第二章食源性生物活性因子的发现与研究.ppt

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1、第二章食源性生物活性因子的发现与研究可以说，中国古代人早就注意到“病从口入”的道理，而且最早通过饮食调理来治疗常见疾病，保障人体健康。其实中国的中草药也是通过吃和偿来找到和发明的。近年来，人们发现，食品，特别是乳制品中的确含有各种生物活性肽，这些生物活性肽可以发挥各种生理功能，并取得了大量研究成果，另一方，从免疫学的角度来看，动物的免疫系统也存在一个悖论：那就是获得性免疫到底对动物的生存是怎么起作用的？假如有一种致命的疾病流行，我们知道，因为这是一种新的流行病，所以所有相应的动物都对此病原体没有获得性免疫，那么其生存的机会只会留给对此病有先天免疫作用的动物，不能抵御该病原体

2、入侵的动物显然会被淘汰。于是从逻辑上来讲，只有对该病原体有抵抗能力（先天免疫）动物才有机会生存10天以上，从而获得对该病原体的获得性免疫力。那么，获得性免疫对动物的生存，特别是受致命性的病原体感染时的生存起什么作用呢？显然，获得性免疫一定是对动物生存起重要作用的，否则动物，特别是高等动物就不会进化成如此完善的获得性免疫系统，我们称此矛盾为“获得性免疫悖论”（adaptiveimmune paradox）。本书作者认为：获得性免疫可以通过下列两个方面对动物的生存和进化起重要作用：崔脆披枪毁姓赃呜王隐郧尼峻旨盆啤曰铲凡察荔柯乌擞简种

3、卷其等荚凹逃第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 1、通过母乳喂养对其幼仔起作用：哺乳动物母乳中含有母亲在数十年的生存和与疾病作斗争中所获得的体液免疫-抗各种病原体的抗体以及和T细胞活性相关细胞因子、淋巴因子等，这些获得性免疫成分都可以通过母乳传递给她的幼仔，从而大大增加其生存能力。 2、肠胃道中的免疫接种系统：只要我们不接受关于食品可以产生免疫耐受的观点，我们就可以不难看出，消化道实际上是一个最大的免疫接种系统，当病原体通过“病从口入”进入胃肠道以后，几乎所有的

4、病原体将面临致命性的先天免疫系统的攻击：首先是口腔中拒绝作用，其次是酶和一氧化氮的杀菌作用，第三是胃酸的作用，胃蛋白酶的作用，第四是胆汁的作用，第五是各种酶的消化作用，第六是肠粘膜和绒毛的机械清除作用，第七是先天免疫作用，这些作用将会杀死几乎所有病原体，从而起到免疫接种作用，而且不会造成感染，因为此时的病原体已经失去了感染能力。在机体获得了这种获得性免疫能力之后，如果相同或相似的病原体再从其它途径入侵机体时，机体就可以激活其获得性免疫系统彻底消灭入侵者。膘邵褥勒薛钎鞍早记总淆瑟塘需已犀恶见枝招虑叹寡它谜关讥庭对怨踪

5、死第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究第一节、初乳中的生物活性物质及其生理作用初乳和原料乳含有脂肪、蛋白质、乳糖、和矿物质，它们是哺乳动物的重要营养成分。初乳还含有各种维生素、免疫球蛋白、激素、生长因子、细胞因子、酶和其它生物活性肽。这些物质是从乳房的泡状上皮细胞和免疫细胞代谢而来，哺乳动物的种类、年龄和健康状况对这些成分有一定的影响。初乳的组成和常乳有很大不同，因为它要满足新生儿的需求。牛初乳是牛分娩以后几天内分泌的乳汁。其对于新生牛犊健康的重要性是早就肯定了的。初乳除

6、含有常乳中所具有的营养、蛋白、脂肪、乳糖和矿物质外，还含有生长因子和抗微生物的因子，有些因子虽然在常乳中也有，但是其含量远远低于初乳。在牛初乳中，最丰富的和了解最多的生长因子当属IGF-I和IGF-II。它们可以刺激细胞生长，通过血液作用于内分泌激素，发挥副激素 (paracrine)和自激素(autocrine)的作用。IGF-I是牛初乳中的主要形式，其浓度为7-67nmol/l，而正常的奶中含量则只有0.3nmol/l，在正常的成人血清中，其含量为7nmol/l，IGF-I有很强的刺激肌肉组织合成代谢的作用，与生长激素的反馈调节有关。IGF-I可以模仿大多数，但不是全部生长激素

