第十三章乳中活性物质

1、第二章 乳中生理活性物质 第一节 乳中的生理活性物质体系一、动物的免疫系统 哺乳动物的免疫系统由两个主要系统组成，即细胞调解免疫和体液免疫。当外来抗原如细菌、病毒、外来组织和肿瘤刺激时，两个系统都有相应的防御机制。两个体系分别来自淋巴母细胞产生的两种类型的淋巴细胞:T淋巴细胞和B淋巴细胞。 （一）细胞调解免疫系统 淋巴细胞在胸腺对T细胞的差异性形成CMI系统。 T细胞对外来刺激通过产生不同类型的活化细胞来抵御,包括细胞毒性杀死剂、助剂、抑制剂、记忆细胞和产生专一性蛋白淋巴因子的细胞。 （二）体液免疫系统 体液免疫系统包括抗体和补体系统。 抗体是外来抗原刺激后由来自B淋巴细胞的血浆细胞产生。 血

2、浆细胞是专一性抗原被抑制后数十年，如果外来抗原重新进入动物体，会一直保留的B淋巴细胞。 体液免疫对细菌和毒素非常有效。 抗体在血浆细胞中合成，也有部分在乳腺中合成。 大量存在于血液、组织和乳汁中。 二、乳中生物活性物质的分布和浓度 乳中活性物质包括免疫球蛋白（Ig）、乳铁蛋白（Lf）、溶菌酶（LZ）、乳过氧化物酶（Lp）、血清白蛋白（BSA）、-乳球蛋白（-Lg）、-乳球蛋白（-La）、转铁蛋白（Tf）、B12结合蛋白、叶酸结合蛋白、胰蛋白酶抑制剂和各种生长刺激因子。第二节 免疫球蛋白 一、免疫球蛋白的种类与分布 免疫球蛋白分为IgG、IgA、IgD、IgE、IgM五大类。人乳以IgA为主，牛

3、乳则以IgG含量最高。 牛初乳中Ig的含量受多种因素制约。 乳牛的年龄影响乳中Ig的量和类型。较老的乳牛初乳量少且IgG 含量低。 乳中Ig的浓度不受血液中Ig浓度影响，受泌乳阶段的影响，如初乳、末乳Ig含量较高。 二、免疫球蛋白的理化性质 Ig的结构多样，由重链和轻链组成丫字结构。 H链按抗原性不同可分为、五种链，它们分别是IgG、IgA、IgM、IgD、IgE的重链。 对同种免疫球蛋白如IgG的重链又稍有不同，把链分为1、2、3、4，分别对应IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。三、免疫球蛋白的结构和组成 五种免疫球蛋白(IgG, IgA, IgM, IgEJgD具有类似的基本结构。 在

4、组织结构、氨基酸顺序和糖类上也有不同。四、免疫球蛋白在母体和幼体间的转移 对于在多种病原菌中出生的幼体，母亲传递给幼体多种抑菌物质，Ig是其中最主要的一种。 不同的动物在母体和幼体间有不同的转移方式，概括起来包括以下三种。 第一种途径是通过胎盘把和母亲血液中同浓度的IgG转移给幼体的哺乳动物如人、猿、家兔等。 第二种途径是在出生48h以后通过初乳喂养传递免疫球蛋白。这类动物包括牛、山羊、羊、猪等有蹄类动物，此类动物在出生前，无法从母体中得到Ig。 第三 种途径是在母亲体内通过胎盘传递比母体血清中浓度较低IgG。这类动物也需从初乳中获得免疫球蛋自，狗等属此类动物，它们中IgA和lgM含量较高。

5、五、免疫球蛋白的生物学功能 Ig的生物学功能主要是活化补体，溶解细胞，中和细菌毒素，通过凝集反应防止微生物对细胞的侵蚀。 Ig的另一种生物功能来源于Fc受体粒细胞、淋巴细胞、血小板和巨噬细胞等和Ig相互作用生成络合物，这种络合物后期被吞噬，最后被降解。 IgG分子小，较其它类Ig易透过毛细血管壁，转入组织液内。 它几乎可以在一切组织器官中与抗原反应，IgG能活化补体，发挥其相关的生物学效应。 IgG有调整作用，通过吞噬细胞表面Fc片段受体，使抗原与抗原结合的IgG一起被摄人细胞而被处理, IgG与ADC细胞结合后，可以特异性杀伤靶细胞，在感染和肿瘤免疫时发挥重要作用。 IgM可激活补体，通过此

6、功能发挥溶菌和溶细胞作用，它溶解和凝集作用比IgG强，IgM溶解红细胞作用比IgG高1000倍，巨噬细胞表面有C3b受体，IgM与抗原结合后补体活化，通过C3b结合到巨噬细胞表面，从而促进吞噬作用。 IgA能激活补体交替途径，能凝集颗粒抗原及中和病毒，防止微生物附着于黏膜表层，从而有利于有机体把它们排出体外，它亦可结合蛋白抗原，防止过敏反应的发生。 IgE能诱发生物活性物质，增加粘膜的通透性，它通常结合到肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜受体上，如果再与特异性抗原相结合，就会引起它们释放组织胺等生物活性物质，引起过敏反应。第三节 乳铁蛋白n乳铁蛋白（Lactoferrin，LF ）是一种具有多种生理功能

