乳鐵蛋白生物活性及應(yīng)用進展

張 棚，張海霞，田曉靜,，張福梅，曹 竑，陳士恩，馬忠仁，丁功濤，宋 禮，謝瑞扎·阿里瑪

（1.西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州 730124；2.西北民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究中心 中國-馬來西亞國家聯(lián)合實驗室，甘肅蘭州 730030；3.西北民族大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究中心 生物工程與技術(shù)國家民委重點實驗室，甘肅蘭州 730030；4.甘南牦牛乳研究院，甘肅合作 747000；5.馬來西亞化學(xué)局 飲用水、食品和環(huán)境安全分析中心生物技術(shù)部，八打靈再也 999004）

乳鐵蛋白（Lactoferrin，LF）是一種天然、無害、具有多種生物活性功能的鐵結(jié)合糖蛋白，由哺乳動物體內(nèi)腺上皮細(xì)胞和中性粒細(xì)胞產(chǎn)生，廣泛分布于具有分泌功能的組織及其分泌物中[1]。最早由Blanc等[2]從人乳中分離獲得該蛋白，并正式命名為乳鐵蛋白，被認(rèn)為是鐵轉(zhuǎn)運和儲存相關(guān)的蛋白，氨基酸序列比對分析發(fā)現(xiàn)該蛋白屬于更廣泛的乳轉(zhuǎn)鐵蛋白家族（Lactotransferrin）。現(xiàn)已知LF是相對分子質(zhì)量為（76～81）×103單體蛋白，LF是該蛋白家族中鐵結(jié)合能力最強的蛋白質(zhì)。隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)水解后的乳鐵蛋白會產(chǎn)生一些具有特殊生理功能的小肽——乳鐵蛋白活性多肽（LFcin B），它是牛乳鐵蛋白在消化道正常生理條件下釋放出的一種含25 個氨基酸殘基的抗菌肽，包括5 個Trp、3 個Lys和多個芳香族氨基酸殘基，具有強堿性，pH>8.15，其水溶液中呈親水脂的兩個反向β折疊結(jié)構(gòu)，具有耐熱、在消化道中不易降解、免疫調(diào)節(jié)作用、廣譜抑菌等特性[3]。LF具有抑菌、抗病毒、抗癌、促進腸道鐵的轉(zhuǎn)運和吸收、抗炎癥、免疫調(diào)控、促骨生長等多種生物學(xué)功能[4]，其已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，作為微生物侵入的第一道防線，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度保守，與鐵結(jié)合的專一性使鐵被隔離在兩個幾乎相同的位置，分別位于分子的每個葉中。LF與鐵結(jié)合和釋放的這種特性，既是為了清除鐵，也是因為其鐵的狀態(tài)改變了LF的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)[5]。其三維結(jié)構(gòu)可以很好地解釋這種能力。該分子被折疊成兩個同源小葉（N-和C-小葉），每個小葉在兩個結(jié)構(gòu)域之間的深裂隙中結(jié)合一個單獨的Fe3+離子[6]。迄今為止，LF的研究開發(fā)與應(yīng)用已成為科學(xué)研究的重點，其在疾病預(yù)防、輔助治療等方向上得到廣泛應(yīng)用，本文就LF的主要生理功能及其應(yīng)用現(xiàn)狀進行闡述，為下一步應(yīng)用開發(fā)前景提供基礎(chǔ)。

1 LF的生物活性

1.1 促鐵轉(zhuǎn)運活性

LF主要在腸道中運送鐵離子，對哺乳動物從腸道中吸收鐵離子起到至關(guān)重要的作用。機體對鐵吸收的調(diào)節(jié)機制是負(fù)反饋調(diào)節(jié)，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)缺鐵時，其表面的LF受體增多，以增加LF與受體的結(jié)合[7]。

