乳鐵蛋白生物活性肽及其功能機(jī)制研究進(jìn)展

石璞潔，許詩(shī)琦，王震宇，吳 超，盧衛(wèi)紅,，杜 明,,

（1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001；2.大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，海洋食品深加工省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，國(guó)家海洋食品工程技術(shù)研究中心，遼寧 大連 116034）

1939年，Sorensen等[1]在牛乳的乳清中發(fā)現(xiàn)了一種紅色的蛋白質(zhì)，之后陸續(xù)有研究人員在人乳和牛乳中純化出這種紅色的蛋白質(zhì)。直到1960年，Groves[2]針對(duì)這種紅色蛋白質(zhì)進(jìn)行了理化性質(zhì)的鑒定，發(fā)現(xiàn)該蛋白與鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白具有相似的性質(zhì)，之后被稱(chēng)為乳鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，現(xiàn)在也稱(chēng)乳鐵蛋白（lactoferrin，LF）。乳鐵蛋白是一種由約690 個(gè)氨基酸組成的鐵結(jié)合糖蛋白，分子質(zhì)量約為80 kDa，主要由嗜中性粒細(xì)胞和乳腺上皮細(xì)胞表達(dá)和分泌，在哺乳動(dòng)物中廣泛分布，具有抗菌、抗炎、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等多種生理活性[3]。乳鐵蛋白僅包含一條多肽鏈，折疊成兩個(gè)基本對(duì)稱(chēng)且高度同源的球狀葉結(jié)構(gòu)，稱(chēng)之為N葉與C葉。1992年，Bellamy等[4]從乳鐵蛋白分子的N-末端分離到一條多肽——乳鐵素（lactoferricin，Lfcin），它的抗菌效果是乳鐵蛋白的400多倍，除此之外，其生物活性與乳鐵蛋白密切相關(guān)，同樣具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)以及抗氧化等多重生物功能，因此引起了國(guó)內(nèi)外科學(xué)家對(duì)乳鐵蛋白水解產(chǎn)物的關(guān)注。

過(guò)去人們認(rèn)為，人體主要是以氨基酸的形式吸收蛋白質(zhì)，但現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，多肽與完全游離氨基酸相比可以更快地被機(jī)體吸收利用[5-6]。由于Lfcin的發(fā)現(xiàn)及其所具有的多重生理活性，近年來(lái)，關(guān)于乳鐵蛋白生物活性肽的研究逐漸增多。相較于乳鐵蛋白來(lái)說(shuō)，乳鐵蛋白生物活性肽具有分子質(zhì)量小、消化吸收好、更高的生物活性等優(yōu)點(diǎn)，在功能食品領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。因此，本文基于目前的研究結(jié)果，綜述了乳鐵蛋白生物活性肽的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)以及作用機(jī)制，同時(shí)探討了其在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用。

1 乳鐵蛋白生物活性肽的分類(lèi)

乳鐵蛋白經(jīng)蛋白酶水解后可得到多種具有不同生理功能的活性多肽，主要包括抗微生物肽、降血壓肽、抗腫瘤肽以及免疫調(diào)節(jié)肽等[7-10]。本文總結(jié)了近年來(lái)文獻(xiàn)報(bào)道的乳鐵蛋白來(lái)源的生物活性肽（圖1），其中主要以抗微生物活性肽為主，約占多肽總數(shù)量的46.7%；其次是與預(yù)防血管疾病有關(guān)的降血壓肽，約占21.0%；抗腫瘤肽與抗炎及免疫調(diào)節(jié)肽分別占14.5%和11.3%；除此之外，仍有部分來(lái)源于乳鐵蛋白的抗氧化肽和促進(jìn)細(xì)胞增殖活性肽被報(bào)道，約占多肽總數(shù)的6.5%。對(duì)于來(lái)源于乳鐵蛋白的生物活性肽，大部分多肽的氨基酸數(shù)量主要在10～20 個(gè)之間。其中抗微生物活性肽的氨基酸數(shù)量分布范圍更廣泛，既有10 個(gè)氨基酸以下的寡肽，又有長(zhǎng)達(dá)47 個(gè)氨基酸的多肽。而對(duì)于降血壓肽來(lái)說(shuō)，主要以10 個(gè)氨基酸分子以下的寡肽為主。

