第十三章乳中活性物质

第十三章乳中活性物质第1页，共32页，2023年，2月20日，星期二

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。第2页，共32页，2023年，2月20日，星期二（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。第3页，共32页，2023年，2月20日，星期二（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。第4页，共32页，2023年，2月20日，星期二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。第5页，共32页，2023年，2月20日，星期二

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）、β-乳球蛋白（β-Lg）、α-乳球蛋白（α-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6页，共32页，2023年，2月20日，星期二第7页，共32页，2023年，2月20日，星期二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。第8页，共32页，2023年，2月20日，星期二第9页，共32页，2023年，2月20日，星期二第10页，共32页，2023年，2月20日，星期二二、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γ、α、μ、δ、ε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γ链分为γ1、γ2、γ3、γ4，分别对应IgG1、IgG2、IgG3、IgG4。第11页，共32页，2023年，2月20日，星期二三、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。在组织结构、氨基酸顺序和糖类上也有不同。第12页，共32页，2023年，2月20日，星期二第13页，共32页，2023年，2月20日，星期二第14页，共32页，2023年，2月20日，星期二第15页，共32页，2023年，2月20日，星期二四、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16页，共32页，2023年，2月20日，星期二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。第17页，共32页，2023年，2月20日，星期二五、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。第18页，共32页，2023年，2月20日，星期二

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。第19页，共32页，2023年，2月20日，星期二IgM可激活补体，通过此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。第20页，共32页，2023年，2月20日，星期二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21页，共32页，2023年，2月20日，星期二第22页，共32页，2023年，2月20日，星期二第23页，共32页，2023年，2月20日，星期二第三节乳铁蛋白乳铁蛋白（Lactoferrin，LF）是一种具有多种生理功能的分子量约为80KDa的天然活性糖蛋白。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800µg/mL的LF，常乳中含有100µg/mL的LF，远高于人体内LF的生理浓度。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2-7µg/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。第24页，共32页，2023年，2月20日，星期二N2C1C2N1乳铁蛋白的结构牛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。LF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。第233、368、476和545位天冬氨酸残基上有糖基链。第25页，共32页，2023年，2月20日，星期二乳铁蛋白的生理功能第26页，共32页，2023年，2月20日，星期二①抑菌作用；②吞噬细胞的功能；③细胞生成调节功能；④补体活性调整；⑤影响NK和ADCC活性；．⑥调节发炎反应，抑制感染部位炎症；⑦还原溶菌酶再生的刺激效应；⑧在肠道中铁吸收的刺激和回归；第27页，共32页，2023年，2月20日，星期二⑨抗病毒效应；⑩对牛瘤胃中微生物的控制；⑩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；⑩淋巴细胞的生长刺激；⑩颗粒细胞、嗜中性细胞的调整；⑩双歧杆菌的生长刺激；⑩对单核白血球迁移阻碍因子生成的促进作用。第28页，共32页，2023年，2月20日，星期二乳铁蛋白的分离方法

(一)色谱法吸附色谱法离子交换色谱法亲合色谱法：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=6—11)。(二)超滤法第29页，共32页，2023年，2月20日，星期二第四节乳中的细胞增殖因子（一）表皮生长因子（EGF）

EGF是一种具有上皮细胞增殖作用的蛋白质类增殖因子。

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10ng／mL～lug／mL，它随泌乳期的变化而变化。人乳、人血清中均含有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。第30页，共32页，2023年，2月20日，星期二（二）类胰岛素生长因子(IGF)

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。

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。目标组织是肌肉、肾脏、脑和其他组织。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。第31页，共32页，2023年，2月20日，星期二（三）转移