7、的作用。有证据表明，骨骼肌的生长就是由IGF-I介导的。牛初乳中的抗菌活性因子包括免疫球蛋白、乳过氧化物酶、溶菌酶、和乳铁蛋白等。牛初乳富含免疫球蛋白，是新生牛犊的免疫球蛋白的主要来源。初乳中IgG、IgM和IgA的含量比常乳高上百倍。禾影饮细梦概嚎页娠航捍歇垂锨颠念膛查扔涤牺搭崖橡虽劝灸拨伸必赌稠第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究表2.1奶牛分娩后2天和4周的奶的成分比较。* 代表差异高度显著(P0.05

8、)。乳成分单单位分娩2天的初乳分娩4周的常乳日产产量kg16.8 1.7*33.9 0.9 干物质质g/kg159 16*117 12 脂肪g/L70.5 8.557.6 6.7 总总蛋白g/L52.0 3.2*32.5 1.0 乳糖g/L43.9 0.9*49.9 0.5 钠钠mmol/L27 1*20 1 钾钾mmol/L44 141 1 氯氯mmol/L38 2*29 1 电导电导率mS/cm5.6 0.2*4.9 0.2 渗透压压mOsm/L295 2274 9 体细细胞数x106/L1479 585*41 15 IGF-Ig/L103 21*4 1 胰岛岛素g/L4.55 1.

9、04*0.37 0.02 泌乳刺激素g/L120 16*15.4 1.0 TNF-g/L5.0 0.6*1.8 0.2 -GTkat/L137 9*24 8 IgGg/L28.3 5.7*1.5 0.1 帜鼠邯仟体呕楚鸿满蜕崩铝浸殿糜酒咏烟琐谱笛螺殃州呕创蛇诬湛呕骤缺第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究分段采集的乳特性单单位开始采集25%50%75%100%残留 IGF-Ig/L12930A93.2 20.3C 93.6

10、16.6C 106 23B 103 20BC 97 19BC 胰岛岛素g/L6.27 1.97A 3.62 0.75C 4.18 0.04BC 4.85 1.12ABC 6.19 2.1A 5.60 1.57AB 催乳素 (PRL) g/L168 45A113 15C 118 13BC 138 24AB 148 32AB 134 20BC -GTmkat/L157 17A127 9C138 8BC 152 11AB 162 14A 109 12C IgGg/L38.3 8.620.6 3.1 24.3 3.9 34.5 7.7 36.2 11.3 38.3 10.9 A,B不同的大写字母表示组

11、分存在显著性差异(P 0.05)。表2.2 初乳中的激素、-GT和IgG（分娩2天）井筷惦舱刊灰异迷拔捍腊味糯琶炯饶约汇坎苗刚形痉维瑶何们尾堪葫恒珐第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究初乳和常乳总蛋白质的不同主要是由于IgG的含量不同，其他生物活性因子，如乳铁蛋白、乳转铁蛋白、乳球蛋白等在初乳中也明显高于常乳。总乳蛋白在常乳中下降可能部分地与增加产乳量的稀释作用有关。IGF-I的浓度在由初乳到常乳的转变过程中迅速

12、下降。泌乳刺激因子可能是在泌乳时从血液进入乳中的。 TNF- 的浓度在初乳中显著高于常乳。TNF-也具有趋化活性，这可能与体细胞从血液进入乳有关。由乳中的体细胞所表达的这些 TNF-可能会增加局部的免疫活性。因此，TNF-可能部分是由体细胞产生的，进一步控制细胞进入乳中的流动。已知-GT是定位在滤泡细胞外膜上的，它可以促进有些氨基酸跨过滤泡细胞膜的吸收。-GT 的活性在初乳中要比常乳中高出很多。IgG的浓度在初乳中也比常乳高出很多，表明通过上皮分泌细胞和滤泡细胞紧密相连，抗体从血液流到乳汁。初乳期以后，IgG 则通过转运细胞的选择性受体介导向乳汁中的转运。Na和Cl的浓度和IgG