隨著乳鐵蛋白生物活性肽研究的不斷發(fā)展，對(duì)其作用機(jī)制的研究也不斷加深。目前已報(bào)道的乳鐵蛋白肽根據(jù)其生物活性不同，具有不同的作用機(jī)制（表1）。來(lái)源于乳鐵蛋白的抗微生物活性肽，主要集中在乳鐵蛋白的N-末端，具有強(qiáng)陽(yáng)離子特性。其作用機(jī)制與乳鐵蛋白不同，多肽并不能與微生物競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合鐵離子，但由于多肽的強(qiáng)陽(yáng)離子特性，其可以對(duì)微生物的細(xì)胞膜造成損傷，且因分子質(zhì)量小更易被機(jī)體吸收，對(duì)微生物的抑制效果更強(qiáng)。血管緊張素I可以被血管緊張素I轉(zhuǎn)化酶（angiotensin I-converting enzyme，ACE）催化轉(zhuǎn)變成促使血管收縮的血管緊張素II，從而使具有血管舒張作用的緩激肽失活，導(dǎo)致高血壓[21]。乳鐵蛋白經(jīng)蛋白酶水解得到的小分子寡肽也更容易與ACE的活性位點(diǎn)結(jié)合，作為ACE的抑制劑，通過(guò)抑制其活性從而達(dá)到降血壓的效果。而對(duì)于腫瘤細(xì)胞，乳鐵蛋白活性肽可以使細(xì)胞生長(zhǎng)周期停滯，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，從而阻止細(xì)胞擴(kuò)散，甚至導(dǎo)致細(xì)胞死亡。與乳鐵蛋白相似，乳鐵蛋白來(lái)源的生物活性肽也具有免疫調(diào)節(jié)作用，一方面可抑制免疫細(xì)胞促炎因子的分泌；另一方面可促進(jìn)巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞的增殖，提高免疫細(xì)胞的活性，從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。

圖1 乳鐵蛋白生物活性肽的分布Fig.1 Distribution of lactoferrin-derived bioactive peptides

表1 乳鐵蛋白生物活性肽的作用機(jī)制Table 1 Mechanisms of action of lactoferrin-derived bioactive peptides

2 乳鐵蛋白生物活性肽及其作用機(jī)制

2.1 乳鐵蛋白抗微生物活性肽

Lfcin是乳鐵蛋白在酸性條件下經(jīng)胃蛋白酶水解產(chǎn)生的多肽，來(lái)源于乳鐵蛋白的N-末端，與乳鐵蛋白功能密切相關(guān)。雖然Lfcin不能結(jié)合鐵離子，但它的抗菌活性是乳鐵蛋白的400多倍。Lfcin首先在牛乳中被發(fā)現(xiàn)，之后陸續(xù)在人、小鼠、豬等動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)了它的同源物。不同物種來(lái)源Lfcin的一級(jí)結(jié)構(gòu)具有較高的同源性且它們包括的氨基酸長(zhǎng)度不同（表2）。其中，來(lái)源于牛的Lfcin B與來(lái)源于人的Lfcin H是最主要的兩個(gè)研究對(duì)象，這是因?yàn)長(zhǎng)fcin B的活性最高，而Lfcin H與人的關(guān)系最密切。Lfcin B含有25 個(gè)氨基酸殘基，分子質(zhì)量約為3 125.80 Da，等電點(diǎn)大于8.5。Lfcin B由牛乳鐵蛋白中第17～41位氨基酸殘基組成，其中包括5 個(gè)色氨酸、3 個(gè)賴(lài)氨酸和多個(gè)芳香族氨基酸殘基，其中的兩個(gè)半胱氨酸通過(guò)形成分子內(nèi)二硫鍵使Lfcin B分子呈不完全的環(huán)狀[23]。而Lfcin H含有47 個(gè)氨基酸殘基，由人乳鐵蛋白中第1～47位氨基酸殘基組成，分子質(zhì)量約為3 021.56 Da。其一級(jí)結(jié)構(gòu)與Lfcin B類(lèi)似，由二硫鍵連接，都呈環(huán)狀，分為L(zhǎng)fcin H1～11和Lfcin H12～47兩個(gè)片段[24]。Lfcin具有廣譜抗菌的作用，包括許多G+和G-菌，如腸炎沙門(mén)氏菌（Salmonella enteritidis）、金黃色葡萄球菌（Staphyloccocus aureus）、大腸桿菌（Escherichia coli）以及綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa）。Lfcin對(duì)結(jié)核支桿菌（Mycobacterium tuberculosis）等引起肺部感染的菌種有較強(qiáng)的抑制作用并且對(duì)一些乳鐵蛋白有抗性的真菌，如白色念珠菌（Canidia Albicans）、病毒以及弓形蟲(chóng)等均有抑制作用[25-26]。但Lfcin對(duì)腸道菌的抑制具有選擇作用，對(duì)動(dòng)物腸道有益菌（如雙歧桿菌、熒光假單胞菌以及乳酸菌等）抗菌效果差或無(wú)抗菌作用[27]。Lfcin的抗菌機(jī)理被認(rèn)為與細(xì)胞膜的相互作用有關(guān)，原核細(xì)胞膜含有大量帶負(fù)電的磷脂酰甘油，使細(xì)胞膜帶有凈負(fù)電荷，強(qiáng)堿性的Lfcin可與細(xì)胞膜表面的負(fù)電荷基團(tuán)通過(guò)靜電吸引結(jié)合。在與微生物細(xì)胞膜作用過(guò)程中，Lfcin B序列中的第4～9位氨基酸殘基（RRWQWR）被認(rèn)為是Lfcin B的活性中心，其中3 個(gè)精氨酸殘基側(cè)鏈與細(xì)胞膜成分通過(guò)正負(fù)電荷吸引，而色氨酸的芳香結(jié)構(gòu)環(huán)與磷脂頭部的甘油相互作用，通過(guò)疏水作用將肽附著于外膜表面，利用疏水結(jié)構(gòu)使抗菌肽通過(guò)跨膜進(jìn)入細(xì)胞，或者實(shí)現(xiàn)多個(gè)抗菌肽聚集到細(xì)胞膜上形成離子通道，使細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)，引起細(xì)胞的自溶[11]。

