乳清蛋白的组成及生物学活性

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乳清蛋白的组成及生物学活性

杨玉红

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（河南省鹤楚职业技术学院４５８０３０）

摘要乳清蛋ｎ是牛奶乳清Ｉ｛Ｉ存在的一类蛋白质．其所包含的必辩名！【錾酸种类齐全、数散充足Ｈ比例适当．是一种营养价值较

商的优质蛋Ｉ，｜，在维持机体肠道、肌肉组织的健康方面有ｍ翌作用。乳清蛋Ｅｌ中还含有Ｂ一乳球篮白、口一乳Ｆ｛蛋白、斑清白蛋白．免使球蛋白、乳铁传递蛋ｌＩｌ以及乳过瓴物酶等多种生物活性蛋￡ｊ．这些物质参与构成机体非特异性防御屏障．在抗菌、抗病毒、免疫埘竹等万瓯发扮：帚ｌ饭｛１．ＪＨ。

关键词乳清蛋白背养特点生物学括性

牛奶约含有３．５％的蛋白质，主要有酪蛋白和乳疫调节作用。

清蛋白两大类，其中８０％为酩蛋白，２０％为乳清蛋白。乳过氧化物酶和乳铁蛋白是次要的乳清蛋白。乳此外，还有含量相对较少的乳脂肪球膜蛋白。乳清蛋过氧化物酶是牛奶中主要抗菌活性成分，可通过酶反白是利用现代生产工艺去除酪蛋白后，分离出来的乳应灭活广谱微生物。乳铁蛋白是具有金属结合特性的清中所含的蛋白质，消化吸收率高、氨基酸组成合理、运铁蛋白基因家族成员之一，是一个分子量为７８ｋＤａ具备多种保健功能，应用前景看好。研究发现，乳清蛋的多聚结合蛋白，由１个多肽链通过Ｎ一糖苷键和２白具有降血脂、降胆固醇、降血糖、抗氧化、抗衰老、提个多糖相连接。与乳铁蛋白结合的主要元素是Ｆｅ２＋高免疫、增强体能等诸多积极作用。和Ｆｅ３＋，也包括Ｃｕ“、Ｚｎ“、Ｍｎ“。乳铁蛋白分布于ｌ乳清蛋白的组成

泪液、唾液、精液和阴道分泌物中，在抵御病原体通过乳清蛋白可分为主要蛋白组分和次要蛋白组分，黏膜进入体内的第一道防钱中发挥重要作用；在新生两者分子重量不同，但对于机体维持正常代谢十分重儿必需元素转运过程中发挥重要作用，是非特异免疫要。主要的乳清蛋白包括Ｂ一乳球蛋白、ａ一乳白蛋系统的重要组分。白、血清白蛋白、免疫球蛋白和糖巨肽；次要蛋白包括２乳清蛋白的营养特点

乳过氧化物酶、乳铁蛋白、Ｂ一微球蛋白、溶菌酶、胰岛乳清蛋白具有以下营养特点：易消化，生物利用率素样生长因子（ＩＧＦ）和Ｙ一球蛋白等¨Ｊ。

高；富含支链氨基酸，可作为能源物质提供能量；是半Ｂ一乳球蛋白约占牛奶中乳清蛋白总量的５０％，胱氨酸、甲硫氨酸等含硫氨基酸的良好来源，能维持体是非共价结合的两个内二硫键和一个游离巯基的二聚内的谷胱甘肽（ＧＳＨ）水平，发挥抗氧化作用；含大量的体，连接钙和锌的部分序列与视黄醇结合序列同源，存赖氨酸和精氨酸．能刺激合成代谢激素的分泌，促进肌在大量可与矿物质、脂溶性维生索和磷脂结合的位点。肉生长：含谷氨酰胺。有助于肌糖原更新并防止因过度Ｇｔ一乳白蛋白占总牛乳清蛋白的２５％，是一种钙结合训练导致的免疫功能下降；是高生物利用率钙的良好蛋白，可促进钙吸收，是赖氨酸、亮氨酸、苏氨酸、色氨来源．可预防骨质疏松。随着食品加工技术的发展与酸和胱氨酸的丰富来源。ａ一乳白蛋白在泌乳时由乳应用。乳清蛋白已成为婴儿配方奶、临床蛋白质补充腺上皮细胞产生，是经巴氏消毒法灭菌后仍能存活的剂、运动营养产品、减肥和情绪调节产品中的重要功能少数蛋白质之一。血清白蛋白和免疫球蛋白都是血液成分。