Cox等[8]將成人小腸組織切片與人LF、血清轉(zhuǎn)鐵蛋白和雞卵轉(zhuǎn)鐵蛋白一起孵育，僅有人LF可將鐵離子轉(zhuǎn)移至十二指腸黏膜細(xì)胞中，由此首次發(fā)現(xiàn)人腸道中存在LF受體。Hiroshi等[9]利用缺鐵性貧血大鼠比較了鐵飽和LF與硫酸亞鐵的鐵吸收，大鼠每日喂食1 次飽和LF溶液1 mL，劑量為35 mg/mL，每隔14 d記錄紅細(xì)胞密度、比容和血紅蛋白值的變化，連續(xù)70 d，喂食LF的大鼠，這些測定指標(biāo)有明顯增加，而硫酸亞鐵組這些指標(biāo)沒有改善。由此發(fā)現(xiàn)，飽和鐵LF中的鐵通過腸粘膜吸收的機制不同于可溶性鐵鹽，LF中的鐵是通過特定的LF受體跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運的，故LF促鐵吸收效果顯著。

1.2 抑菌活性

抗菌蛋白和肽是各生物體抵御病菌的第一道防線，大量存在于分泌液中。作為一種調(diào)理素，LF通過結(jié)合鐵的能力抑制細(xì)菌的生長和生物膜的形成，進而抑制細(xì)菌粘附和進入細(xì)胞，促進細(xì)菌清除。LF除了對病原微生物必須營養(yǎng)物質(zhì)Fe的剝奪從而抑制細(xì)菌外，還可以通過抗菌肽（LFcin）帶正電荷，與帶負(fù)電荷的磷脂、脂多糖親和，增強其細(xì)胞膜的通透性，導(dǎo)致微生物細(xì)胞膜生理功能被徹底破壞，達(dá)到抑菌作用。

早期Wayne等[10]利用胃蛋白酶消化牛乳鐵蛋白（BLF）得到一種抗菌肽，稱乳鐵素肽（lactoferrtin），包含原始蛋白的17～41 位氨基酸（LFcin17-30），氨基酸順序為：Phe-Lys-Cys-Arg-Arg-Trp-Gln-Trp-Arg-Met-Lys-Lys-Leu-Gly-Ala-Pro-Ser-Ile-Thr-Cys-Val-Arg-Arg-Ala-PheH呈堿性，其含有對抗菌活性較強的色氨酸殘基[11]。荷蘭的研究者發(fā)現(xiàn)一段包含BLF中265～284 區(qū)域的合成肽[12]（LFampin265～284）是由BLF N1 區(qū)的265～284 殘基組成的多肽。這種肽的C-末端有幾個陽離子基團，對多種微生物表現(xiàn)出抗菌活性，導(dǎo)致了膜電位的完全喪失，隨后迅速對細(xì)菌細(xì)胞造成不可逆的損傷[13]，還有其嵌合載體（LFchiera）都有潛在的殺菌作用[14]。Sijbrandij等[15]利用該結(jié)構(gòu)物對一組革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細(xì)菌作為生物戰(zhàn)劑模擬物的有效能力，測定了其對滅菌效果、對細(xì)菌膜通透性和膜極性的影響，并與組成肽和天然BLF進行了比較，證明該肽相較于原始的LF具有更強的抑菌活性。

LF還可以調(diào)節(jié)腸道菌群，促進嬰幼兒腸道內(nèi)的雙歧桿菌群的生長，抑制致病菌生長[16]。LF有抑制腸道病原體定殖和增殖的作用，促進細(xì)胞單層成分、腸道神經(jīng)纖維的生長和成熟，以及提供平衡抗炎和促炎反應(yīng)的信號，從而實現(xiàn)腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)，預(yù)防嬰幼兒膿毒癥和壞死性小腸結(jié)腸炎[17]。Biasibetti等[18]利用體外抑菌實驗討論了乳源抗菌劑、乳鐵蛋白衍生肽、乳鐵素（LFC）和乳鐵蛋白（LFA）（單獨或聯(lián)合使用）的抗菌作用，用最小抑菌濃度和分?jǐn)?shù)抑菌濃度指數(shù)兩個指標(biāo)評價其抗菌活性，發(fā)現(xiàn)其均有較強的抑菌活性，LFC單獨使用抑制活性更強。

LF抗微生物功能的一個機理是它具有從潛在病原體中隔離鐵的能力，但LF并不能影響所有細(xì)菌或真菌，為了克服這種鐵限制，一些革蘭氏陰性細(xì)菌如沙門氏菌、志賀氏菌等病原體可通過特異性識別與調(diào)控鐵的排出和攝取的方式，從宿主糖蛋白中獲得鐵，并且可以抵御宿主防御系統(tǒng)[19]。LF的部分抑菌機制見表1。