除抗菌活性外，Lfcin同樣可以抑制肝炎病毒、皰疹I(lǐng)型和II型病毒、流感病毒等的復(fù)制和繁殖，也可以抑制人免疫缺陷病毒-1對(duì)MT4細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的致病變作用[28-29]。病毒對(duì)宿主細(xì)胞的感染一般都要經(jīng)歷不同的階段，包括吸附、穿入、脫殼、核酸復(fù)制、轉(zhuǎn)移翻錄、包裝等，阻止這其中任何一步，均可以抑制病毒的感染。McCann等[30]在研究Lfcin B對(duì)貓科杯狀病毒的抑制效果中，通過(guò)免疫熒光觀察發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)細(xì)胞表面結(jié)合有Lfcin B，揭示Lfcin B可能作用于被感染細(xì)胞表面，干擾病毒與宿主細(xì)胞表面受體的相互作用。而進(jìn)一步的研究也顯示Lfcin可與宿主表面的硫酸肝磷脂和黏多糖結(jié)合，從而阻止病毒與宿主細(xì)胞吸附[31]。

表2 不同物種來(lái)源的乳鐵蛋白抗微生物活性肽氨基酸序列對(duì)比[22]Table 2 Comparison of amino acid sequences of antimicrobial peptides derived from lactoferrin[22]

同樣來(lái)源于牛乳鐵蛋白N-末端的Lf（1～11）也具有強(qiáng)陽(yáng)離子特性，等電點(diǎn)大于11，并對(duì)多種細(xì)菌引起的感染有治療作用。Brouwer等[12]的研究結(jié)果顯示，Lf（1～11）對(duì)G+菌如葡萄球菌（Staphylococcus）以及鏈球菌（Streptococcus mitis）的最小抑菌質(zhì)量濃度為1.6～6.3 μg/mL，對(duì)G-菌如鮑氏不動(dòng)桿菌（Acinetobacter baumannii）、假單胞菌（Pseudomonasspp.）以及克雷白桿菌（Klebsiellaspp.）的最小抑菌質(zhì)量濃度為6.3～12.5 μg/mL。除此之外，van der Kraan等[13]在牛乳鐵蛋白的N-末端也發(fā)現(xiàn)了一條包含17 個(gè)氨基酸的抗菌肽Lactoferrampin，由乳鐵蛋白的第268～284位氨基酸殘基組成。雖然與Lfcin類(lèi)似，Lactoferrampin分子同樣具有兩親性質(zhì)、高抗菌活性和強(qiáng)陽(yáng)離子特性，但與Lfcin氨基酸組成與鏈長(zhǎng)不同，結(jié)構(gòu)有很大差異。Lfcin、Lf（1～11）與Lactoferrampin在乳鐵蛋白中的位置都集中在乳鐵蛋白N-末端（圖2[7]）。乳鐵蛋白本身不僅具有較高的等電點(diǎn)，而且表面具有多個(gè)帶正電荷的堿性區(qū)域，且分布不均勻，主要集中在N-末端，這不僅是其具有抗微生物活性的關(guān)鍵，也是乳鐵蛋白具有與其他生物分子結(jié)合特性的基礎(chǔ)。