中含有的蛋白质。血清白蛋白可与脂肪酸及其他小分３乳清蛋白的生物学活性

子物质结合。免疫球蛋白包括ＩｇＧｌ、ＩｇＧ２、ＩｇＡ和ｌｇＭ。ａ一乳白蛋白、Ｂ一乳球蛋白、牛血清白蛋白、免牛免疫球蛋白中可能含有预防或抵抗细菌感染的有效疫球蛋白、乳铁蛋白和乳过氧化物酶具有不同的生物物质。糖巨肽存在于甜乳清中．是凝乳酶去除ｋ一酪学活性，这些具有特殊治疗价值的乳清蛋白已成为药蛋白后的产物。是胆囊收缩素的有力刺激物，还具有免

物、营养制品和美容产品的重要功效成分。

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万方数据

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３．１

免疫调节和抗茵抗炎作用

牛奶中含有能调节

免疫功能的独特成分，包括免疫球蛋白、运铁蛋白、生长因子和能够产生谷胱甘肽的氨基酸等。初乳富含免疫球蛋白、抗菌肽、生长因子及其他生物活性分子。初乳的乳清中免疫球蛋白浓度较高，随后在泌乳过程中会逐渐下降。溶菌酶、乳过氧化物酶，乳铁蛋白和酪蛋白巨肽等乳清成分共同承担了肠腔内抗感染的被动免疫反应，并可减轻炎症造成的氧化应激。

乳清中含有几种具有广谱抗微生物和抗菌特性的组分。占乳清蛋白总重量ｌ％的免疫球蛋白在肠道中具有抗微生物作用。研究表明，ＩｇＧ能够与梭状芽孢杆菌产生的毒素结合，从而减少感染产生的有害作用。糖巨肽通过与肠道内受体结合来抑制霍乱毒素毒性Ｌ２ｌ。乳铁蛋白能够抑制各种微生物，如革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、酵母、丝状菌和寄生原虫，以及某些有抗生素抗性的病原体。与革兰氏阴性菌的脂多糖的结合是乳铁蛋白抗菌模式之一。乳铁蛋白具有杀灭真菌特别是念珠菌群的活性。除广谱抗菌作用外，乳铁蛋白还能够抑制病毒的复制，在感染早期阶段，乳铁蛋白可通过阻抑细胞受体，或直接结合病毒颗粒来阻止病毒进入宿主细胞。乳铁蛋白还可通过胃蛋白酶产生一种抗菌肽，也可通过膜干扰作用和与一些抗菌剂的协同作用杀灭病原体。

３．２抵御氧化应激损伤和抗ＨＩＶ感染作用

乳清蛋

白的一个重要特征是富含半胱氨酸。半胱氨酸是ＧＳＨ合成的限速性氨基酸，是活细胞中一种主要的非蛋白巯基化合物，也是保护细胞免受自由基和氧化应激损伤的关键分子。研究表明，乳清蛋白可通过增加组织中谷胱甘肽（ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ，ＧＳＨ）水平来增强免疫应答。ＨＩＶ感染以氧化应激强烈和ＧＳＨ缺乏为特征。ＨＩＶ对ＧＳＨ有双向反应。细胞内低ＧＳＨ水平可引起病毒繁殖增加，而高ＧＳＨ水平可使病毒复制速度显著减慢。研究表明，给乳清蛋白半年后能显著、持续增加患者血清ＧＳＨ水平；而高水平的ＧｓＨ明显减慢ＨＩＶ病毒的复制过程，导致病毒活性实质性下降，延长ＨＩＶ患者的生存期限一Ｊ。

３．３抗癌作用流行病学研究表明，喝奶的人似乎比那些不喝奶的人更少患结肠癌和直肠癌。钙和维生索Ｄ均被证实可预防结肠癌与直肠癌一Ｊ。近期研究结果显示，补充乳清蛋白浓缩物能通过耗竭ＧＳＨ而使肿瘤细胞对化疗更敏感Ｌ５Ｊ。在动物模型观察到乳清蛋白可抵抗化学物质诱发的致癌作用。动物和体外实验【６］证实了乳清蛋白可以抑制前列腺癌、乳腺癌、结肠癌等某些癌症细胞的增长，与喂酪蛋白的大鼠相比．喂乳清蛋白大鼠的肿瘤发生率降低近５０％。