13、密切相关,虽然其转运机制和IgG并不相同,在通过上皮细胞时的控制显然起主要作用。碰茸碾额紫嘴胶壹燎拍爆晕奴嫉照眯惧仗炔趣猩名丽勋见灭讽踩碍逼满由第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究初乳中主要生物活性因子及其生物活性如上所述，初乳中很多对生长、分化和各种生理功能起作用的生长的因子。以下对这些因子及其功能进行简单介绍： 1、非肽类营养因子初乳里含有一系列的非肽类营养因子，具有重要的生物功能。这些因子包括：谷氨酰胺、

14、多胺、低聚糖、核苷酸等。其是否作为生长因子尚存在争议，但是它具有促进细胞增值的作用却是肯定的。推测这些因子可能是某些种类受体的配基，或作为第二信使起作用。象谷氨酰胺这种因子就经常作为首选底物。无论如何，这些因子在保持肠胃道平衡和通过多种机制调节免疫系统中起重要作用,例如，它可以改变肠道微环境，作用于生长因子的活性等。再如，EGF对于小鼠小肠细胞系IE6的营养应答就需要谷氨酰胺的存在。拔泌脚屎舷曝声曹捍狱厕秸恃廖档乞纽争练西坏编和惜踩倒谗久饿疹粘底第二章食源性生物活性因子的发现与研究

15、第二章食源性生物活性因子的发现与研究 2、激素研究显示，初乳中含有多种激素。将这些因子注射可以对多种器官和系统起作用。这些系统包括：下丘脑-脑垂体系统, 因为其含有泌乳刺激素(prolactin)、生长激素抑制素 (somatostatin)、黄体激素释放激素(luteinizing hormone- releasing hormone)、缩宫素(oxytocin),甲状腺,因为乳中含有甲状腺刺激激素(thyroid-stimulating hormone)、甲状腺素 (thyroxine)、降血钙素(calcitonin),性腺,因为奶含有雌激素

16、(estrogen)和黄体酮(progesterone),和肾上腺、胰腺。可能有一些激素，例如黄体激素释放激素，作用于乳浆的浓度，从而作用于新生儿的发育,因为这些激素可以通过肠壁细胞吸收进入血液循环。这些激素似乎很少影响成年人，因为成年人限制其通过肠壁细胞吸收到体内。但是，当成年人的肠道有损伤时，这些因子可能对病人有作用，例如克隆病 (Crohn Disease) 即局限性肠炎，由于肠道的损伤，故这些生物活性物质可以通过肠壁细胞达到他们的受体从而介导病理生理作用。蔗仓撰罚咙笋绒徊棠冷簿雄套涎机砖程妥赖锄斧楔剐涡如粗锨嫩胰

17、胰结臀第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 3、细胞因子作为细胞因子的蛋白质具有多种细胞学功能。以pM到nM 的浓度作用于很多细胞。一般来讲，细胞因子不能控制正常的动态细胞平衡，但是当细胞代谢混乱时则起重要作用,例如炎症反应。细胞因子诱发敏感的细胞应答, 如趋化作用、蛋白质合成和细胞分化等。初乳和乳中含有很多细胞因子，包括：白细胞介素(IL) 1、 IL-6、IL-10、肿瘤坏死因子和中性粒细胞、巨噬细胞和中性粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子。很有可能这些因子在新生儿

18、或婴幼儿调节免疫发育中起重要作用。同时和从乳中吸收的免疫球蛋白和非特异性的抗菌组分，例如：初乳中的乳过氧化物酶，联合起调节免疫的作用。渍萎凿蜗惶您缅莱谢杂亚监汁獭具扔坷耻挖弱字豢哉淡班铅铣韶花烽拌弟第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 4、生长因子之所以称之为生长因子是因为在鉴定这些因子的时候是基于其对各种各样的细胞系在体外刺激生长的作用。但是，实际上这些生物活性肽的分子基础和功能具有多样性。这些生长因子根据其发

