乳鐵蛋白是一個(gè)分子量為80kDa的鐵結(jié)合糖蛋白，屬于轉(zhuǎn)鐵蛋白家族。乳鐵蛋白在初乳和牛奶中含量高，在眼淚、唾液、精液、鼻和支氣管分泌物、膽汁和胃腸液等粘膜分泌物中的含量較低。此外，乳鐵蛋白也是中性粒細(xì)胞的組成成分。

1939年Sorensen等人在分離乳清蛋白時(shí)得到一種紅色蛋白，Polis等人在分離Lp時(shí)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(zhì)后，才確認(rèn)這種紅色物質(zhì)是一種與鐵結(jié)合的糖蛋白，稱之為乳鐵蛋白。乳鐵蛋白不僅參與鐵的轉(zhuǎn)運(yùn)，而且具有廣譜抗菌、抗氧化、抗癌、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)等強(qiáng)大生物功能，被認(rèn)為是一種新型抗菌、抗癌藥物和極具開發(fā)潛力的食品和飼料添加劑。

簡介

來源

乳鐵蛋白（Lactoferrin）是由科學(xué)家JohansonBengt于1960年在母乳中發(fā)現(xiàn)的。隨后Baggin等科學(xué)家在一些生物體的體液和各種細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了這種蛋白質(zhì)并開始了大量研究。研究表明，乳鐵蛋白LF是動(dòng)物初乳中的天然蛋白質(zhì)，是一種多功能蛋白質(zhì)，具有廣譜抗菌，抗病毒感染作用，能調(diào)節(jié)體內(nèi)鐵的平衡;調(diào)節(jié)骨髓細(xì)胞的生成，促進(jìn)細(xì)胞的生長;調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能，增強(qiáng)機(jī)體抗病能力;抑制人體腫瘤細(xì)胞的作用;能同多種抗生素及抗真菌制劑協(xié)同作用，更有效地治療疾病。

分布和含量

乳鐵蛋白廣泛分布于人和哺乳動(dòng)物乳汁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(nèi)、外分泌液和嗜中性粒細(xì)胞），但乳汁中含量較高，其中牛初乳中乳鐵蛋白含量最高。血液中乳鐵蛋白主要由多核細(xì)胞分泌，骨髓、唾液腺及子宮內(nèi)膜等也能分泌少量乳鐵蛋白。

人乳中乳鐵蛋白濃度約為1.0-3.0mg/mL，是牛乳中的10倍（牛乳中含量為0.02-0.35mg/mL），占普通母乳總蛋白的20%，在泌乳期間，乳鐵蛋白含量隨著泌乳時(shí)間的不同而發(fā)生變化，如人初乳中乳鐵蛋白可達(dá)6-14mg/mL，常乳期降至1mg/mL。母牛產(chǎn)后第一天初乳中的乳鐵蛋白含量可達(dá)1mg/mL。當(dāng)奶牛牛奶中乳鐵蛋白在泌乳末期的含量又會(huì)上升。

分子結(jié)構(gòu)

乳鐵蛋白（牛）是一條具有703個(gè)氨基酸殘基的多肽鏈，該鏈折疊成兩個(gè)基本對稱且高度同源的葉片狀結(jié)構(gòu)（N-葉和C-葉）。研究表明這一結(jié)構(gòu)可能是在進(jìn)化過程中由于基因重疊形成的。N-葉結(jié)構(gòu)包含了氨基酸1～332，C-葉結(jié)構(gòu)包含了氨基酸344～703，兩個(gè)結(jié)構(gòu)通過鉸鏈區(qū)進(jìn)行鏈接，大小均約40kDa。N-葉和C-葉又可以被對應(yīng)的分為N1、N2區(qū)和C1、C2區(qū)，N葉與C葉相比攜帶更高的正電荷。N-葉結(jié)構(gòu)被證實(shí)與提高乳鐵蛋白的抗菌活性相關(guān)，C-葉結(jié)構(gòu)可以在胃病、糖尿病和角膜損傷的治療中發(fā)揮作用。乳鐵蛋白具有兩個(gè)金屬離子結(jié)合位點(diǎn)，每個(gè)位點(diǎn)含有兩個(gè)酪氨酸、一個(gè)天冬氨酸和一個(gè)組氨酸，能夠可逆性結(jié)合一個(gè)Fe3+離子和一個(gè)CO32-離子。由于乳鐵蛋白與鐵離子的復(fù)合物呈紅色，因此也被稱為“紅蛋白”。

