细数牛奶中的免疫活性蛋白

（中国奶业协会，北京 100193）

当前新型冠状病毒疫情期，国家卫生健康委员会发布《新型冠状病毒感染的肺炎防治营养膳食指导》，针对各类人群，奶类都是必不可少。这是因为，除了富含营养之外，牛奶中还含有很多功能因子和免疫活性物质。这些物质的化学本质也各有不同,蛋白质类有免疫球蛋白、乳铁蛋白等，脂肪酸类有共轭亚油酸（CLA）等。牛奶蛋白质在营养上具有极为重要的意义,乳蛋白质直接参与机体的蛋白质代谢,包含了机体蛋白质结构所需要的全部氨基酸成分，是牛奶活性物质的主体。牛奶中主要免疫活性蛋白有乳铁蛋白(Lf)和免疫球蛋白(Ig)、乳过氧化物酶(LP)、溶菌酶，有增强人体抵抗力和抗菌消炎的作用[1,2]。

SARS、禽流感、新型冠状病毒肺炎等重大传染疾病提醒人类,提高免疫能力才能有健康的生命，这使得牛奶中活性物质和功能乳制品越来越受到人们的青睐。在此新冠病毒疫情期，我们来为大家细数一下牛奶中的抗病毒、抗菌免疫活性蛋白。

1 乳铁蛋白

乳铁蛋白的生物活性功能在于参与免疫调节、抗菌、抗病毒：乳铁蛋白是一种多功能蛋白质，是乳清蛋白中非常重要的营养物质。乳铁蛋白具有抗病毒和广谱抗菌作用，能够与多种抗真菌制剂及抗生素产生协同作用。乳铁蛋白对于革兰阳性菌和阴性菌的抑制作用首先表现在其与铁的高度结合特性，该特性使得细菌缺失生长所必需的重要养分铁。此外，其可通过氨基末端的强阳离子结合区域来增加细菌细胞膜的通透性，促进细菌脂多糖渗出外膜，从而达到直接杀菌的作用。乳铁蛋白不仅参与调节机体内铁的平衡，而且对于骨髓细胞的生成具有调节作用，可以促进该类细胞生长。此外，乳铁蛋白对人体免疫机能具有调节作用，能够抑制肿瘤细胞的形成。乳铁蛋白的生物活性主要包括抑制自由基形成、抗菌、抗病毒、促进消化道有益菌增殖等。乳铁蛋白可通过抑制病毒进入细胞的方式减轻病毒感染对肝细胞的损伤。乳铁蛋白对肠道细胞的生长具有促进作用，有助于肠道消化功能的迅速恢复。乳铁蛋白可以刺激人类机体免疫细胞的生成，可作为老年人以及免疫系统受损人群的免疫补充剂。在抗氧化性方面，乳铁蛋白能够有效抑制由金属离子催化的氧化过程，是一种比较理想的抗氧化剂。乳铁蛋白还能够通过启动宿主防御系统的初始活化反应、调控不同类型淋巴细胞比例等方式对机体的免疫反应产生影响，在提高机体免疫力、治疗慢性肝炎、预防丙型肝炎病毒感染等方面起到积极作用。研究表明，乳铁蛋白能够提高淋巴细胞中自然杀伤细胞的比例，同时对抗体生成T细胞的成熟具有调节作用[3]。

更为强大的是，乳铁蛋白经胃蛋白酶水解后的产物——乳铁素，它的抗菌性是乳铁蛋白的400倍左右，能与免疫效应细胞表面的特异细胞因子受体结合，从而激活免疫反应。乳铁素作为体外核因子能自发穿过细胞膜进入细胞，选择性地同某些与免疫效应有关的基因结合，从而促进或抑制这些基因的表达，调控免疫反应[4～6]。

牛初乳中乳铁蛋白含量最高可达1g/L，常乳中为初乳的20%，约为0.2g/L，正因其如此强大的免疫功能，乳铁蛋白的功效得到专家的一致认可，在2018年6月11日联合发布了《乳铁蛋白婴幼儿健康效应专家共识》，并在各种功能乳制品中得到大量应用，如应用于婴幼儿奶粉产品及各种酸乳制品[7,8]。

有研究表明，72℃、15S巴氏杀菌时，乳铁蛋白的抗菌活性基本不受影响，但135℃、4S杀菌处理则会大大降低乳铁蛋白的抑菌活性。这无疑提示我们消费者，相对于UHT乳，巴氏杀菌乳中含有更高活性的乳铁蛋白。

2 免疫球蛋白

免疫球蛋白的生物活性功能在于参与被动免疫、抗菌、抗病毒：免疫球蛋白在初生动物（或人）的抗细菌和抗疾病方面起着重要作用。牛奶中免疫球蛋白占总乳蛋白的2.4%，发挥着重要的生物学作用。众所周知，机体所吸收的免疫球蛋白通过与肠道中的细菌和病毒结合，从而有助于动物抵御疾病的侵袭[9,10]。