表1 LF抑菌作用機制Table 1 Antimicrobial mechanism of LF

1.3 抗病毒活性

LF及其功能肽也具有抗病毒作用，包病毒或裸病毒均可以被LF和其功能肽封鎖，阻止其進入細(xì)胞內(nèi)。LF通過直接附著病毒顆?；蜃钄嗥浼?xì)胞受體，抑制病毒顆粒進入宿主細(xì)胞。這種活性歸因于LF結(jié)合鐵的能力以及它干擾宿主和病原微生物細(xì)胞受體的能力[31]。

LF可以保護宿主免受病毒感染。食用LF降低了兒童諾如病毒胃腸炎的發(fā)病率，LF通過誘導(dǎo)抗病毒細(xì)胞因子干擾素-α/β抑制小鼠諾如病毒的細(xì)胞粘附和病毒在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制[32]，注射LF還可以增強自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）活性和Th1 細(xì)胞因子反應(yīng)，從而保護機體免受病毒感染。因此，攝入LF可能通過抑制病毒與細(xì)胞的附著、病毒在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制和增強系統(tǒng)免疫功能來保護宿主免受病毒感染[33]。Oda等[32]研究表明LF在B細(xì)胞培養(yǎng)模型中可以減少人類諾如病毒的感染，抗病毒作用的機制是間接或涉及誘導(dǎo)先天干擾素反應(yīng)。

Van等[34]臨床實驗證明BLF有助于老年婦女漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞（PDC）介導(dǎo)的抗病毒應(yīng)答，探討了BLF、GOS和維生素D恢復(fù)PDCs和髓樣DCs（MDCS）的Toll樣受體（TLR）反應(yīng)性和降低血清炎性標(biāo)志物的潛力，在補充BLF后PDC中TLR7 介導(dǎo)的應(yīng)答尤其增強，證實LF可以增強老年婦女PDC介導(dǎo)的抗病毒應(yīng)答。

LF是轉(zhuǎn)鐵蛋白家族的一員，具有抗人乳頭瘤病毒16 型（HPV-16）的活性，是防御病原微生物的重要參與者，也被證明對幾種病毒有抑制性，包括皰疹病毒、腺病毒、輪狀病毒和脊髓灰質(zhì)炎病毒，其與LF作用機制見表2，對醫(yī)學(xué)、免疫具有重要研究意義。

表2 LF抗病毒作用機制Table 2 Antiviral mechanism of LF

1.4 抗癌活性

癌癥治療分為化學(xué)藥物治療、物理療法、生物療法和免疫療法。LF是先天免疫防御的鐵結(jié)合糖蛋白，口服給藥后LF具有較高的生物利用度、對癌細(xì)胞具有較高的選擇性，且具有廣泛的控制腫瘤增殖、生存、遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移的分子靶點[41]。LF通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進入癌細(xì)胞，增強免疫力，可作為一種優(yōu)良的功能載體蛋白。

Shankaranarayanan等[42]開發(fā)了一種以BLF為載體結(jié)合阿霉素（Dox）的化療藥物，口服飽和鐵BLF-Dox可抑制腫瘤生長，延長小鼠生存期，降低Dox對小鼠的全身毒性、心臟毒性和神經(jīng)毒性，并上調(diào)血清抗癌分子腫瘤壞死因子（TNF-α）、干擾素（IFN-γ）、CC趨化因子4、7（CCL4、CCL17）水平。這項研究確定了一種新的、更安全的BLF-Dox結(jié)合物的應(yīng)用前景，該結(jié)合物包含了一種傳統(tǒng)的細(xì)胞毒藥物和BLF蛋白，可用于靶向耐藥性，可抑制腫瘤生長，具有強抗癌活性。

Antimo等[43]利用天然的鐵飽和BLF抑制人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系的遷移，通過傷口愈合實驗，發(fā)現(xiàn)BLF能夠部分或完全阻止細(xì)胞遷移，這取決于它的鐵飽和率。在分子水平上，BLF下調(diào)SNAIL和波形蛋白的表達(dá)，同時誘導(dǎo)鈣粘附素水平顯著升高，并抑制信號傳導(dǎo)通路IL-6/STAT3。BLF可能是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤標(biāo)準(zhǔn)治療方法的一種新的、有效的輔助治療方法。