理化性質(zhì)

乳鐵蛋白與鐵離子的親和力很高，是轉(zhuǎn)鐵蛋白的250～300倍。根據(jù)乳鐵蛋白結(jié)合鐵離子的差異，可以將其分為3種類型：缺鐵型、鐵半飽和型和鐵飽和型。不同類型的乳鐵蛋白具有不同的抗巴氏殺菌熱變性的能力，其中鐵飽和型抗性最強(qiáng)，缺鐵型抗性最弱。乳鐵蛋白不僅可以結(jié)合Fe3+和Fe2+，還可以與Cu2+、Mn2+、Zn2+結(jié)合。

關(guān)于乳鐵蛋白的熱穩(wěn)定性，研究發(fā)現(xiàn)，72℃保溫20s或135℃保溫8s的熱處理幾乎不影響乳鐵蛋白的鐵結(jié)合能力，但若在兩種溫度下處理的時(shí)間延長則會(huì)降低鐵結(jié)合能力。85℃保溫10min的熱處理強(qiáng)度也不會(huì)影響乳鐵蛋白的抑菌活性。另外，有研究表明在pH2.0或者pH3.0的條件下，120℃處理5min后，乳鐵蛋白發(fā)生降解但是降解產(chǎn)物的抑菌活性比處理前要高。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果使人們發(fā)現(xiàn)了乳鐵蛋白活性多肽的存在。乳鐵蛋白對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌都有抑菌效果，但是對革蘭氏陰性菌的作用比較強(qiáng)。乳鐵蛋白的鐵飽和度與抑菌性呈負(fù)相關(guān)。環(huán)境pH值變化影響乳鐵蛋白對革蘭氏陽性菌的抑制作用，對革蘭氏陰性菌影響不大。當(dāng)pH為7.5～8.0時(shí)，抑菌效果最佳。乳鐵蛋白經(jīng)過70℃以下的巴氏殺菌后抑菌活性沒有影響；HCO3-濃度增加，有利于增強(qiáng)其抑菌性。

生物學(xué)功能

乳鐵蛋白可以響應(yīng)各種生理和環(huán)境的變化，因此它被認(rèn)為是先天防御系統(tǒng)的關(guān)鍵組成成分。乳鐵蛋白對多種細(xì)菌、真菌、酵母、病毒和寄生蟲表現(xiàn)出強(qiáng)大的抗菌活性。它還具有抗炎和抗癌活性，并具有多種酶功能。乳鐵蛋白在維持體內(nèi)細(xì)胞鐵水平中起關(guān)鍵作用。

抗菌活性

乳鐵蛋白最早被發(fā)現(xiàn)并廣泛研究的生物學(xué)功能是它的抑菌能力。乳鐵蛋白具有廣譜的抗革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌和真菌的能力，可以有效抑制大腸桿菌、傷寒沙門桿菌、鏈球菌、嗜肺軍團(tuán)菌、金黃色葡萄球菌的生長。臨床上給予患者乳鐵蛋白口服治療后，減少了胃腸道細(xì)菌的感染，但不影響乳酸桿菌和雙歧桿菌的生長。

通常認(rèn)為，乳鐵蛋白是通過螯合鐵離子，競爭性地剝奪細(xì)菌生長所需要的鐵元素，從而抑制細(xì)菌的生長。也有研究表明，乳鐵蛋白能與脂質(zhì)A結(jié)合，促使脂質(zhì)A從革蘭氏陰性菌的細(xì)菌壁上剝離出來，從而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。乳鐵蛋白的N-末端有一段編碼乳鐵素的序列，而乳鐵素是一種具有天然抗菌活性的抗菌肽。

