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天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》
乳铁蛋白及其活性肽的营养生理作用及应用前景
···2025-12-10 来源：中国饲料添加剂网 作者：
摘要 : 乳铁蛋白（ LF）是一种多功能的糖蛋白，乳铁蛋白活性多肽（ Lfcin ）
是从 LF 上被胃蛋白酶水解下来的 25 个氨基酸残基的小肽。 文中阐述了乳铁蛋白及
其活性多肽的结构，介绍了乳铁蛋白及其活性多肽的主要生理作用：抗菌、抑菌、
抗病毒、抗氧化，调节机体的免疫和提高肠道对铁离子的吸收等作用。 根据乳铁蛋
白制备的研究进展， 讨论了乳铁蛋白及其活性多肽在乳、 食品和动物生产中作为添
加剂的应用前景。
抗生素作为抗菌促生长添加剂加到饲料中由来以久， 但其广泛和大量使用导致
动物性食品中药物残留等问题愈来愈令人担忧。因此寻找一种安全、环保的新型饲
料添加剂以成为当务之急。近年来，乳铁蛋白（Lactoferrin ，简称 LF）成为当今
乳品界和食品界最为关注的“热点”之一。 大量研究表明： 乳铁蛋白具有抗菌、 抑
菌、抗病毒、抗氧化和调节机体免疫等作用， 可用于开发新型的保健食品和绿色饲
料添加剂。
乳铁蛋白（ LF）是一种天然的铁结合蛋白，乳铁蛋白活性多肽（ Lfcin ）是从
LF 上被胃蛋白酶水解下来的 25 个氨基酸残基的小肽。乳铁蛋白存在于人奶及大多
数哺乳动物的奶中（马、牛、山羊、猪、兔、小鼠等），也存在于唾液、精液、泪
液、气管、鼻腔分泌物、胰液以及其它的身体分泌物中。乳来源不同，乳铁蛋白的
含量差异较大。人奶初乳中的乳铁蛋白浓度最高 6～8mg/ml，常乳 2～4mg/ml ；牛
的初乳 1～5mg/ml，常乳 ～ ；狗、大鼠奶中则基本不含乳铁蛋白。
但开发乳铁蛋白遇到的最大问题是： 制造成本太高， 大量制造较困难， 难以实现商
品化。然而随着一些生物高新技术 （如： 亲和色谱分离， 膜技术， 基因工程技术等）
得到广泛的应用， 完全有可能降低它的成本， 使之商品化。 目前关于乳铁蛋白的许 : .
以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子》
多研究正在进行中， 乳铁蛋白的活性多肽也逐渐引起人们的关注。 本文就乳铁蛋白
及其活性肽的结构，营养生理功能，基因的调控与表达及开发与利用进行了展望。
1 乳铁蛋白及其活性多肽的结构
乳铁蛋白 (Lactoferrin ，简写为 LF) 是 Groves 于 1960 年首先从牛乳中分离获
得，由于 LF 与铁结合形成红色的复合物， 故始称为红蛋白。Blanc 和 Isliker （1961 ）
将他们从人乳液分离出来， 正式命名为乳铁蛋白。 乳铁蛋白是一种铁结合性糖蛋白，
其分子量为 80ku 。1 分子乳铁蛋白中含有 2 个铁结合部位， 含有 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。牛和人的乳铁蛋白分别含
有 689 和 691 个氨基酸，其中谷氨酸、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， 几乎不含其它含硫氨基酸。牛乳 LF 和人乳 LF 两者的三维结构
非常相似，约有 70％的氨基酸序列相一致。LF 的二级结构呈 2 枚“无柄银杏叶并
列状”，铁离子的结合点位于两叶的切入部位，每个点可结合 1 个 Fe3+和 1 个 HCO
或 CO32-。
乳铁蛋白活性多肽是乳铁蛋白在酸性条件下的降解产物 ,其抗菌活性明显提
高。从乳铁蛋白分子的 N端进行分离 ,可分别得到牛和人乳铁蛋白活性多肽 ,分别称
为 lactoferrcinB 和 lactoferrcinH 。牛乳铁蛋白活性多肽（ LfcinB ）是从 BLF的
N-端（ 17～ 41 ）被胃蛋白酶水解下来的 25 个氨基酸残基的小肽，其中的 11 个氨
基酸残基具有与完整的 LfcinB 相同的抗菌活性。 11 个氨基酸残基中的 6 个（4～9）
是 LfcinB 的活性中心。而人乳铁蛋白活性多肽含有 47 个氨基酸残基 ,序列与
lactoferrcinB 具有一定的同源性。
LfcinB 的二级结构是在一级结构的肽链上折叠而成。 Schibi 等（ 1999 ）通过
核磁共振技术对 LfcinB 的活性中心的结构进行研究发现， LfcinB 是两性分子结 : .