1.5 抗炎活性

通過促進初始炎癥階段，促進皮膚傷口愈合，LF表現(xiàn)出抗炎活性。研究表明，LF直接促進肉芽組織的形成和再上皮化[44]。LF刺激成纖維細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖和遷移，并促進細(xì)胞外基質(zhì)成分的合成，如膠原和透明質(zhì)酸。在傷口收縮的體外模型中，LF促進成纖維細(xì)胞介導(dǎo)的膠原凝膠收縮，這些觀察表明LF參與傷口愈合的多種生物學(xué)過程[45]。

在感染或發(fā)炎的宿主細(xì)胞中，BLF對白細(xì)胞介素-6（IL-6）具有抑制作用，從而上調(diào)鐵蛋白（Fpn）、轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1（TfR1）和下調(diào)鐵蛋白（Ftn）的表達(dá)，后者是鐵和炎癥穩(wěn)態(tài)（IIH）的關(guān)鍵因子，因此，BLF抑制細(xì)胞內(nèi)鐵超載，增強體內(nèi)對感染以及炎癥性貧血（AI）的易感性，從而重建IIH，女性在孕期受AI的影響，口服BLF可降低IL-6，增加血液學(xué)參數(shù)[46]，可預(yù)防早產(chǎn)。

1.6 免疫調(diào)節(jié)活性

LF是一種多功能的鐵結(jié)合糖蛋白，屬于天然免疫，主要與外源侵入細(xì)胞表面受體相互作用，阻止其進入宿主細(xì)胞。此外，LF既可以通過直接螯合鐵，也可以通過調(diào)節(jié)主要的鐵相關(guān)蛋白來發(fā)揮鐵清除劑的作用[47]。BLF是一種折疊在兩個對稱球狀小葉（N型和C型葉）中的鐵結(jié)合糖蛋白，具有強大的免疫調(diào)節(jié)活性，其C葉與甲型流感病毒血凝素相互作用，可以防止機體被不同的H1 和H3 病毒亞型感染。LF與流感血凝素在低pH下的相互作用會導(dǎo)致血凝素構(gòu)象的改變，從而抑制融合肽的活性，達(dá)到預(yù)防流感的目的。Superti等[48]研究數(shù)據(jù)更好地描述BLF對流感病毒血凝素（HA）特異的抑制活性，確認(rèn)HA是藥物開發(fā)的良好靶點，可以用于免疫治療。

LF具有免疫刺激和免疫調(diào)控作用。LF大量存在于嗜中性粒細(xì)胞中[49]，是先天性免疫的重要組成部分。當(dāng)革蘭氏陰性菌侵入宿主時，細(xì)菌會暴露于免疫系統(tǒng)的多種蛋白面前，在其細(xì)胞壁中存在一種細(xì)菌脂多糖（Lipopolysaccharides，LPS），是許多噬菌體在細(xì)菌表面的吸附受體，革蘭氏陰性菌釋放的LPS會與多種結(jié)合分子相互作用，發(fā)揮免疫刺激作用，LF是高親和力LPS結(jié)合的候選蛋白之一[50]。BLF與脂多糖（LPS）高親和力結(jié)合，被認(rèn)為是通過Toll樣受體4（TLR4）依賴和非依賴機制發(fā)揮作用[51]，可調(diào)節(jié)人單核細(xì)胞向耐受性樹突狀細(xì)胞的分化，對人體胃腸道的免疫穩(wěn)態(tài)有一定的調(diào)節(jié)作用。

LF還能影響巨噬細(xì)胞細(xì)胞因子的產(chǎn)生，促進T、B淋巴細(xì)胞和未成熟樹突狀細(xì)胞的成熟，增強巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞刺激抗原特異性T細(xì)胞的能力[52]。

1.7 促進骨的生長活性

LF在體內(nèi)影響骨的合成代謝，它在成骨細(xì)胞中具有強大的增殖和抗凋亡作用，還能抑制破骨細(xì)胞生成。因此，LF在骨生長中具有促進的生理作用，并對骨質(zhì)疏松癥有潛在的治療作用[53]。