抗病毒活性

乳鐵蛋白可以幫助機(jī)體抵御多種病毒的感染。由輪狀病毒、腸道病毒和腺病毒引起的腸道感染都可以用乳鐵蛋白進(jìn)行治療，在感染發(fā)生初期，乳鐵蛋白可以抑制腺病毒的復(fù)制，阻止病毒吸附于靶細(xì)胞上從而防止感染。在研究引起感染性腹瀉的諾如病毒時(shí)發(fā)現(xiàn)，乳鐵蛋白可以減輕細(xì)胞毒素的損傷、降低病毒細(xì)胞的數(shù)量、阻止病毒與細(xì)胞的粘附、抑制病毒的復(fù)制并增加抗病毒細(xì)胞因子的表達(dá)，從而殺滅諾如病毒。乳鐵蛋白可以抑制HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶和剪接酶的活性，阻止HIV病毒感染細(xì)胞。除此之外，乳鐵蛋白還可以抵御HSV-1、HCMV、HCV等病毒對機(jī)體的入侵。也有觀點(diǎn)認(rèn)為，乳鐵蛋白并無直接的抗病毒效果，而是間接地通過免疫系統(tǒng)的抗病毒反應(yīng)以達(dá)到抗病毒的目的。

抗真菌活性

人乳鐵蛋白和牛乳鐵蛋白以及乳鐵蛋白衍生肽都具有針對人類病原性真菌（特別是白色念珠菌和其他幾種念珠菌）的體外活性。乳鐵蛋白可以同抗細(xì)菌一樣，通過改變細(xì)胞表面的通透性來殺死白色念珠菌和克魯斯梭菌。乳鐵蛋白可以改變新隱球菌和白色念珠菌的細(xì)胞質(zhì)和線粒體膜的通透性。乳鐵蛋白的抗真菌作用機(jī)制是通過與細(xì)胞表面相互作用來實(shí)現(xiàn)的而不是鐵的剝奪。

抗癌

近年來，乳鐵蛋白的抗癌作用已經(jīng)被廣泛報(bào)道。給嚙齒類動(dòng)物口服牛乳鐵蛋白，可以抑制由化學(xué)法誘導(dǎo)的腫瘤的形成。臨床試驗(yàn)證實(shí)乳鐵蛋白可以抑制腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。乳鐵蛋白具有調(diào)節(jié)癌癥中細(xì)胞因子產(chǎn)生能力。乳鐵蛋白在體外誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡并阻止腫瘤生長。它也可以在惡性細(xì)胞的細(xì)胞周期中阻止其從G1到S的轉(zhuǎn)變。此外，用重組人乳鐵蛋白治療小鼠腫瘤可以抑制腫瘤生長，增加抗癌細(xì)胞因子（如IL-18）的水平，并激活NK細(xì)胞和CD8+T淋巴細(xì)胞。最近，臨床試驗(yàn)證明，牛乳鐵蛋白可抑制結(jié)直腸癌，而人乳鐵蛋白可降低結(jié)腸癌發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。對于乳腺癌，乳鐵蛋白能夠抑制其腫瘤細(xì)胞的生長，向乳腺癌細(xì)胞系（MDA-MB-231）的培養(yǎng)基中添加外源性乳鐵蛋白會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯在G1/S過渡期。此外，乳鐵蛋白誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞中Smad-2的生長停滯。盡管研究人員獲得的結(jié)果表明，乳鐵蛋白具有明顯的抗腫瘤作用，但其發(fā)揮這些作用的機(jī)制尚不完全清楚。

