一个相对分子质量约为80000的单肽链，并连接1-2个配糖体。图一显示了牛奶乳铁蛋白分子的复杂性。不同来源的乳铁蛋白在氨基酸序列上存在一定差 异。牛乳和人乳中的乳铁蛋白的氨基酸组成比较接近（约有70%的氨基酸序列一致），与铁的结合能力相差不大（分别为93%和95%）。 保健方面的研究 尽管对乳铁蛋白有很多功能方面的报道和假设，但目前对其准确的生理功能还未知。这 些功能既涉及到与其结合铁离子的能力也涉及到其他与铁无关的功能。具有商业用途的乳铁 蛋白都是从牛奶中提取而来。 乳铁蛋白的保健功能包括： ?抗微生物/抗病毒活性；?参与铁的代谢；?消炎作用；?抗氧化功能 抗微生物活性 有报道明乳铁蛋白可以抑制多种细菌、真菌、寄生虫和病毒生长发育，具有较广谱的 抗病毒性能，包括脊髓灰质炎病毒，单纯疱疹病毒，丙型肝炎病毒，艾滋病毒，人巨细胞病 毒，流感病毒，呼吸道合胞病毒，轮状病毒 及猫杯状病毒。 发生的机理有几种。乳铁蛋白具有结合铁离子的能力，而铁离子为许多微生物生长所必 需，这样，乳铁蛋白可以通过结合铁离子使其周围的铁离子浓度大大降低，从而抑制了微生 物的生长。 不仅如此，乳铁蛋白还可以形成抗微生物的肽，这些肽能破坏或者穿过细菌。Saito等人 研究发现，牛乳铁蛋白在酸性条件下加热产生的水解物（肽）具有抗菌活性，这一活性的最 佳水解度约为10%（pH2.0，在120?加热15分钟水解）。与原乳铁蛋白相比，这些水解物 没有结合铁的能力，且在富含铁的基质中也能很好地保持活性，其抗菌活性与铁的螯合无关， 因此其抗菌机理不同于乳铁蛋白。进一步的假设机理则是其本身结合到细菌的细胞膜上，改 变细胞的渗透性，导致细菌死亡。 可能是由于乳铁蛋白能阻止病毒与宿主细胞的结合，乳铁蛋白表现出在体外实验条件下 降低各种病毒的活性。要深入了解乳铁蛋白在阻止病毒感染中的作用还需要在人体内作进一 步的研究。 参与铁的代谢 乳铁蛋白与转铁蛋白（人体中主要的铁传递蛋白）相似性暗示其可能在正常的铁代谢途 径中起重要作用。近期的研究结果却显示事实并非如此。乳铁蛋白可能在感染和发炎时在人 体的铁代谢中起重要作用。 消炎功能 如今，乳铁蛋白可直接影响发炎反应的猜想已获证实。乳铁蛋白具有结合LPS（脂多糖） 的能力。LPS是一种细菌内毒素，是细菌感染引起发炎时重要的介质。乳铁蛋白与LPS的 结合将阻止LPS与其受体结合，从而减少发炎细胞因子。乳铁蛋白另外一个抗发炎效应是 通过与发炎部位的铁结合从而阻止有害自由基的产生。 抗氧化功能 由于具有结合铁离子的能力，乳铁蛋白可能具有抗氧化的功能。在组织受损产生自由基 的过程中，铁作为重要的催化剂。自由基可促进多种疾病的发生和机体的老化。现在已知自 由基在疾病发展和老化过程中扮演着重要的角色。自由基产生于身体受损损伤，如感染或者 发炎的部位。这些部位的铁离子能加速自由基的生成。乳铁蛋白在这些部位结合铁离子起到 局部抗氧化的作用。 乳铁蛋白可能是乳汁中最重要的生物活性物质，对保护机体、治疗疾病都有重要作用。 毫无疑问乳铁蛋白是一项重大发现，是强健体魄、保护健康的纯天然生物活性物质。乳 铁蛋白的潜在用途是广泛的，图二展示了乳铁蛋白可能在人体中起到的一部分作用。 乳铁蛋白的应用 乳铁蛋白由于其强大的功能在婴幼儿配方产品、保健食品和发酵乳制品等领域的应用在 许多发达国家已经为大家了解。乳铁蛋白作为食品添加剂在许多国家已被允许用于功能性食 品中，并有试验证明其安全可靠，无副作用。美国食品药品管理局证实，乳铁蛋白不但可用 于普通人群，而且可用于对牛奶过敏的特殊人群。 乳铁蛋白已经在一些发达国家如新西兰和澳大利亚实现工业化生产，通过运用超滤和冷 冻干燥等技术，可以得到乳铁蛋白纯度超过90%的产品，同时保持产品的生物活性且不会 有苦涩的味道，使之能够成功应用于保健食品和功能性食品中。 ?在保健食品中 2003年的SARS使普通群众开始了解为了更好地抵抗病毒引发的疾病如冠状病毒引起的 SARS、肠病毒引发的手足口症、病毒性心肌炎、病毒性脑膜炎，甚至病毒引发的感冒，最 好的方法就是提高人体自身的免疫力。临床上针对病毒引发的疾病也多采取强化免疫力的支 持性间接治疗方法。对病毒感染的患者，在治疗中补充乳铁蛋白，有利于病情的好转。在病 毒流行的地区和多发季节，补充乳铁蛋白可以增加抵抗病毒的能力，预防病毒性感冒，肠道 感染等多发疾病。 ?在婴幼儿配方粉中 新生儿的免疫系统约在1岁左右才发展成熟，所以他们对抗感染的能力比较大的儿童和 成人弱。在婴幼儿配方粉中添加乳铁蛋白，可以帮助婴幼儿抵抗大肠杆菌等微生物，降低病 毒引起的腹泻等婴儿常见疾病，构筑起人生的第一道防线。婴幼儿消化功能较弱，容易发生 肠道疾病，使营养摄入受影响，进而影响生长发育水平。乳铁蛋白能够促进肠道有益菌的增 长，有利于肠道的消化功能。 ?在发酵乳制品中 近几年来，在日本、韩国等国家出现了在发酵乳制品中添加乳铁蛋白的热潮。作为肠道 中双歧杆菌的生长促进剂，乳铁蛋白日益成为发酵乳制品中的新型配料。 除此之外，乳铁蛋白在日化用品，动物饲料和药品等领域也都有应用和研究。最新研究 发现，乳铁蛋白对青少年的青春痘、粉刺等问题有改善效果。据介绍，日本国际DMV公司 以13-19岁的青少年为对象，让他们服用乳铁蛋白制品，每日200毫克的片剂。8周后，所 有受试者的皮肤状态都得到改善。可能的作用机理包括抗菌、抗炎和抗氧化，修复由炎症引 起的皮肤损伤。 随着对乳铁蛋白功能和发生机理的不断揭示，相信乳铁蛋白作为一种全新的营养素和功 能性配料将在医药临床、功能性食品等方面有着更广阔的应用前景。