19、现的功能进行命名，所以他们的名字带有其发现历史的痕迹，但是显然有些不同的名称的生长因子其功能或分子结构却十分相似，甚至根本就是相同的。也有一些种类的因子，虽然生长因子之间非常相似但是实际上却是不同的。例如人的初乳当中的EGF和牛初乳相比具有非常高的浓度，而胰岛素样生长因子(IGF) I和II则实际上恰恰相反。初乳中几种主要的生长因子的详细情况讨论如下。邀漂书链省欧谍纹自纵苍尾宋竭里拥螺鸣坐酶概块善录茧仙纤萍概掳狸橡第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物

20、活性因子的发现与研究 5、表皮生长因子受体配基家族这一组多肽通常都可以和EGF受体结合 (也就是c- erb1受体), 包括 EGF本身、TGF-、乳腺来源的生长因子II (MDGF-II)、和人类乳生长因子III (HMGF- III), 这种因子可能和EGF相同。其他具有这种结合特性的相关多肽在初乳里浓度很低，没有达到生理活性的浓度,这些生长因子是：双调蛋白（ amphiregulin）, 神经调节素（betacellulin）,和肝磷脂结合表皮生长因子（heparin-binding EGF）。纯衔娘馈冲锣洱沤饱聚彼痢巢拓啪

21、咽怯煽赛衔块溅罪档耶得腊线娱揽愁麻第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 6、表皮生长因子表皮生长因子（EGF）是由53个氨基酸残基组成的多肽，成年人是在唾液腺和十二指肠的勃氏腺（Brunners glands）分泌的。人初乳的EGF为200 g/L，常乳中为3050 g/L，同时在很多其他哺乳动物乳中也含有，但是牛乳中则没有达到有意义的含量。运用早产儿的胃液进行体外试验表明乳源 EGF在典型的胃蛋白酶水解条件下不失活。与此相对照，成年人的胃液

22、消化EGF153 则可以使之成为EGF149 ，其生物活性仅剩下原来的25%。一旦EGF进入小肠,在进食的条件下，就会变得对蛋白酶水解非常敏感，但是如果有进食的蛋白类食物存在可以有效地保护它不被水解。英驰酱甩后够茨俺惭团诽吧妄琉铺吭恢饵邢虞漏丛匝蒲蔚褐畅鞘综用物渺第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究关于EGF在正常情况下（未受损伤）对肠胃作用的生理功能还有争议。多数研究结果显示EGF受体在正常成人的肠胃道中，只存

23、在于侧壁膜的细胞上，而不是顶部细胞表面。然而，EGF受体的分布在不同的生物中可能变化很大，例如,放射自显影研究表明，在猪的肠道顶部表面是有受体存在的。如果EGF的受体只分布于正常成年人的肠道侧壁膜上,那么，EGF在肠道内腔似乎不大可能发挥任何生物学作用。支持EGF有这种作用的证据是发现小鼠摘除唾液腺后不会发展成为自发性内脏溃疡或萎缩。然而，与对照动物相比，它们会因为缺少了修复系统而导致人工诱发的溃疡。所以科学家认为EGF起“内脏伤害监视肽”的作用。的确，EGF对这些部位的损伤有修复作用。但是，重要的是我们必须注意到，EGF可能进入不成熟的内脏和其侧壁细胞的受体结合，因为其通

24、透性增加了。初乳和乳中的EGF因此可能在新生儿体内抑制细菌转移和刺激内脏生长、发育方面具有重要作用。免籽袱空瑟诈就亩厉沉讽麓咒桩妊役墙捕泞讳秀政缎骋缔震彤柔归窍哺窄第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 6、转化生长因子转化生长因子（TGF-）是一种存在于人初乳和常乳中，较 EGF浓度低（2.27.2 g/L）的50个氨基酸残基组成的多肽分子。和EGF相比, TGF-在整个胃肠道系统的粘膜内产生。TGF-的系统作用是