免疫調(diào)節(jié)和抗炎活性

由于乳鐵蛋白在機(jī)體的外分泌液中廣泛分布，因此可以作為機(jī)體的第一道天然免疫屏障參與免疫調(diào)節(jié)。乳鐵蛋白是重要的炎癥反應(yīng)調(diào)控因子之一，是參與調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的重要成分，能夠保護(hù)機(jī)體抵抗微生物的感染，降低由大腸桿菌、傳染性腹瀉的發(fā)生率，改善剛斷奶小豬的生長狀況。對免疫系統(tǒng)未發(fā)育完善的新生兒而言，富含乳鐵蛋白的初乳可以幫助其激活并調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的功能，同時(shí)促進(jìn)自身免疫系統(tǒng)的迅速建立?？诜Ｈ殍F蛋白增加淋巴結(jié)和脾臟中細(xì)胞的數(shù)量，提高腹腔巨噬細(xì)胞和脾臟NK細(xì)胞的活性，增強(qiáng)Th1型T細(xì)胞IL-12和IFY-γ等細(xì)胞因子的產(chǎn)生。乳鐵蛋白通過阻斷細(xì)胞凋亡的信號通過，抑制免疫細(xì)胞的程序性細(xì)胞死亡；還可以通過與抗原層遞細(xì)胞的交互作用，調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞的成熟和分化、Th1/Th2細(xì)胞因子的平衡。

酶活性

乳鐵蛋白可在某些催化反應(yīng)中充當(dāng)酶的功能。乳鐵蛋白和核糖核酸酶A之間的某些基序有顯著相似性。乳鐵蛋白具有DNA結(jié)合特征，并可以在特定DNA序列的轉(zhuǎn)錄激活中發(fā)揮作用或作為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)介質(zhì)。在所有的牛乳蛋白中，乳鐵蛋白具有最高的淀粉酶和ATP酶活性，然而，它們并不是唯一的酶促活性。乳鐵蛋白表現(xiàn)出的各種各樣的活性歸因于其蛋白質(zhì)特性的變化，乳鐵蛋白具有多種同工型，不同的糖基化程度，不同的三級結(jié)構(gòu)以及低聚程度。

分離方法

傳統(tǒng)方法

純化乳鐵蛋白的方法有許多種，許多公司選擇陽離子交換色譜系統(tǒng)來大范圍的獲得乳鐵蛋白。對于乳鐵蛋白的分離純化開始于上世紀(jì)80年代，許多公司都致力于開發(fā)獲得高純度乳鐵蛋白工藝。對乳鐵蛋白分離純化的方法從最初的陽離子交換到親和層析再到免疫學(xué)方法，以及各種方法的組合對于分離純化乳鐵蛋白都有個(gè)有利弊。

陽離子交換色譜。利用陽離子交換色譜從原料中分離獲得乳鐵蛋白是傳統(tǒng)的方法，其優(yōu)點(diǎn)是操縱簡單、步驟少、持續(xù)進(jìn)樣和容易擴(kuò)大等優(yōu)點(diǎn)。但是，傳統(tǒng)色譜層析用于快速的和大量的從乳清蛋白中回收乳鐵蛋白時(shí)表現(xiàn)出很多缺點(diǎn)，如色譜層析材料的污染、循環(huán)時(shí)間長、液滴通過色譜柱時(shí)壓力大以及復(fù)雜的控制系統(tǒng)，而且原料中許多與乳鐵蛋白帶有相同點(diǎn)和及相似等電點(diǎn)的雜蛋白在分離純化乳鐵蛋白時(shí)被一同洗脫下來，所以獲得的乳鐵蛋逼純度低，費(fèi)用昂貴和相對低的產(chǎn)量。