万方数据

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３．４乳清蛋白的抗氧化作用

乳清蛋白是含硫氨基

酸（半胱氨酸、蛋氨酸）的良好食物来源。含硫氨基酸是ＧＳＨ及牛磺酸的重要前体物质。一方面，ＧＳＨ是机体抗氧化系统的重要组成部分，在自由基清除和免疫应答中发挥关键作用；另一方面，ＧＳＨ、牛磺酸作为重要抗氧化物质，具有抑制脂质过氧化反应等的抗氧化效应，对由三硝基苯磺酸引起的炎性肠病有明显缓解作用。乳清蛋白中的半胱氨酸是机体ＧＳＨ有效补充，乳清蛋白水解产物能够大幅度（６４％）提高前列腺上皮细胞内ＧｓＨ的水平Ｌ．¨。这就说明，乳清蛋白能够通过ＧＳＨ的抗氧化和抗炎活性，在乳腺、前列腺、肠道等多部位、多细胞系的肿瘤预防和炎性肠病的治疗中发挥作用，这些疾病与机体氧化状态密切相关。

３．５促进口腔健康。增进胃肠道健康足量的唾液对口腔健康是必要的。唾液分泌减少可导致口腔快速腐烂、黏膜感染和对真菌易感性增加等多种口腔问题。目前，人们已开始尝试使用各种口腔健康保护产品以增强唾液的抗菌能力。这些产品中使用的抗菌剂是溶菌酶、乳铁蛋白和乳过氧化物酶，这些抗菌物质在乳清中普遍存在【８ｊ。研究表明，乳清蛋白可防止牙齿丢失矿物质，并充当抗龋齿物质。

乳清蛋白中含有能够增强肠道健康的生物活性分子。与胃肠道健康相关的乳清成分有４方面作用：益生元作用、抗微生物和抗病毒特性、抗癌特性和调节免疫功能。益生元是未消化的食物成分，通过有选择性地刺激结肠中一种或某些数量有限的细菌生长，发挥有益作用。双歧杆菌和乳酸杆菌是益生元的两类菌群，在杀灭病原菌、合成Ｂ族维生素以及抑制肠道致癌酶原方面均可发挥有益作用。研究证实，乳清蛋白可和焦虑有关。升高机体５一羟色胺水平会减轻抑郁，明显减轻对疼痛的敏感性、焦虑和应激反应。最近，针蛋白可作为防治抑郁和减缓应激损伤安全、有效的补占乳清蛋白总量的２６％。一方面．亮氨酸是骨骼肌蛋白合成的重要原料物质；另一方面，作为刺激物。亮氨

增加益生菌、改善肠道免疫力。

３．６减轻应激、抑郁和焦虑应激是城市和工业化社会中存在的重要问题。脑５一羟色胺水平较高的人能较好地应对应激状况，而５一羟色胺活性下降与抑郁对应激易感人群开展了ａ一乳清蛋白能否增加血浆色氨酸水平、减少皮质醇浓度的研究。研究者建议乳清充剂。

３．７乳清蛋白促进肌肉组织蛋白合成乳清蛋白还是支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）的良好食物来源。支链氨基酸是合成ＧＳＨ必需的谷氨酸盐的前体物质之一。支链氨基酸，尤其是其中的亮氮酸约

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酸参与调节骨骼肌蛋白合成的细胞内代谢通路。实验研究表明，乳清蛋白的补充能够增强骨骼肌蛋白的合成，从而减少老年人罹患骨骼肌减少症的概率和速率。３．８乳清蛋白的降血糖作用

在健康人和Ⅱ型糖尿

病患者中发现，乳清蛋白具有促进胰岛素分泌的特性。与单纯葡萄糖组比较．乳清蛋白组葡萄糖曲线下面积减少５６％，胰岛素曲线下面积增加６０％，提示乳清蛋白具有明显的促餐后胰岛素分泌的作用。这种作用可能与乳清蛋白中的支链氨基酸（异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸）有关。作用机制可能是：①乳清蛋白促进肠降血糖素——促胰岛素分泌多肽等内分泌激素的分泌…９。该内分泌激素由肠道Ｌ细胞合成并分泌，能够使葡萄糖剂量依赖性地促进胰腺Ｂ细胞分泌胰岛素；②乳清蛋白消化分解产生的某些肽类，能够抑制二肽酰肽酶一４活性，延长胰岛素分泌多肽发挥作用的时间。另外，还有研究显示，餐后血糖的异常升高是心脑血管疾病的危险因素之一【ｌｏＪ。３．９乳清蛋白与高血压