圖2 抗微生物肽在牛乳鐵蛋白結(jié)構(gòu)中的位置[7]Fig.2 Structure of bovine lactoferrin showing positions of the antimicrobial peptides[7]

2.2 乳鐵蛋白降血壓活性肽

隨著人們飲食和生活方式的改變，高血壓成為目前危害健康的常見(jiàn)疾病。高血壓作為一種慢性病，是冠心病、外周動(dòng)脈疾病以及中風(fēng)等多種疾病的誘因，并且大部分患者需要長(zhǎng)期藥物治療。ACE是一種二肽羧肽酶，在血壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中起重要作用。其中腎素-血管緊張素系統(tǒng)為升壓系統(tǒng)，激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)為降壓系統(tǒng)，這兩個(gè)系統(tǒng)在血壓調(diào)節(jié)方面互為拮抗作用。腎素-血管緊張素系統(tǒng)中由腎素分解所釋放出的血管緊張素I可以被ACE切除其C-末端的二肽（H-L），生成血管緊張素II，使血管收縮。同時(shí)也可以促進(jìn)醛固酮的分泌，導(dǎo)致水鈉滯留，引起血壓升高。因此，抑制ACE活性可以降低血管緊張素II的產(chǎn)生，從而有效降低血壓，預(yù)防和高血壓相關(guān)疾病的發(fā)生[32-33]。目前，ACE活性抑制類(lèi)藥物在臨床方面具有顯著的降壓效果，如卡托普利、依那普利和賴(lài)諾普利等[34-35]。然而此類(lèi)降壓藥物長(zhǎng)期服用往往會(huì)引起喉嚨疼痛、腎臟損壞、味覺(jué)失調(diào)以及皮疹等副作用。食源性降血壓肽與化學(xué)合成藥物相比具有無(wú)副作用、吸收好等特點(diǎn)。Ruiz-Giménez等[36]利用豬胃蛋白酶水解牛乳鐵蛋白制備了ACE抑制肽。對(duì)水解組分進(jìn)行超濾處理后發(fā)現(xiàn)，分子質(zhì)量低于3 kDa水解物具有較高的ACE抑制活性。對(duì)分子質(zhì)量低于3 kDa的水解物，經(jīng)分離純化、質(zhì)譜鑒定后發(fā)現(xiàn)了3 條新的ACE抑制肽，序列分別為L(zhǎng)IWKL、RPYL和LNNSRAP，半抑制濃度分別為0.47、56.50 μmol/L和105.30 μmol/L。Gobbetti等[37]通過(guò)研究ACE抑制肽的構(gòu)效關(guān)系認(rèn)為，當(dāng)多肽的C-末端為疏水性氨基酸或者多肽中疏水性氨基酸所占比例大于60%時(shí)，該多肽即具有較高的ACE抑制活性，這3 條多肽都符合此結(jié)構(gòu)特性。