膜吸附。由于乳鐵蛋白的熱穩(wěn)定性差，而膜分離是一個(gè)不需加熱，沒有相變并且不需要化學(xué)試劑的分離過程。因此，該方法可以最大限度的保持乳鐵蛋白的生物活性，使之成為分離回收乳鐵蛋白的一個(gè)優(yōu)勢。KerstinPlate等研究是否能利用膜技術(shù)將乳清中乳鐵蛋白回收以及實(shí)驗(yàn)室水平的設(shè)備是否可以直接應(yīng)用于工業(yè)化。試驗(yàn)用的膜面積從15cm2上升到4m2，其試驗(yàn)結(jié)果表明，最佳條件是選用SartobindS系統(tǒng)，膜面積擴(kuò)大到2m2，8個(gè)循環(huán)不用清洗。Almécija等使用300kDa的陶瓷微孔膜從乳清中分離Lf，研究表明，獲得乳鐵蛋白最佳的溶液pH值分別為5和10，前者可以獲得乳鐵蛋白，而后者可以使乳鐵蛋白滯留在原乳清中。為了克服膜吸附無法區(qū)分近似分子量的弊端，Brisson等使用荷電膜和電場的結(jié)合，電場使蛋白的移動(dòng)起到了重要的作用，雖然解決了一部分純度問題，但是溶液表面發(fā)生的電解反應(yīng)對于Lf的分離起到了負(fù)面的影響。

電分離。電分離技術(shù)是利用分子大小和其自身所帶電荷的不同對蛋白分子進(jìn)行分離的技術(shù)，電流可以使得分離速度加快。與傳統(tǒng)壓力驅(qū)動(dòng)方法相比，電場的應(yīng)用的優(yōu)勢在于提高了乳鐵蛋白分離的速度，但同時(shí)降低了其純度，原因是由于在分離Lf的同時(shí)其他乳清蛋白的遷移和蛋白間相互作用。電分離與微濾膜結(jié)合可以克服低選擇性和溶液污染等不足。NNdiaye等利用此方法對乳鐵蛋白進(jìn)行了分離，乳鐵蛋白的最佳分離條件為pH=3.0，以2g/L的KCl溶液為溶液時(shí)，其最佳條件為1.5×10-8m2/ - V·s；以去離子水為溶液時(shí)，其最佳條件為3.0×10-8m2/ - V·s。結(jié)合500kDa的超濾膜，經(jīng)過4h的處理后，遷移率達(dá)到46%，產(chǎn)量為15%。該方法的不足是，在pH=3.0的時(shí)候，β-乳球蛋白也會(huì)一同被分離出來。

新方法

由于乳鐵蛋白的廣泛應(yīng)用，人們對其純度的要求越來越高，但乳清中的一些蛋白如乳過氧化物酶，該蛋白和乳鐵蛋白具有相似分子量和等電點(diǎn)。另外，一些學(xué)者還指出乳鐵蛋白結(jié)合蛋白在純化乳鐵蛋白的同時(shí)也被純化出來，其中包括核糖核酸酶-4、血管生長素、嗜中性粒細(xì)胞凝膠酶相關(guān)鈣脂蛋白和成纖維細(xì)胞生長因子結(jié)合蛋白等。這些微量蛋白與乳鐵蛋白可能涉及到許多乳鐵蛋白體內(nèi)功能多樣性的生理學(xué)活性。常規(guī)的疏水相互作用、親和色譜、分子排阻、超濾和膜過濾等過程復(fù)雜，加之選擇性低，因此一些選擇性高的方法被開發(fā)出來。

羥磷灰石法。PaulKNg等使用一種混合模式色譜-陶瓷羥磷灰石層析。該方法可以一步將乳清中的Lf、Lp和其他球蛋白都分離，然后通過梯度洗脫獲得Lf。試驗(yàn)結(jié)果表明，一個(gè)80L的羥磷灰石柱一小時(shí)可收集0.32kg的Lf，得到的Lf經(jīng)驗(yàn)證不含任何的Lp活性。產(chǎn)量高、費(fèi)用低和步驟簡單使得該操作具備所有的用于有效地大規(guī)模生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)。羥磷灰石純化過程需要大量的水來有效地分離大分子，產(chǎn)品回收率依賴于使用緩沖液的量、該方法沒有辦法區(qū)分具有相似水合粒徑的分子，因此產(chǎn)品的純度可能會(huì)受到影響。另外，乳清中不同的蛋白間相互作用使得該過程很難預(yù)測。