高血压是心血管疾病的主

要危险因素。血管紧张素转换酶能够催化血管紧张素Ｉ转变为血管紧张素Ⅱ，从而上调血压。有研究表明ｌ…，酪蛋白、乳清蛋白和发酵乳来源的某些肽类片段具有抑制血管紧张转换素、抗高血压的作用。用蛋白酶Ｋ消化乳清蛋白并采用层析法分离，得到６种对血管紧张转换素具有抑制作用的肽类片段，分别为

Ｖａｌ—ｒｙｒ—Ｐ附一ＰＩＩｅ—Ｐ舶ｒＧｌｙ、Ｇｌｙ—Ｌ归一Ｐｒｏ、Ｉｌｅ－－－

Ｐ附一Ａｌａ、Ｐｈｅ—Ｐｍ、Ｖａｌ—母卜一Ｐｒｏ和．１１ｌ卜Ｐ付一Ｖａｌ—

Ｖａｌ—Ｖａｌ—ＰＨ卜一Ｐｒｏ－－－Ｐｈｅ—ｋｕ—Ｇｉｎ—Ｐｍ，它们主要

来源于ｐ一酪蛋白、Ｂ一乳球蛋白和乳铁蛋白等，对自发性高血压小鼠具有明显的抗高血压活性【１２Ｊ。序列分析结果显示，脯氨酸和缬氨酸可能是其发生作用的关键组成【１３Ｊ。虽然体外研究显示，这些乳清蛋白来源的肽类片段对血管紧张转换素活性具有有效的抑制作用，但人群试验并没有证实这一发现。Ｙｕ—ＭｉＬｅｅ等【１４ｊ进行的临床双盲安慰剂对照试验发现，牛奶添加血管紧张转换素抑制肽对轻度高血压患者血压、炎症因子没有明显作用。当然。乳清蛋白的剂量、作用时间等都是影响试验结果的重要因素。因此，有关乳清蛋白对高血压的预防、治疗等都需要进一步研究。

４小结

大量体内外研究表明．乳清蛋白具有多种生物学效用，包括抗氧化、抗癌、免疫调节、抗微生物、抗菌、抗病毒和抗炎等。乳清蛋白的某些有益作用在临床试验中也得到部分验证。例如，母乳中乳清蛋白与酪蛋白之比是６０：４０，而牛奶中两者之比是２０：８０。因此，乳清蛋白为主的婴儿配方奶粉更接近母乳氨基酸组合。

万方数据

・，・

是理想的婴儿营养剂。其次，以乳清蛋白为基础生产的食品具有低致敏性，可降低婴儿腹痛发生率。再次。乳清蛋白含有调节睡眠的神经递质，有助睡眠，可促进婴儿大脑发育。此外，乳清蛋白是各类治疗饮食或管喂饮食的必需氨基酸的最好来源，能有效改善蛋白质能量营养不良，加速创伤和术后伤口的愈合。

目前，人们利用乳清已开发生产了甜乳清粉、酸乳清粉、乳清蛋白浓缩物和乳清分离蛋白等多种具有不同蛋白质含量和功能特性的产品。随着科学研究的深入和食品加工技术的进步，乳清蛋白及其制品的生产必将有更大的发展，从而给人们带来更多的健康效益。

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环境激素对动物的生态效应研究进展

刘清风

周

青’

（江苏省无锡市江南大学环境与土木学院２Ｍ１２２）

摘要环境激素对动物的环境生态效应表现为使动物的内分泌系统失调、生殖能力下降、慢性戎病发病率提高、生长发育受阻、性别比倒失调、行为异常等。本文结合国内外研究进展．从动物生理学、细胞学和分子生物学角度阐述了环境激索对动物生态效应的微观毒害机理。关键词

．

环境激素动物环境生态效应毒害机理

环境激素（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ

ｅｎｄｏｃｒｉｎｅ

ｄｉｓｒｕｐｔｏｒｓ，

基苯酚、氯化维尼龙、用于制造碳酸酯树脂的双酚Ａ及常用的塑料聚苯乙烯等。⑤无机类。主要指重金属元素汞、镉与铅等物质∞Ｊ。⑥化妆品类。如羟苯、对羟基苯甲酸酯类、防酸剂ＢＨＡ和苯酮等。⑦涂料。如用于海洋防污涂料的有机锡化合物三丁基锡（ｒｒＢＴ）和三苯基锡（１ｒＩｙｒ）。⑧其他类。如表面活性剂、食品添加剂和氟里昂等。