博观而约取，厚积而薄发。——苏轼
构，碱性的 Arg 残基和疏水的 Trp 残基充分分离形成了两性分子结构， Arg 残基在
分子的一侧， Trp 残基在分子的另一侧， Gln 在分子的中间。 这种结构与 LfcinB 的
抗菌和抗病毒功能分不开。
2 乳铁蛋白及其活性多肽的营养生理作用
杀菌、抑菌作用
1972 年，Bullen 等首先提出 LF 具有抑菌作用。 1982 年，Arno1d 等通过萤光
免疫研究发现， LF 可与菌体表面结合，从而隔断外界营养物质进入菌体，致使菌
体死亡。现已确定， LF 属广谱抑菌剂，既可抑制需铁的革兰氏阴性菌，如大肠菌
群，沙门氏菌等；也可抑制革兰氏阳性菌。但基本不抑制对铁需求不高的菌，如乳
酸菌。
ＬＦ的另一种杀菌方式是通过一种抗菌活性多肽 （简称Ｌｆｃｉｎ） 。Ｔｏｍ
ｉｔａ等（１９９１年）和Ｂｅｌｌａｍｙ等（１９９２）研究了牛乳铁蛋白的蛋
白酶水解物的抗菌效果， 结果表明，猪胰蛋白酶水解得到的小分子多肽具有较强
的抗菌作用，其抗菌活性是未降解前的２０～４００倍以上 。
Hwang 等（ 1998 ）研究了 LfcinB 溶液的三维结构，利用核磁共振 (NMR)的 X衍
射分析发现， LfcinB 的空间构象为扭曲的反向平行的 β-折叠。对照 LF 的 X衍射
分析， LF 的结构为 α-螺旋结构。由此可以解释正是由于 α-螺旋结构向 β-折叠
的转化，导致了 LfcinB 的抑菌活性强于 LF，因为 β-折叠构象更易于贴近细菌的
表面，从而有了更多与细菌接触的机会。
以前有人认为 LF 和 LfcinB 对革兰氏阴性菌和阳性菌的抑菌作用是由于乳铁蛋
白高度结合铁， 使细菌失去生长所需的基本元素铁。 但现在研究发现， 许多微生物 : .