噬菌體蛋白-親和色譜。親和柱一般是基于抗原抗體反應(yīng)，具有特異性結(jié)合的配體被廣泛應(yīng)用于不同的分離純化目的。親和柱的選擇高有利于獲得純度高的蛋白，然而配體本身昂貴、根據(jù)分離不同的目的蛋白，配體本身需要重新進(jìn)行篩選和純化、配體的易碎性降低了柱的使用壽命、配體降解導(dǎo)致產(chǎn)品的污染以及配料體的泄露和毒性問題是限制其應(yīng)用的原因。噬菌體作為多配體的表達(dá)者，其譜庫量大并且針對諸如乳鐵蛋白、胰島素和血清白蛋白等的噬菌體已經(jīng)成功的被選育。親和色譜中的肽配體可以用常規(guī)的方法或者固相直接合成法固定于基質(zhì)上，用于目的蛋白的分離純化。人工合成的多肽與宿主表達(dá)的多肽往往表現(xiàn)出不同的性能，因此WimNoppe等成功選育出了4株表達(dá)能夠結(jié)合Lf六肽的噬菌體，然后將長度1μm噬菌體直接固定化到大孔基質(zhì)上用于Lf的分離純化。其試驗(yàn)表明，利用該親和方法可以一步法提取Lf，且其純度高于95%。該方法的優(yōu)點(diǎn)是基質(zhì)孔洞不易堵塞、操作過程簡單、可持續(xù)性、回收速度快。且噬菌體表達(dá)相比單克隆抗體要便宜及步驟簡單。

磁性納米粒子。磁性納米粒子用于分離Lf的好處在于，當(dāng)外加電場時(shí)，磁性納米粒子瞬間帶有磁性，可以在電場作用下泳動(dòng)。當(dāng)撤去外加電場時(shí)，磁性立即消失，這樣有利于磁性納米粒子的分離，再配合以膜等技術(shù)，最終獲得目的蛋白。Bo-HungLai等將伴刀豆蛋白A結(jié)合在Fe3O4磁性納米粒子上，獲得了平均直徑為（11.74±3.86）nm的近超順磁性粒子。經(jīng)過試驗(yàn)證明，該粒子在分離Lf時(shí)的最佳條件為pH值=7，溫度25℃，平衡時(shí)間在5min之內(nèi)，最大吸附能力和平衡常數(shù)分別是59.2mg/g和0.0103L/mg。LinChen等以肝素作為親和配體，用磁性親和方法分離Lf，肝素在對于Lf的結(jié)合能力為0.92mg/g。試驗(yàn)以NaCl作為洗脫液，通過一步法非常高效地從酸性乳清中回收Lf，最高的結(jié)合能力是164mg/g。且獲得的Lf的純度要高于商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通過對比競爭吸附試驗(yàn)證明磁性方法是一種潛在的能夠快速和大規(guī)模生產(chǎn)方法[6]。

應(yīng)用

乳鐵蛋白的廣泛生物學(xué)功能決定了其在化妝品、食品、動(dòng)物生產(chǎn)、醫(yī)療等領(lǐng)域中的應(yīng)用，可作為抗氧化劑、免疫促進(jìn)劑、補(bǔ)鐵劑、藥物載體等。

化妝品

乳鐵蛋白是人體內(nèi)一種天然物質(zhì)，具有廣泛的抗菌、抗炎、抑制黑色素和促進(jìn)膠原蛋白形成等作用，因此可作為有效成分用于化妝品制劑的開發(fā)利用。美白化妝品的開發(fā)中，原料在加工過程中具有一定穩(wěn)定性，而乳鐵蛋白具有極高的穩(wěn)定性，可用作原料進(jìn)行加工制成美白劑。有研究表明，用乳鐵蛋白在動(dòng)物皮膚模型上做美白功能的鑒定，乳鐵蛋白可以減少黑色素的形成，并且抑制黑色素的能力和乳鐵蛋白的含量成正比例關(guān)系，這表明乳鐵蛋白可以被皮膚吸收，從而起到美白的作用。乳鐵蛋白可以促進(jìn)人體內(nèi)成骨細(xì)胞的膠原蛋白合成，彌補(bǔ)機(jī)體由于年齡因素、環(huán)境因素而造成的膠原蛋白的流失，對人體皮膚起到美白的效果。乳鐵蛋白的美白效果顯著，應(yīng)用化妝品前景廣闊，但是其分子作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