García-Tejedor等[38]在牛乳鐵蛋白酵母菌水解液中分離鑒定了4 條肽，分別為DPYKLRP、PYKLRP、YKLRP、GILRP，對(duì)體外ACE活性均有明顯抑制作用。自發(fā)性高血壓大鼠攝入DPYKLRP與LRP后收縮壓有效降低，血液中血管緊張素II的活性和水平也明顯降低，從而表明LRP序列對(duì)ACE的活性有明顯的抑制效果。Li Peng等[14]利用計(jì)算機(jī)模擬研究ACE抑制肽，發(fā)現(xiàn)多肽的C-末端為脯氨酸時(shí)，該段多肽與ACE的活性位點(diǎn)更具親和性。目前常用于治療高血壓疾病中的賴(lài)諾普利和依那普利的C-末端都為脯氨酸，這是可能是由于脯氨酸殘基中的咪唑環(huán)與ACE活性中心氨基酸殘基具有高親和性。目前所發(fā)現(xiàn)的來(lái)自于乳鐵蛋白的降血壓肽，主要以低于10 個(gè)氨基酸的寡肽為主，且多肽中的疏水氨基酸與抑制ACE的活性密切相關(guān)，并且當(dāng)C-末端為脯氨酸時(shí)，更可能具有ACE抑制活性。

2.3 乳鐵蛋白抗腫瘤活性肽

對(duì)正常細(xì)胞來(lái)說(shuō)，乳鐵蛋白可促進(jìn)其增殖，但乳鐵蛋白對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖卻有明顯的抑制而非刺激作用。各種體外實(shí)驗(yàn)表明，乳鐵蛋白可抑制乳腺癌、結(jié)腸癌以及宮頸癌等細(xì)胞系的生長(zhǎng)[39-40]。目前認(rèn)為乳鐵蛋白可通過(guò)調(diào)節(jié)免疫以及腫瘤發(fā)生階段的酶（如谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶（glutathioneS-transferse，GST））活性來(lái)抑制癌癥的發(fā)生。Pan Weiru等[41]也報(bào)道了Lfcin B與乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-231中GST-P1的相互作用，結(jié)果顯示Lfcin B可與GST-P1的活性位點(diǎn)G與H結(jié)合，抑制GST-P1的活性，從而抑制乳腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。除此之外，研究發(fā)現(xiàn)Lfcin對(duì)各種腫瘤細(xì)胞也表現(xiàn)出明顯的抑制作用，如卵巢癌細(xì)胞、鼻咽癌、結(jié)腸癌以及乳腺癌細(xì)胞等，但對(duì)人體正常細(xì)胞卻無(wú)毒害作用[42]。

目前認(rèn)為L(zhǎng)fcin對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇作用機(jī)制一般是由于癌細(xì)胞質(zhì)膜磷脂頭部成分的丟失，暴露出帶有凈負(fù)電荷的磷脂酰絲氨酸，而正常細(xì)胞僅在質(zhì)膜泡液中存在。因此，Lfcin可以與腫瘤細(xì)胞膜上帶有凈負(fù)電荷的磷脂酰絲氨酸結(jié)合，抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，但不作用于正常細(xì)胞[15]。此外，Lfcin所具有的強(qiáng)陽(yáng)離子特性、穩(wěn)定的二級(jí)結(jié)構(gòu)和兩性分子特性以及依靠二硫鍵形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)都是Lfcin具有抗腫瘤活性的必要條件。對(duì)于Lfcin抗腫瘤機(jī)制的研究表明，一方面，Lfcin與腫瘤細(xì)胞結(jié)合后，可破壞腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜，抑制細(xì)胞的增殖；另一方面，Lfcin通過(guò)啟動(dòng)Ca2+/Mg2+依賴(lài)型核酸內(nèi)切酶活性和氧依賴(lài)性的細(xì)胞凋亡機(jī)制，從而促使細(xì)胞凋亡[16]。Mader等[43]的研究證實(shí)，Lfcin B可促使白血病Jurkat T細(xì)胞產(chǎn)生活性氧，從而誘導(dǎo)線粒體跨膜電位耗散，導(dǎo)致白血病細(xì)胞凋亡。Lfcin B序列中的第4～9位氨基酸殘基（RRWQWR）被認(rèn)為是Lfcin B的活性中心，Richardson等[44]根據(jù)Lfcin B的活性中心合成了該段具有6 個(gè)氨基酸殘基的多肽——Lfcin B6（RRWQWR），對(duì)其抗腫瘤機(jī)制與Lfcin B進(jìn)行了對(duì)比，并對(duì)不同給藥方式對(duì)細(xì)胞的毒性進(jìn)行了探討，認(rèn)為L(zhǎng)fcin B6對(duì)腫瘤細(xì)胞的誘導(dǎo)細(xì)胞毒性不同于Lfcin B，游離的Lfcin B6對(duì)T-白血病細(xì)胞和乳腺癌細(xì)胞無(wú)殺傷作用，但Lfcin B6經(jīng)溶栓性脂質(zhì)體傳遞至胞質(zhì)腔室時(shí)具有較強(qiáng)的細(xì)胞毒性；Lfcin B6與分離的線粒體結(jié)合較弱，與LfcinB不同的是，Lfcin B6并未使線粒體通透，也未引起細(xì)胞色素c的釋放；組織蛋白酶B和Caspase活性對(duì)細(xì)胞內(nèi)Lfcin B6引起的細(xì)胞毒性很重要，而活性氧則不涉及，因此認(rèn)為L(zhǎng)fcin B6可與溶酶原脂質(zhì)體結(jié)合構(gòu)建藥物傳遞系統(tǒng)，對(duì)惡性腫瘤靶向給藥。然而Lu Yan等[17]報(bào)道了一段來(lái)自于人乳鐵蛋白的PFR多肽（PFWRIRIRR），其并不是通過(guò)誘導(dǎo)凋亡來(lái)抑制小鼠紅白血病細(xì)胞和HL-60白血病細(xì)胞增殖。PFR多肽可誘導(dǎo)細(xì)胞膜破壞，上調(diào)細(xì)胞內(nèi)鈣水平，從而導(dǎo)致白血病細(xì)胞死亡。同時(shí)，PFR多肽還可誘導(dǎo)G0/G1細(xì)胞周期阻滯，從而表現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性。

