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乳铁蛋白具有广泛的生物学活性,包括抗菌、抗病毒、抗真菌、抗寄生虫、抗肿瘤、抗氧化、免疫调节活性、对肠道菌群的影响、调控基因表达、促进铁的吸收等等;另外,乳铁蛋白还具有许多其它的生理作用,包括血小板结合作用、促进创口愈合作用、毒素结合作用以及促进某些动物细胞生长的作用。乳铁素不仅具有广泛的生物学活性,而且比乳铁蛋白的功能更强大。乳铁蛋白和乳铁素能作为高效补铁食品、饲料添加剂、免疫调节剂、助消化剂、抗氧化剂、防腐剂和用于疾病预防、治疗等等。乳铁蛋白与乳铁素的生物学活性及其应用是目前的研究热点之一。人乳铁蛋白和牛乳铁蛋白的分离纯化、结构与生物学特性研究得比较深入,而猪乳铁蛋白研究得较少。本文对猪乳铁蛋白的分离纯化及其生物学功能进行了初步研究。
1采用色谱法提取猪乳铁蛋白,柱材料为CM Sephadex C-25,在pH值为7.2时,采用二步洗脱法纯化猪乳铁蛋白,通过HPLC测定其纯度为89.6%。
2采用最小抑菌浓度(MIC)法研究了猪乳铁蛋白的抑菌作用。结果表明,猪乳铁蛋白对金黄色葡萄球菌的MIC值为1250μg/mL,对大肠杆菌、沙门氏菌和巴氏杆菌的MIC值为1500μg/mL,对枯草芽孢杆菌的MIC值为1750μg/mL;标准牛乳铁蛋白对金黄色葡萄球菌的MIC值为1000μg/mL,对大肠杆菌、沙门氏菌和巴氏杆菌的MIC值为1250μg/mL,对枯草芽孢杆菌的MIC值为1500μg/mL。结果提示,猪乳铁蛋白对G<+>菌的抑制作用比G<->菌强,牛乳铁蛋白比猪乳铁蛋白的抑菌活性略强。
3采用MIC法比较研究了猪乳铁蛋白、牛乳铁蛋白和猪乳铁素对不同血清型和相同血清型不同耐药性大肠杆菌抑菌活性的差异。结果表明,猪乳铁蛋白对不同血清型和同一血清型不同耐药性大肠杆菌的MIC为1500值μg/mL;牛乳铁蛋白对不同血清型和同一血清型不同耐药性大肠杆菌的MIC值为1250μg/mL;猪乳铁素对不同血清型和同一血清型不同耐药性大肠杆菌的MIC值为100μg/mL。结果提示,猪乳铁蛋白和猪乳铁素对不同血清型和不同耐药性大肠杆菌的抑制作用没有差异,该结果与牛乳铁蛋白相同。
4初步研究了不同碳源、氮源和电解质离子强度对pLf抑菌活性的影响。结果表明,碳源(葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖和可溶性淀粉)和氮源(BSA、尿素和硫酸铵)对Lf的抗菌活性没有影响。电解质离子强度(离子浓度为25-150mmol/L的NaCl或KCI和1.25-10mmol/L的CaCl<,2>或MgCl<,2>)对Lf的抑菌活性影响较大,而且二价阳离子比一价阳离子的影响更大。 5通过测定酶解过程中消耗的NaOH的量和酶解产物抑菌效果相结合的方法来确定制备乳铁素的最佳酶解条件。结果表明,猪乳铁蛋白经胃蛋白酶酶解制备乳铁素的最佳条件是:底物浓度5%(W/V),酶与底物浓度比为1∶30(W/W),水解时间为60min。
6采用MIC法测定制备的猪乳铁素的抑菌活性。结果表明,葡萄球菌的MIC为50μg/mL,其活性提高了25倍;对大肠杆菌、巴氏杆菌和沙门氏菌的MIC为100μg/mL,活性提高了15倍;对枯草芽孢杆菌的抑菌MIC为100μg/mL,活性提高了17.5倍。猪乳铁素的抑菌活性比猪乳铁蛋白高出15-25倍。