7、的 分子量约为 80 KDa 的天然活性糖蛋白。n乳铁蛋白广泛存在于哺乳动物的乳汁及各种分泌液中，其在乳汁中含量较高，牛初乳中含有800g/mL的LF，常乳中含有100g/mL的LF，远高于人体内LF的生理浓度。n血液中的LF来自成熟的中性粒细胞的次级颗粒，一般浓度约为2-7g/mL，在体内，LF作为活性因子参与到很多生理活动之中。是乳中最重要的活性蛋白。N2C1C2N1乳铁蛋白的结构乳铁蛋白的结构n牛 LF 由 689 个氨基酸组成， 含有较多的精氨酸和赖氨酸， 是一种碱性蛋白质。nLF的三维结构呈“两枚银杏叶”型，分子的N端和C端大约有40% 的氨基酸组成是相似的，具有很好的同源性。每一叶

8、状结构都含有一个Fe3+和一个HCO3- 结合部位，每一叶都能高亲和性地可逆地与铁结合。 n第 233、368、476 和 545 位 天冬氨酸残基上有糖基链。乳铁蛋白的生理功能n 抑菌作用；n 吞噬细胞的功能；n 细胞生成调节功能；n 补体活性调整；n 影响NK和ADCC活性； n 调节发炎反应，抑制感染部位炎症；n 还原溶菌酶再生的刺激效应；n 在肠道中铁吸收的刺激和回归；n抗病毒效应；n对牛瘤胃中微生物的控制；n缺铁乳铁蛋白抗氧化作用，它可抑制由于Fe3+引起的脂氧化，Fe2+或Fe3+的生物还原剂如抗坏血酸盐是脂氧化的诱导剂；n淋巴细胞的生长刺激；n颗粒细胞、嗜中性细胞的调整；n双歧杆

9、菌的生长刺激；n对单核白血球迁移阻碍因子生成的促进作用。乳铁蛋白的分离方法乳铁蛋白的分离方法 (一)色谱法n吸附色谱法 n离子交换色谱法n亲合色谱法：不容基质连接物隔离臂连接物配体，基质多用琼脂糖，隔离臂多为有一定长度且可连接基质的有机物如NH2-(CH2)-NH2(n=611)。n(二)超滤法第四节第四节 乳中的细胞增殖因子乳中的细胞增殖因子n（一）表皮生长因子（一）表皮生长因子（EGFEGF）n EGF是一种具有上皮细胞增殖作用的蛋白质类增殖因子。n EGF是人乳中特有的生长因子，牛乳(包括初乳)不含该类生长因子，它在人乳中的含量为10ngmLlugmL，它随泌乳期的变化而变化。n人乳、人

10、血清中均含有EGF，乳中EGF在分娩两周内含量较高，随泌乳期延长含量迅速下降。n（二）类胰岛素生长因子（二）类胰岛素生长因子(IGF)(IGF)n IGF的结构和氨基酸组成和胰岛素的结构有相似性，决定了其与胰岛素有相似和不相似的功能。n IGF-1主要在肝脏、肾脏、肺、肌肉、小肠、脑、心脏中，其分泌刺激物是激素、胰岛素、营养物质。n目标组织是肌肉、肾脏、脑和其他组织。n作用是诱导细胞分化、增殖、诱导蛋白质、RNA合成，刺激糖、氨基酸循环。n（三）转移生长因子（三）转移生长因子(TGF)(TGF)nTGF因为其对转移细胞有生长刺激作用而得名。n人乳中TGF活性在分娩初期相对较高，随着泌乳时间延长

11、含量下降，1个月后基本上没有。nTGF的生理功能：有免疫抑制作用（饮食性过敏反应、胃肠感冒疾病的形成机理、肠内细菌和消化管淋巴球的关系均有十分重要的意义。）；对血管新生有抑制作用（血管新生时细胞转移、细胞增殖均受TGF的抑制。）。n（四）成纤维细胞生长因子（四）成纤维细胞生长因子(FGF)(FGF)n FGF是从牛的脑和下垂体中分离出来的。n对线维芽细胞、间叶素细胞、神经细胞和上皮细胞有增殖作用的活性生长因子，它对血管内皮细胞也有较强的活性。nFGF分酸性FGF(pH=56)和碱性FGF(pH=9.0)，二者的氨基酸排列顺序有53是相同的。n（五）细胞增殖因子的开发利用（五）细胞增殖因子的开发利用n加强对乳中增殖因子的结构、类型、生理功能的研究，以期对它们有和乳中其它功能性蛋白质性质有相近水平的了解，为其开发利用提供借鉴和帮助。n建立乳中增殖因子含量、活性的测定方法，如免疫扩散技术用于定量或效价测定，HPLC、柱色谱用于定量等，为开发的细胞增殖因子产品中增殖因子的测定作好准备。n研究乳中细胞增殖因子的理化特性，如热变性规律(温度