Liu等[54]采用MTT比色法檢測LF對MC3T3-E1 成骨細(xì)胞增殖的影響，LF以劑量依賴性方式促進MC3T3-E1 成骨細(xì)胞增殖，即增加S期和G2/M期細(xì)胞比例。LF誘導(dǎo)MC3T3-E1 成骨細(xì)胞增殖是由c-Fos和c-Jun通過JNK、ERK和p38 信號通路介導(dǎo)的。LF作為骨組織中的成骨生長因子和治療骨質(zhì)疏松癥、骨軟化癥疾病的治療劑，其具有潛在的應(yīng)用價值。

1.8 對真菌、寄生蟲的活性

LF被認(rèn)為是一種能與許多病原微生物作用的重要分子，而鐵是生物體不可缺少的微量元素，參與許多重要的生命活動，微生物也需要適量的鐵來生長。LF具有較高的鐵結(jié)合能力，能競爭病原微生物的鐵源，抵御病原微生物的侵襲，保護機體免受損傷。此外LF與微生物還有多種作用機制，如抑制微生物生物被膜的形成、抑制病毒的復(fù)制、與宿主的粘附性等。已有研究LF對部分真菌、寄生蟲作用機制見表3。

表3 LF對真菌、寄生蟲作用機制Table 3 Mechanism of LF action on fungi and parasites

2 乳鐵蛋白的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 LF在食品中的應(yīng)用

2.1.1 奶粉中的應(yīng)用 母乳中存在LF，特別是初乳，能為嬰幼兒提供免疫和抗微生物功能。普通奶粉相較于嬰幼兒配方奶粉，缺少母乳中的營養(yǎng)物質(zhì)（LF、免疫球蛋白等）。長期食用普通奶粉會降低嬰兒抵抗力、體質(zhì)變?nèi)?，使得微生物的侵入相較容易，且母乳中LF可預(yù)防新生兒敗血癥的發(fā)生[62]。為使嬰幼兒配方奶粉更接近母乳組分，在嬰幼兒配方奶粉研發(fā)時，添加純化的LF使之達(dá)到營養(yǎng)要求，已成必不可少的步驟。在國內(nèi)，衛(wèi)生部門在國家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品營養(yǎng)強化劑使用標(biāo)準(zhǔn) GB 14880-2012》[63]中批準(zhǔn)允許在嬰兒配方奶粉中添加LF的范圍是≤1 g/kg。目前國內(nèi)許多乳品企業(yè)，如完達(dá)山、伊利等嬰幼兒配方奶粉均添加有LF，國內(nèi)常見市售國產(chǎn)、進口幼兒配方奶粉LF添加量見表4。

表4 國內(nèi)市售幼兒配方奶粉LF添加量Table 4 Addition of LF in domestic market infant formula

2.1.2 食品保藏中的應(yīng)用 LF具有抑菌作用，且LF對人體無任何不良作用，所以在食品保鮮中可作為天然抑菌劑、保鮮劑。

劉琨毅等[64]利用LF協(xié)同溶菌酶制成天然復(fù)合涂膜保鮮劑，處理后牦牛肉菌落總數(shù)減少，延長了冷卻牦牛肉的貨架期，且不影響感官品質(zhì)。付麗[65]利用LF作生物保鮮劑，探討了乳鐵蛋白最小抑菌濃度及其與其它保鮮劑對豬肉的保鮮效果，其研究表明3 mg/mL時延長冷卻豬肉的貨架期，維持肉色的穩(wěn)定，在食品保藏應(yīng)用上有良好的開發(fā)前景。劉金昉[66]以LF作復(fù)合保鮮劑原材料，結(jié)合蜂膠醇提液等對南美白對蝦在貯藏過程中品質(zhì)變化進行探討，經(jīng)復(fù)合保鮮劑處理后，南美白對蝦在貯藏過程中貨架期延長1.8 倍。故此，LF作生物保鮮劑可以抑制微生物生長，延長肉類貨架期。

2.2 在化妝品中的應(yīng)用

LF具有抗炎、抗菌、促進膠原蛋白形成等多種功能，且LF具有減少黑色素形成功能，故可用于化妝品、護膚品加工中的添加材料。Ishii等[67]證實了LF可作為皮膚美白劑的候選物質(zhì)，抑制黑素細(xì)胞中黑色素的產(chǎn)生，促進膠原蛋白形成進而護膚、美白。