2.4 乳鐵蛋白抗炎及免疫調(diào)節(jié)肽

乳鐵蛋白屬于人體先天性非特異性免疫系統(tǒng)成分，位于分泌液和上皮細(xì)胞表面，通過(guò)抑制微生物繁殖、吸附或者殺死微生物而發(fā)揮抗微生物作用，參與機(jī)體抗炎癥反應(yīng)，并且其可以作用于免疫細(xì)胞和細(xì)胞因子，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。在對(duì)乳鐵蛋白抗炎及免疫調(diào)節(jié)機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn)，一方面，乳鐵蛋白可以通過(guò)與脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）結(jié)合，阻止Toll樣受體信號(hào)通路激活，從而抑制白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-6、IL-8等促炎因子的分泌或者促進(jìn)IL-10、IL-11和IL-14等抗炎因子間接發(fā)揮作用；另一方面，乳鐵蛋白也可通過(guò)促進(jìn)T細(xì)胞、B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的成熟與活化從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[18-19]。van der Does等[45]報(bào)道了來(lái)源于人乳鐵蛋白的hLF-11可刺激人和小鼠單核細(xì)胞釋放抗炎因子，從而增強(qiáng)免疫反應(yīng)。研究表明，hLF-11可與人單核細(xì)胞結(jié)合，隨后穿透單核細(xì)胞膜，通過(guò)抑制髓過(guò)氧化物酶活性從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。LFP-20（KCRQWQSKIRRTNPIFCIRR）是來(lái)源于豬乳鐵蛋白N-末端的多肽，Zong Xin等[20]探討了其在體外豬肺泡巨噬細(xì)胞中的抗炎作用以及在體內(nèi)小鼠模型中的全身炎癥反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，LFP-20對(duì)促炎因子產(chǎn)生的抑制作用與LPS結(jié)合特性無(wú)關(guān)，但可降低核因子κB和絲裂原活化蛋白激酶相關(guān)的信號(hào)中髓樣分化因子的水平，從而抑制促炎因子的分泌。此外，Jiang Qin等[46]對(duì)LFP-20進(jìn)行了修飾，并在大腸桿菌中成功表達(dá)了同樣具有免疫調(diào)節(jié)活性的多肽LF-6，其序列為KWRQWQSKWRRTNPWFWIRR。體內(nèi)免疫實(shí)驗(yàn)顯示，重組LF-6可顯著降低感染產(chǎn)腸毒素的大腸桿菌-k88的小鼠血漿和腸道中促炎因子水平，并對(duì)感染小鼠腸黏膜損傷有一定的抑制作用。韓菲菲[47]也將豬乳鐵蛋白肽LFP-20改良，制備了改良肽LF-2。與模板肽LFP-20相比，改良肽LF-2具有更高的破壞細(xì)胞膜的能力，可通過(guò)改善小鼠胸腺指數(shù)、外周血中B細(xì)胞比例、刺激脾臟淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化等發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能，控制由于大腸桿菌感染導(dǎo)致的小鼠模型免疫指標(biāo)異常變化。此外，Miyauchi等[48]的研究也證實(shí)，牛乳鐵蛋白經(jīng)胃蛋白酶水解后的水解物相較于T細(xì)胞而言，可明顯提高B細(xì)胞的增殖活性。由此可見(jiàn)，乳鐵蛋白肽對(duì)抗炎和免疫調(diào)節(jié)的作用機(jī)制與乳鐵蛋白相似，都可促進(jìn)免疫細(xì)胞的活性并抑制促炎因子的表達(dá)。