食品工業(yè)

截至2021年，市場上含有乳鐵蛋白的產(chǎn)品豐富多樣，包括酸奶、脫脂乳、保健食品和發(fā)酵乳制品等眾多產(chǎn)品。在20世紀(jì)末期，日本的乳制品公司就開始生產(chǎn)并銷售含乳鐵蛋白的嬰幼兒配方奶粉，乳鐵蛋白添加到嬰幼兒奶粉中的益處很多，包括促進(jìn)對鐵的吸收、改善腸道菌群等作用。在臨床和動(dòng)物試驗(yàn)中已經(jīng)證實(shí)這些含有乳鐵蛋白的產(chǎn)品對健康十分有益。日本、韓國等國家和地區(qū)流行在發(fā)酵乳制品、嬰幼兒食品、大豆蛋白制品、肉品中添加乳鐵蛋白，補(bǔ)充乳鐵蛋白，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力，預(yù)防機(jī)體患病毒性感冒、腸道感染等疾病。

動(dòng)物生產(chǎn)

乳鐵蛋白添加到母豬的飼料中，母豬可以獲得大量的內(nèi)源性乳鐵蛋白，可減少仔豬發(fā)生缺鐵性貧血的概率，提高仔豬的免疫力，促進(jìn)仔豬的生長。在仔豬的日糧中加入乳鐵蛋白，能夠改善仔豬腸道微生物菌群、防止腸道腹瀉、增強(qiáng)仔豬腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力。添加乳鐵蛋白的飼料可以防止飼料被氧化分解，同時(shí)增強(qiáng)飼料的營養(yǎng)成分。乳鐵蛋白還具有在飼料高溫加工過程中較好地保持其生理功能的作用，因此能夠用作綠色飼料添加劑應(yīng)用于動(dòng)物的飼養(yǎng)。

疾病

乳鐵蛋白不僅調(diào)節(jié)機(jī)體鐵代謝，對機(jī)體的抗炎和抗氧化也具有重要作用。乳鐵蛋白受體存在于細(xì)胞膜表面，分子量在105kDa左右，常見的靶細(xì)胞包括黏膜上皮細(xì)胞、肝細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等，金黃色葡萄球菌和假單胞菌等細(xì)菌。乳鐵蛋白與細(xì)菌細(xì)胞表面受體結(jié)合，可激活胞內(nèi)相關(guān)信號通路或通過內(nèi)吞作用入核，參與機(jī)體免疫和抑菌等功能。有研究證實(shí)，乳鐵蛋白受體在帕金森病患者腦的神經(jīng)元和毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)量大，乳鐵蛋白與其結(jié)合抑制朊蛋白的傳播；乳鐵蛋白這種作用提示其對神經(jīng)退行性疾病防治的潛在應(yīng)用價(jià)值。

檢測方法

截至2021年，報(bào)道的乳鐵蛋白的檢測方法包括酶聯(lián)免疫法、高效毛細(xì)管電泳法、生物傳感測定法、高效液相色譜法、高效液相-質(zhì)譜聯(lián)用法等。