邢婷婷等[68]考察了LF對黑色素分泌的影響，在最大安全質(zhì)量濃度為1 g/L時，LF對黑色素的抑制率可達(dá)28.39%，具有明顯的美白活性；又在相同質(zhì)量濃度條件下，比較了LF與熊果苷對黑色素生成的影響，LF和熊果苷對黑色素生成的抑制率分別為26.26%和12.15%，LF對黑色素表達(dá)的抑制高于功效對照原料熊果苷。因此LF具有明顯的抗炎作用和美白活性，在化妝品領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景。

2.3 在醫(yī)藥方面的應(yīng)用

2.3.1 口腔治療 口腔是一個非均勻的、特殊的環(huán)境。LF以其抑菌、殺菌、抗炎等活性，在口干癥、口臭、牙槽骨或上頜骨損傷、牙齦炎、牙周炎和黑斑等不同的口腔病理中都有治療作用。與抗生素療法不同，LF局部給藥已被證明在治療上述所有口腔病理疾病方面都有效，沒有任何不良影響[69]。Morita等[70]隨機實驗證明，長期含LF片劑對老人舌苔和齦上菌斑中的牙周細(xì)菌有一定的抑菌作用，減少口腔疾病的發(fā)生率，改善老年人的口腔衛(wèi)生。

2.3.2 臨床疾病治療 LF及其抗菌肽具有抗菌、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)作用，對許多病原微生物引起的感染都有很好的預(yù)防和治療作用，LF不但能抑制微生物與宿主的結(jié)合，還能與多種抗生素協(xié)同治療，在臨床上可減少藥物用量，降低抗生素或真菌抑制劑對人肝、腎功能損害。

LF多運用在腸道疾病中，LF可通過防止腸道病原體的附著來保護嬰兒免受胃腸道感染[71]；補充LF可預(yù)防早產(chǎn)兒敗血癥、壞死性小腸結(jié)腸炎的發(fā)生率[72]；克羅恩結(jié)腸炎患者每天服用1 g BLF，期間沒有進行任何其他治療，2 年后，實驗室血液檢測顯示沒有疾病復(fù)發(fā)的跡象，結(jié)腸鏡檢查顯示粘膜幾乎完全愈合[73]，故LF可治療克羅恩結(jié)腸炎。

LF還能治療阿爾茨海默癥（AD），有研究證實，LF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，LF與其結(jié)合抑制朊蛋白的傳播；LF通過調(diào)節(jié)p-Akt/PTEN通路影響炎癥和氧化應(yīng)激的關(guān)鍵因子，從而減輕AD的病理性級聯(lián)反應(yīng)和認(rèn)知功能下降。LF這種作用提示其對神經(jīng)退行性疾病防治的潛在應(yīng)用價值[74]。

2.4 在畜牧養(yǎng)殖中的應(yīng)用

2.4.1 動物飼料中的應(yīng)用 LF作為營養(yǎng)強化劑添加到動物飼料中，增加飼料的營養(yǎng)成分，加強動物免疫能力，在飼料高溫加工過程中能很好地維持其生理功能，且無毒無副作用，因此能夠作為綠色飼料添加劑應(yīng)用于動物的飼養(yǎng)。

在母豬飼料中添加LF，可使母豬發(fā)生抗炎反應(yīng)時迅速獲取大量內(nèi)源性LF，可減少仔豬發(fā)生缺性貧血的概率，提高仔豬的免疫力和促進仔豬的生長，當(dāng)仔豬發(fā)生腹瀉時，LF可增強仔豬腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力，并改善仔豬腸道微生物菌群從而預(yù)防腹瀉。LF是鐵吸收和氧化應(yīng)激的重要調(diào)節(jié)因子，口服LF和鐵劑聯(lián)合注射是一種通過上調(diào)LFR基因表達(dá)、增強仔豬抗氧化能力和調(diào)節(jié)細(xì)胞因子活性來提高鐵水平的有效方法[75]。

Esmaeili等[76]發(fā)現(xiàn)飼料中添加LF對黃鰭金槍魚（Acanthopagrus latus）的體重有所增加，血清總蛋白隨著飼料中LF添加量的增加而增加，每日飼料中添加LF可提高魚的生長性能和免疫指標(biāo)，提高抗哈維氏弧菌的存活率。