2.5 其他乳鐵蛋白活性肽

除以上報(bào)道的來(lái)源于乳鐵蛋白的生物活性肽之外，還有部分抗凝血活性肽和促進(jìn)細(xì)胞增殖的乳鐵蛋白肽被報(bào)道。Xu Shiqi等[49]在牛乳鐵蛋白的胃蛋白酶的水解液中鑒定到一條含有LRP的多肽LF-LR，序列為L(zhǎng)RPVAAEIY。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，LF-LR可與凝血酶的活性位點(diǎn)結(jié)合，對(duì)凝血酶的活性有明顯的抑制效果。Hagiwara等[50]研究了乳鐵蛋白及其胰蛋白酶水解物對(duì)大鼠腸道細(xì)胞的影響，在水解產(chǎn)物中鑒定到一條序列為AEIYGTKESPOTHYY的多肽，發(fā)現(xiàn)該條多肽可促進(jìn)大鼠小腸上皮細(xì)胞增殖。乳鐵蛋白分子本身一直作為新型的骨生長(zhǎng)因子被廣泛關(guān)注，Shi Pujie等[51]利用計(jì)算機(jī)模擬在牛乳鐵蛋白胃蛋白酶水解物中篩選出一段來(lái)自乳鐵蛋白C-末端的多肽LFP-C（FKSETKNLL），其對(duì)成骨細(xì)胞MC3TC-E1的增殖有明顯的促進(jìn)作用，并且可以調(diào)控細(xì)胞周期，誘導(dǎo)細(xì)胞從G0期向G2/M期轉(zhuǎn)化。

3 乳鐵蛋白及其生物活性肽在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用

乳鐵蛋白及其多肽片段因具有多種生理活性而受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。目前含有乳鐵蛋白的產(chǎn)品有很多，包括嬰幼兒配方食品、發(fā)酵乳制品以及保健食品等。除此之外，因其對(duì)微生物生長(zhǎng)具有抑制作用，也可作為一種天然的防腐劑，應(yīng)用于大豆蛋白制品、肉品中，控制病原微生物的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)食品的貨架期。

3.1 幼兒配方食品

早在1986年，日本Morinaga乳品公司就開(kāi)始生產(chǎn)并銷(xiāo)售含乳鐵蛋白的嬰兒配方奶粉，此后關(guān)于乳鐵蛋白添加到嬰兒配方奶粉中的報(bào)道不斷涌現(xiàn)。嬰幼兒奶粉中添加乳鐵蛋白源的生物活性肽對(duì)于新生兒具有及其重要的生理功能[52]。一方面，乳鐵蛋白是母乳中含量豐富的天然成分，可作為氨基酸的膳食蛋白源；另一方面，新生兒的免疫系統(tǒng)發(fā)育不完全，不能有效抵抗外界各種病原微生物的入侵。乳鐵蛋白及其生物活性肽具有廣譜抗菌、抗病毒和調(diào)節(jié)腸道菌群的生理功能，在奶粉中添加乳鐵蛋白及其生物活性肽，可以抑制嬰幼兒腸道內(nèi)大腸桿菌和梭狀芽孢桿菌的增殖，并將嬰幼兒的腸道菌群改善為有益菌處于優(yōu)勢(shì)的環(huán)境，促進(jìn)益生菌的生長(zhǎng)；此外，還可提高小腸黏膜的免疫功能，減少嬰兒疾病發(fā)生。