２

ＥＥＤｓ）是普遍存在于环境中，能干扰生物体内维持机体动态平衡、繁殖、生长和行为的内源激素合成、分泌、运输、结合、反应或排除的外源物ＬｌＪ。ＥＥＤｓ来源广泛，其中大部分通过人类生产活动与生活释放到环境中，如农业生产中的杀虫剂和除草剂，工业生产中的铅、汞和镉等，医药制品中的激素类、抗癌类药物等。此外，人类目前广泛使用的塑料制品、表面活性剂、合成洗涤剂、消毒剂和防腐剂等也被认定为ＥＥＤｓ的重要来源。ＥＥＤｓ对动物的影响，主要表现为能模仿或干扰组织复合内分泌（包括雌激素、雄激素、孕激素、甲状腺素、下丘脑激素和垂体腺素等）的信号作用而被生物机体错误识别，导致机体产生异常反应，如内分泌失调、生殖功能降低、癌症肿瘤发生率增加、呼吸、心血管及神经内分泌系统等的病变以及肥胖症增加等【２ｆ。ＥＥＤｓ已成为人类关注的重大环境问题之一。目前，有关ＥＥＤｓ对动物作用机理的研究，已有较大进展。

ｌ

ＥＥＤｓ对动物的生态效应

有关ＥＥＤｓ对动物生态效应的观察主要集中在鱼

类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类动物。ＥＥＤｓ大都具有难分解性、亲脂性、强积蓄性和残留期长的特点，即使浓度很低时也能在细胞中积累，并沿食物链逐级传递富集，在高等动物体内浓度很高。

２．１

降低繁殖力ＥＥＤｓ能影响动物性腺和副性腺分

化与发育，干扰配子生成，降低卵子数量与质量，使生殖器官异常，影响发情周期，胚胎发育，提高生殖系统肿瘤发病率和不育症发生率，从而降低动物繁殖力。如ＥＥＤｓ使鱼类生殖功能和雌鱼产卵量降低、性腺减小，繁殖力降低；ＥＥＤｓ能导致哺乳动物生殖器官异常（包括先天性隐睾、卵巢子宫畸形和尿道下裂等），精子数量减少、质量下降和不孕症发生率增加等Ｌ４Ｊ。有

ＥＥＤｓ分类

根据ＥＥＤｓ来源和性质，可将ＥＥＤｓ划分以下８

类：①农药类。农药类ＥＥＤｓ约占总ＥＥＤｓ的２／３。农药类ＥＥＤｓ包括杀虫剂、除草剂和农药代谢物。杀虫剂有乙基对硫酸、氯丹、双对氯苯基三氯乙烷（ＤＤＴ）、双对氯苯基二氯乙烯（ＤＤＥ）、二氯二苯二氯代甲烷（ＤＤＤ）、灭多威、灭蚊剂和氯氰菊酯等；除草剂有２。４一二氯苯氧乙酸、甲草胺、除草醚和阿特拉津等；农药代谢物有七氯环氧化物（七氯代谢物）和氧化氯丹（氯丹代谢物）。农药类ＥＥＤｓ通过各种方式进入大气、水体和土壤，再通过食物链积蓄于动物体内。与其他ＥＥＤｓ相比，农药类ＥＥＤｓ对动物危害作用较大。②医用药物。主要为人造雌激素，如苯甲酸酯纤维、雌二醇和己烯雌酚等。③有机卤化物。如多氯联苯（ＰＣＢｓ）、多氯联三苯（ＰＣ＇Ｉｓ）和多溴联苯（ＰＢＢｓ）等。④增塑剂、塑料黏合剂及塑料用品。如邻苯二甲酸酯类物质、烷

研究表明ＤＤＴ和ＤＤＥ能使鸟类蛋壳变薄而易破碎，导

致鸟类种群数量下降。２．２影响生长发育

，

ＥＥＤｓ能干扰内分泌系统，影响

胚胎生长和发育，降低机体免疫力【¨。ＥＥＤｓ具有与内源性激素相似的活性，与雌激素受体结合，干扰机体内分泌系统（下丘脑、脑垂体、甲状腺等）对激素分泌的调节，导致激素合成、释放和传输异常，影响机体生育。研究表明．哺乳动物胚胎期对母体内激素水平的微小变化敏感．在出生前极易受激素干扰物影响，产生畸变或生长缓慢甚至夭折。ＥＥＤｓ还能通过哺乳途径进入幼龄动物体内，影响其正常生长Ｌ６Ｊ。多氰联苯（ＰＣＢｓ）能干扰生殖神经内分泌系统（控制促性腺激素

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作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

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