博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》
通过分泌小分子铁络合物或通过分泌 LF 的受体来与 LF 竞争铁。其真正的抗菌作用
是通过直接对细菌或病毒的作用，或通过其水解的多肽对细菌或病毒的杀伤作用。
特别是 BLF可通过水解得到的 LfcinB 来实现。及 LF 通过氨基末端强阳离子结合区
域，增加细菌细胞膜的通透性，使细菌的脂多糖从外膜渗出，达到直接杀菌作用。
Schibli 等（1999 ）对 LfcinB 的活性中心的研究显示， 位于一侧的 2 个疏水的 Trp
残基和另一侧 3 个带正电荷的 Arg 残基与细菌或病毒细胞结合，其中疏水的 Trp
残基起着膜定位器的作用。第一步是带正电荷的 Arg 残基与膜上磷脂基团的阴离
子之间的相互作用，接着跟膜上的脂多糖相互作用， 然后通过膜定位器 Trp 的作用，
使肽分子的疏水 α-螺旋插入膜上，聚合形成孔道，导致内容物外泄，细菌或病毒
死亡。随后的一些研究证明了 LF 抑菌效果均与 LF 结合铁的能力有关，乳铁蛋白及
其活性肽的抑菌作用取决于铁离子的饱和程度 ,它们与铁离子的饱和程度越高，抑
菌活性越弱。
抗病毒作用
Shimizu 等（ 1996 ）对小鼠在注射细胞肥大包涵体病毒前注射乳铁蛋白 ,可以
提高动物对病毒致死的抵抗力。 LF 能抑制人 HIV-l （免疫缺陷病毒 -1）和 HCMV(巨
细胞病毒 )对 MT4细胞和成纤维细胞的致病变作用， 其抑制浓度 （IC50 ）分别为 30～
100 μg/m1 和 40μg/m1，牛乳 LF 抑制病毒的活性约为人乳 LF 的 2．5 倍。乳铁蛋
白及其活性多肽可以抑制胃肠炎病毒、肝炎病毒、疱疹 I 型和 II 型病毒、流感病
毒等，即使是携带 HCMv病毒的母乳哺喂的婴儿，在最初的 1 个月内也不易感染，
主要是因为初乳中 LF 含量甚高； 而随着母乳中 LF 水平的下降， 约有 2/3 的婴儿在
此后的 8 个月内存在感染危险。最近，日本学者发现 LF 具有防止健康细胞受丙型
肝炎病毒感染的作用。研究人员把丙肝病毒和牛 LF 添加到肝脏细胞中一同培养，
8d 后检查发现，肝脏细胞未受丙肝病毒感染。通过临床试验证实牛奶中的乳铁蛋
白能使丙型肝炎病毒减少， 有望成为治疗丙肝的一种辅助疗法。 乳铁蛋白与铁离子 : .
老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃
的饱和程度也影响抗病毒活性 ,处于饱和状态的乳铁蛋白 ,抑病毒活性明显下降
（Hanson 等，2000 ）。关于 LF 抗病毒的机制，有一种解释是 LF 能与病毒或宿主
细胞相结合，从而阻断了病毒与宿主细胞间的结合，使后者免受病毒的危害。
调节机体免疫
嗜中性细胞、巨嗜细胞和淋巴细胞表面都具有乳铁蛋白受体 ,而血清中的乳铁
蛋白主要是由嗜中性细胞释放出来的 [9] 。嗜中性粒细胞是含乳铁蛋白最多的细胞，
在机体受感染时可以将乳铁蛋白释放出来， 释放出的乳铁蛋白夺取致病菌的铁离子
致使后者死亡。用牛乳 LF 治疗猫的口腔炎，发现嗜中性粒白细胞的活性被明显激
活。连续 4 周给老鼠进食 LF 能刺激其肠道和脾脏分泌 IgA 和 IgG。体外模拟试验
和用鼠类动物、小猪等所作的试验均证实，LF 具有调节免疫的功能，能促进抗体
生成、T 细胞成熟、淋巴细胞增殖、活化自然杀伤细胞(naturalkiller) 、抑制混
合淋巴球的 IL-1 ，IL-2 以及肿瘤坏死因子 （TNF）的释放等（Appelmelk 等，1994 ）。
上述现象机制尚不十分清楚。但也有了一些研究，譬如 NK细胞活性的增强已
知是由于乳铁蛋白和 NK细胞的靶分子之间存在结构同源性，还有乳铁蛋白同细菌
脂多糖 （LPS）结合后引起 LPS 介导的 TNF-α 产生减少可能是先前报道的乳铁蛋白
可防止小鼠试验性大肠杆菌败血症的发生的原因。 Broek 等（1995 ）报道乳铁蛋白
可通过调节铁离子摄取量而影响 T 细胞增殖，当铁离子处于低水平时 T 细胞增殖受
抑制，反之则 T 细胞增殖受到刺激。 有人提出乳铁蛋白在炎症部位可通过同组织损
伤产生的具有潜在毒性铁离子结合而对 T 细胞功能起到保护作用。 还有人认为乳铁
蛋白同单粒细胞和巨噬细胞的结合可能也能起到类似的保护作用。
乳铁蛋白在炎症反应， 感染以及免疫中的作用究竟如何？至今尚缺乏明确的答
案，就目前来说已有可能对中性粒细胞脱颗粒产生的乳铁蛋白对炎症免疫反应一系 : .