2.4.2 家畜疾病的防治 由于LF的抗微生物活性，對引起家畜疾病的各類致病菌，如金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等均有抑制功能，并能增強動物免疫能力。LF在家畜疾病的治療與預(yù)防中應(yīng)用也很廣泛。犢牛腹瀉是導(dǎo)致未斷奶犢牛死亡最常見原因，LF降低了斷奶后腹瀉犢牛的死亡率。Habing等[77]探討LF對首次診斷為腹瀉的斷奶犢牛的影響，研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)三天口服LF組犢牛，其死亡率降低50%；其體重與屠宰率提高、減少了疾病持續(xù)的時間。LF可成為改善治療結(jié)果和減少抗菌劑使用的重要工具。

2.5 潛在應(yīng)用

新型冠狀病毒2019（COVID-19）大流行正在全球迅速蔓延。抗病毒藥物和營養(yǎng)補充劑被認(rèn)為對SARS-CoV-2（引起COVID-19 的病毒）有潛在的作用。Mirabelli等[78]發(fā)現(xiàn)LF是一種有效的SARSCoV-2 感染抑制劑，可以刺激抗病毒宿主細(xì)胞的反應(yīng)，并在IPSC來源的肺泡上皮細(xì)胞中保留抑制活性。作為一種天然存在的無毒糖蛋白，LF已被廣泛用于對抗包括SARS-CoV在內(nèi)的多種病毒，與導(dǎo)致COVID-19 的SARS-CoV-2 密切相關(guān)。Serrano等[79]提出了LF用于COVID-19 的實驗和臨床理論基礎(chǔ)，但是需要進一步的實驗來驗證其對病毒的抑制作用以及闡明劑量和療效的臨床試驗，以確認(rèn)LF對SAR-CoV-2 的預(yù)防以及COVID-19 治療的潛力。由于目前既沒有針對COVID-19 的治療方案，也沒有針對SARS-CoV-2 的預(yù)防措施，可以考慮將LF作為一種無毒的健康補充劑，也可用作COVID-19患者的輔助治療。

3 結(jié)語與展望

LF的抑菌、抗炎、抗病毒、免疫調(diào)節(jié)、促骨生長、與鐵結(jié)合能力等生物活性得到了科學(xué)的證實，且LF為天然無毒無害產(chǎn)物[80]，被廣泛應(yīng)用在食品、化工、醫(yī)藥、畜牧養(yǎng)殖等領(lǐng)域。隨著科學(xué)進步與社會需求量增加，開發(fā)LF功能性產(chǎn)品迫在眉睫，結(jié)合基因工程技術(shù)改造LF，提高其抗炎、抑菌、抗病毒等能力，將其應(yīng)用在生活中各個方面。重組LF研究是目前探討的重點，LF轉(zhuǎn)基因研究的最終目的是生產(chǎn)在生物活性、功能方面與天然LF相同或相似的重組乳鐵蛋白，使之造福人類。

對LF安全性的研究，是將LF應(yīng)用于其他領(lǐng)域的關(guān)鍵。通過上述LF與微生物作用研究，關(guān)于LF的應(yīng)用開發(fā)力度不夠，應(yīng)深入研究與開發(fā)。另LF應(yīng)用前景廣、需求量大、天然LF的分布廣，但分離純化率低，故此，LF的高效分離純化方法對其應(yīng)用有重要意義，也是目前限制其應(yīng)用的第一瓶頸。且LF原材料的開發(fā)與所分離純化的成本限制了LF在食品、醫(yī)藥、畜牧、化工中應(yīng)用，故此提高LF的利用率以及降低開發(fā)LF的成本成為了目前LF未被廣泛應(yīng)用的第二瓶頸。

人們利用LF的生物活性，開發(fā)出了功能性動物飼料、營養(yǎng)補充劑、復(fù)合抗生素、復(fù)合保鮮劑、輔助治療片（劑）等，可直接作為功能性食品、藥品成分、食品添加劑在各領(lǐng)域使用，從而達(dá)到預(yù)防侵入性疾以及加強食品功效的目的。其應(yīng)用前景廣闊，故此闡明LF生物活性功能及其與微生物作用機制的研究，對相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用的開發(fā)具有重要意義，促進了畜牧養(yǎng)殖、食品和醫(yī)學(xué)的相關(guān)發(fā)展。