酶聯(lián)免疫法

酶聯(lián)免疫法是一種基于抗原抗體特異性反應(yīng)的檢測方法，具有反應(yīng)靈敏、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在微孔板中包被抗乳鐵蛋白抗體（一抗），加入目標(biāo)物乳鐵蛋白后，乳鐵蛋白與一抗結(jié)合，再加入乳鐵蛋白抗體（二抗）與之形成夾心結(jié)構(gòu)，最后加入顯色劑，利用酶標(biāo)儀測定特定波長的吸光度值，其吸光度值與乳鐵蛋白含量成正比，可繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線達(dá)到定量檢測樣品中乳鐵蛋白濃度的目的。酶聯(lián)免疫法雖然靈敏度高，但通常需要進(jìn)行多重的孵化、洗滌和清洗，操作較為繁瑣，且所用抗體及抗抗體制備不易，價(jià)格昂貴，不適合用于大批量的樣品分析。

高效毛細(xì)管電泳法

樣品分子擴(kuò)散系數(shù)越小或分子量越大，毛細(xì)管柱的分離柱效越高。高效毛細(xì)管電泳法大多數(shù)使用石英材質(zhì)的毛細(xì)管為分離通道，用高壓直流電場作為驅(qū)動(dòng)達(dá)到液相分離的目的，具有操作簡單、靈敏度較高等優(yōu)點(diǎn)，但需要解決毛細(xì)管壁對目標(biāo)物質(zhì)乳鐵蛋白的吸附導(dǎo)致的重復(fù)性差的問題，且檢測結(jié)果受樣品復(fù)雜基質(zhì)的影響較大。

表面等離子共振技術(shù)

以臨界角入射到不同折射率的兩種金屬介質(zhì)界面的入射光線可以引起金屬產(chǎn)生自由的電子共振，電子吸收光能量使反射光大幅減弱，能夠使反射光在一定角度內(nèi)完全消失的入射角稱為SPR角。SPR角隨介質(zhì)表面折射率變化而變化，而折射率的變化又與介質(zhì)表面結(jié)合的分子質(zhì)量成正比，因此可以通過對生物反應(yīng)過程中SPR角的動(dòng)態(tài)變化獲取生物分子之間相互作用的特異信號達(dá)到檢測的目的?；诒砻娴入x子體共振技術(shù)的生物傳感免疫測定法，無需進(jìn)行標(biāo)記便可實(shí)時(shí)，自動(dòng)檢測低含量乳鐵蛋白，但實(shí)驗(yàn)溫度及樣品組成影響測定結(jié)果，儀器設(shè)備造價(jià)也較為昂貴。

高效液相色譜法

高效液相色譜法（HPLC）是利用不同的色譜柱對不同組分因分配系數(shù)及吸附力大小的不同而被分離，并被檢測器識別的技術(shù)，其中由非極性固定相和極性流動(dòng)相所組成的液相色譜體系的反相高效色譜是HPLC中應(yīng)用最為廣泛的一種液相色譜法，優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)靈敏、結(jié)果準(zhǔn)確可靠、重復(fù)性好，但缺點(diǎn)是對樣品的純度要求較高，往往需要經(jīng)過復(fù)雜的前處理過程才能進(jìn)樣。

高效液相-質(zhì)譜聯(lián)用法

質(zhì)譜儀通過測量特定離子的質(zhì)核比來對待測物進(jìn)行準(zhǔn)確定性，通常與高效液相色譜或氣相色譜儀等聯(lián)用來達(dá)到精確定量的目的。由于蛋白質(zhì)分子質(zhì)量太大，在對蛋白質(zhì)的分析中，通常將其利用各種手段如胰蛋白酶水解為肽段的混合物，再通過對其中的特異性肽段的測定來檢測該蛋白。有報(bào)道稱研究人員將蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)與高效液相色譜-質(zhì)譜法相結(jié)合來檢測乳制品中的乳鐵蛋白。液相質(zhì)譜法結(jié)果靈敏可靠、重復(fù)性高、回收率高，但是需要將蛋白質(zhì)大分子打碎成氨基酸小分子，通過特定的氨基酸片段來進(jìn)行定性和定量，此時(shí)蛋白質(zhì)已經(jīng)變形，不利于待測樣品中對于乳鐵蛋白是否有活性的判斷，且設(shè)備昂貴，對操作人員的專業(yè)性要求更高。