长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白
列作用做出一定的设想。 由于乳铁蛋白可与细胞表面酸性分子结合， 它能同淋巴细
胞、巨噬细胞等细胞结合从而防止它们免受由于组织损伤而释放的自由基对它们的
损伤。当乳铁蛋白与铁离子结合后， 它对蛋白酶的降解作用更具抵抗力， 同时使病
原微生物可利用的铁离子大为减少。此外这种更为稳定的铁离子 -乳铁蛋白复合物
可随后对抗感染有关的基因进行转录环节的调节，或通过其它机制发挥抗感染作
用。
抗氧化作用
机体内氧自由基过剩， 形成过氧化脂质， 可损伤细胞和组织， 是衰老或疾病的
征兆。通常只要有痕量的铁或铜等催化剂存在，就会导致氧自由基的产生。较早以
前，就有人报导在 pH 值为 7．4 的 NaCl 溶液中，饱和度为 20 ％的乳铁蛋白和转铁
蛋白抑制了牛脑磷脂脂质体的抗坏血酸铁盐催化的磷脂过氧化反应。在同样的体系
中，不同铁饱和度的白蛋白都不能抑制该反应。 因为乳铁蛋白能结合铁离子， 进而
阻断铁离子导致的脂质氧化和氧自由基的生成转变。 牛乳铁蛋白能抑制抗坏血酸和
色氨酸的氧化 (Bihel 等,1998) 。于是，可认为 LF 的抗氧化机制主要是整合了易引
起氧化的铁离子。 Huang 等（ 1999 ）报道了乳铁蛋白在不同食品体系中抑制磷脂氧
化情况。 以玉米乳浊液和磷脂脂质体为研究对象， 前者在磷酸和柠檬酸缓冲乳状液
体系中、 LF 的抗氧化活性随其浓度增加而增加，而磷脂脂质体在此二者体系中结
果却不一样。在柠檬酸缓冲的乳状液以及磷酸缓冲的脂质体体系当中， 1μmol/l
乳铁蛋白和 μmol/l Fe2+ 混合物的抗氧化活性要比单一 l μmol/l 乳铁蛋白强
得多。总之，乳铁蛋白的抗氧化活性主要依靠于磷脂体系、缓冲条件、浓度、金属
离子的存在以及氧化时间。
提高肠道细胞对铁离子的吸收 : .
博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》
LF 作为一种铁强化剂，其吸收效果远优于 FeSO4 或 Fe2 （SO4）3。据
Kawakami(1988) 报道，给贫血小猪喂食 LF 和 FeSO4，后者的摄入量需达到前者的 4
倍(200 μg/50 μg) ，才能产生相同的治疗效果。 可能是母乳来源的铁具有高生物利
用率的重要原因。因为乳铁蛋白通过它的氨基和羧基末端两个铁结合区域能高亲和
性地，可逆地与铁结合，并维持铁元素在一个较广的 pH范围内而完成铁在十二指
肠细胞的吸收和利用。乳铁蛋白能提高铁在动物肠道中的吸收率 ,所以母乳喂养的
新生动物贫血病发病率显著降低。 LF 发挥功能的前提是不被降解，研究证明， 婴