许多研究者将牛乳看作免疫球蛋白的丰富来源，并且从牛乳中提取纯化免疫球蛋白近些年也已成为研究热点，已成功从牛乳中分离、提取、浓缩、纯化了多种免疫球蛋白。牛乳中免疫球蛋白的种类主要有IgG1、IgG2、SIgA、IgM，它们在牛奶中的含量分别为0.3～0.6g/L，0.06～0.12g/L，0.05～0.1g/L，0.04～0.1g/L[11,12]。

有研究表明，IgG在65℃以内具有较高的热稳定性，而且在72℃、15S的HSTS杀菌或63℃、30min的间歇式巴氏杀菌中，水牛免疫乳中免疫球蛋白仅损失0.5%～10%，而138℃、4S的UHT处理则几乎破坏全部Ig的活性。但是目前在乳品加工中，可采取添加加热保护剂、微囊化处理等措施，一定程度上可提高Ig的热耐受力，从而提高乳中Ig的利用效率。

3 乳过氧化酶

乳过氧化酶的生物活性功能在于抗菌：乳过氧化物酶是乳清蛋白中一种具有抗菌作用的酶，主要是通过酶反应使细菌失去活性。乳过氧化物酶系统可促使细菌钝化，从而抑制其生长和代谢。乳过氧化物酶系统主要包括乳过氧化物酶、硫氰酸盐和过氧化氢。过氧化氢和硫氰酸盐是酶反应必需的2个协同因子，二者与乳过氧化物酶共同构成乳过氧化物酶系统。 乳过氧化物酶系统具有很强的热稳定性，pH值、温度对于该系统的稳定性及功能特性有着显著的影响[13]。

4 溶菌酶

溶菌酶的生物活性功能在于裂解细菌细胞壁使细胞溶解：溶菌酶是一种碱性蛋白质，它可以通过破坏细菌（主要是革兰氏阳性菌）细胞壁中的糖苷键，使细胞壁不溶性肽聚糖分解成糖肽，从而导致细胞壁破裂，内容物逸出，致使细胞溶解（“崩解”）死亡；它也可以通过破坏病原性真菌细胞壁中的几丁质使细胞死亡；同时，它还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合，与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活，因此具有抗菌、抑菌、抗病毒等作用[3]。牛乳中每100mL含13µg溶菌酶，虽然含量最丰富的而又容易获得溶菌酶的来源是鸡蛋蛋清，但是牛乳中离析出的溶菌酶敏感性要高于鸡蛋清中离析出的溶菌酶的3倍以上，且牛乳中溶菌酶还具有某些专一性，可以抵制一些不被蛋清溶菌酶所分解的一些大肠杆菌及某些血清型的链球菌[14]。

5 酪蛋白生物活性肽

除了以上几种活性物质以外，还有一类生物活性肽，并不直接存在于牛奶中，而是存在于酪蛋白中，这就是酪蛋白生物活性肽。它们隐藏在酪蛋白的氨基酸序列中，在消化道中，能够被被胰蛋白酶、胃蛋白酶等降解而释放出来，从而发挥生理学活性。在酸乳发酵及干酪成熟加工过程中，这些生物活性肽同样也会释放出来。到目前为止，人们已经发现了几十种酪蛋白源性生物活性肽，对其序列结构及生理功能也进行了大量的研究。来源于酪蛋白的生物活性肽类主要有:酪啡肽、酪激肽、酪新素、酪蛋白血小板因子、酪蛋白糖肽、酪蛋白磷酸肽（CPP）等，其中的免疫活性肽能够发挥免疫调节剂的作用，提高免疫细胞活性；抗菌活性肽则具有广谱抗菌、抗病毒等作用[13]。许多乳企亦将CPP添加于液态奶中，研制出许多功能性乳制品，例如蒙牛焕轻系列的骨力牛奶、新希望的里海常温酸奶等。

6 关于免疫乳的展望

当看到卫健委发布《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第5版）》提出“可采用恢复期血浆治疗”，并且湖北已采用含有高效价病毒中和抗体的新冠肺炎康复者血浆临床治疗11例危重病人，且治疗效果显著时，笔者立即想到了“免疫乳”。免疫乳通过给奶牛选择性地接种一些能够引起人或动物疾病的细菌、病毒或其他外来抗原，来刺激奶牛分泌特异性的抗体进入乳中，使得初乳和常乳中抗体大幅度增加，这种牛奶即为免疫乳。将免疫乳收集加工,通过浓缩或分馏等加工技术，保留其免疫活性，可以进一步富集活性免疫球蛋白，制成免疫乳制品或乳抗体浓缩物，能够有效预防感染和控制疾病。人食用了免疫乳，就可以进行被动免疫，帮助清除体内细菌、中和细菌毒素，激发人体胃肠道局部免疫。国内张和平研究员、王加启研究员团队分别对此作了深入的研究。国外已有多种商品化的免疫乳产品，可用于预防儿童由轮状病毒引起的腹泻、降低犊牛因冠状病毒引起的死亡率和发病率等，增强免疫系统的功能[15～17]。在疫苗还未得到验证、特效药还不明确的时候，是否可以加紧研发新型冠状病毒免疫乳产品呢？