3.2 保健食品

乳鐵蛋白及其生物活性肽在保健食品領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。在病毒多發(fā)季節(jié)和地區(qū)，提高人體自身免疫力是抵抗由病毒引發(fā)疾病的有效措施。乳鐵蛋白及其相關(guān)的多肽經(jīng)常作為一種免疫調(diào)節(jié)劑應(yīng)用于保健食品，對(duì)病毒性葡萄球菌感染引起的呼吸道感染等都有很好的預(yù)防和治療作用，并且在預(yù)防丙型肝炎病毒感染和治療慢性肝炎方面都可以起到積極作用。經(jīng)口服的乳鐵蛋白和Lfcin能通過(guò)小鼠上皮細(xì)胞誘導(dǎo)IL-18的分泌，從而增強(qiáng)免疫細(xì)胞的功能和活性，對(duì)提高機(jī)體免疫力有重要作用。除此之外，乳鐵蛋白肽在降低血壓、血脂方面具有良好療效，將其加入焙烤類(lèi)保健食品中，既具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，又對(duì)高血壓、高血脂等病情的緩解有一定的輔助作用。

3.3 天然防腐劑

由于乳鐵蛋白及其生物活性肽（如Lfcin）具有廣譜抗菌的活性，它們也可作為天然防腐劑添加到乳品、大豆制品和肉制品中。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局表示，在生牛肉上面噴灑乳鐵蛋白，防治如大腸桿菌、腸炎沙門(mén)氏菌等致病菌的污染是一種安全可行的方法[53]，可以從生物表面除去活體或死亡微生物，抑制微生物生長(zhǎng)繁殖，中和內(nèi)毒素。也有研究表明，利用溶菌酶與乳鐵蛋白的協(xié)同作用抑制微生物的生長(zhǎng)，干預(yù)微生物的吸附，可以延長(zhǎng)冷卻牦牛肉的貨架期[54]。同時(shí)，此方法也可應(yīng)用于魚(yú)類(lèi)或其他海產(chǎn)品及食品的加工過(guò)程中，延長(zhǎng)食品的貨架期。

3.4 其他

相關(guān)研究表明，相比蛋白質(zhì)類(lèi)，多肽類(lèi)在人體吸收速率和吸收率方面都占據(jù)優(yōu)勢(shì)。隨著對(duì)乳鐵蛋白生物活性肽生理作用的認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)其作為一種助消化劑，制成片劑或速溶飲料后，可作為運(yùn)動(dòng)員的營(yíng)養(yǎng)品。同時(shí)乳鐵蛋白及其生物活性肽也是發(fā)酵乳制品中的新型配料，可作為雙歧桿菌的生長(zhǎng)促進(jìn)劑，增加產(chǎn)品的功能特性和風(fēng)味。除此之外，乳鐵蛋白也可作為一種高效補(bǔ)鐵食品添加劑，改變?cè)袐D及其他特殊人群缺鐵的現(xiàn)狀，還可將其制成含鐵飲料或補(bǔ)鐵膠囊，提高造血功能，改善貧血。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著人們對(duì)乳鐵蛋白研究不斷加深，關(guān)于對(duì)乳鐵蛋白來(lái)源的生物活性肽的研究也層出不窮。與完整蛋白相比，多肽易于消化吸收，可以最大限度地發(fā)揮其生理活性。迄今為止，關(guān)于乳鐵蛋白來(lái)源的抗微生物活性肽、降血壓肽、抗腫瘤肽以及免疫調(diào)節(jié)肽已有較多研究，包括比完整乳鐵蛋白具有更高生物活性的Lfcin、Lactoferrampin以及LFP-20等多肽。目前，乳鐵蛋白及其生物活性肽在食品中的應(yīng)用主要集中在抗菌活性方面，其在降血壓和增強(qiáng)免疫等保健食品中的應(yīng)用仍然有較大的發(fā)展前景，有待進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。

本文主要對(duì)乳鐵蛋白生物活性肽的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)及其作用機(jī)制進(jìn)行了綜述，但多肽氨基酸種類(lèi)、數(shù)量以及結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致其活性機(jī)制有較大的差異，目前仍然處于研究階段。隨著研究的不斷深入，乳鐵蛋白來(lái)源的生物活性肽在食品、藥品等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力被不斷發(fā)掘，人們有望研制出多種與乳鐵蛋白生物活性肽相關(guān)的功能食品。