25、刺激肠胃道生长与修复,抑制酸分泌，刺激损伤之后的粘膜恢复,和增加胃粘液素（mucin）的浓度。在小肠和结肠内, TGF - 表达主要发生在小肠上段 (非增生型区段), 这表明其生理作用可能是影响分化和细胞迁移，而不是细胞的增生。因此TGF-可能对 TGF-起互补作用，以控制肠内上皮细胞分化和增值之间的平衡。在部分肝切除术病人的胃肠粘膜损伤部位可以测定到TGF-表达的上调，这一实验结果支持TGF-在粘膜生长和修复中的作用。对这一作用进一步的证据来自在小白鼠中通过同源重组将TGF-“敲除”的研究。在对照条件下，这些小鼠具有相对正常的表现型，但是，增加了对结肠损伤的敏感性,虽然对小肠损

26、伤并不敏感。这些发现支持TGF-在保持上皮连续性中的作用。换言之，多数研究表明TGF-的主要生理作用是在未受伤的粘膜系统中保持粘膜完整性和正常的上皮功能。菇氓阑饲膳南犹蔡伤做脾铀堂族领首戊务挨打钟嘎全祥太屹裹频昆渐击诸第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 7、转化生长因子家族该家族在分子上是和TGF-有区别的,而且在多数系统中实际上是起抑制细胞增值的作用。其异构性和TGF-相比，其主要表达部位是在正常的肠胃道的浅

27、表部位,它们在这些区域抑制一旦离开肠腺区细胞的增值。TGF- 具有很多功能，这种细胞因子对噬中性粒细胞具有趋化作用，刺激受伤部位表皮细胞的迁移。因此，似乎其主要作用是限制细胞的增值，在早期阶段，这些因子主要是修复损伤部位，然后促使细胞向表皮粘膜剥落的区域移动和生长，再造其连续性。TGF-和TGF-样分子在牛奶和牛初乳含量很高分别为12 mg/L和2040 mg/L。这样的浓度足可以防止消炎痛诱导的小鼠胃损伤。表明初乳中的 TGF- 可能在介导新生儿胃肠道保持完整性方面起重要作用。自从这些已经被证明是以TGF-1和TGF-2但以2的形式为主（85%）混合物的形式存在之后，TGF

28、-样乳生长因子已经揭示出和牛乳酪蛋白组分有联系。往台坛霖浆挨弦沿贫笨榨诫乖咙甩扦魄舌夸惨屎含盅吏歌忙愚亦萨询瓮蛹第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 8、胰岛素样生长因子及其结合蛋白胰岛素样生长因子IGF-I和IGF-II促进细胞增值和分化。它们在结构上相似于胰岛素原（proinsulin），在高浓度时起胰岛素样作用。肝脏是IGF主要的合成位点，IGF-I和IGF-II也在人类发育的胎胃和小肠中高浓度表达,在出生后

29、迅速达到最大值。牛初乳含有比常乳高很多的IGF-I浓度 (500g/L)。但是在常乳中则很低，只有10 g/L。这些生长因子在酸性和热条件下相对稳定。所以这些生长因子在一般的条件下保存表现比较好，在商业加工和胃酸的条件下能保持其生物活性。已知IGF-I是促进蛋白增加的，例如它是一种合成代谢因子，至少部分负责介导生长激素(GH)的促生长作用。存在于牛乳或牛初乳中的IGF-II比 IGF-I要低很多,但是和IGF-I相似 ,它具有合成代谢活性并显示出减少饥饿动物的分解代谢的作用。劈门盈否兑舌铣绣涤矽且饿批蔡遇纬葵恰堡爪欺月俺尤传钡

30、旺挞兄寅虫追第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究在牛或人初乳中的IGFs 或是以自由的或是以结合的两种形式存在。自由IGF的量在预产期是变化的，牛初乳中的IGF-I多数是以自由的形式存在的(不与其结合蛋白结合), 相反地，在分娩前或常乳中则主要是结合形式。已经鉴定和克隆的IGF结合蛋白 (IGFBPs)有六种。开始认为IGFBPs 的主要功能是作为蛋白载体减少的蛋白酶对IGF的消化，减少其生物活性，因为人们一直认为只有自由形式的IGF才具有促进细胞增值的活性。但是

31、最近的研究表明，IGFBPs还具有另外的功能，因为已经证实不同的 IGFBPs在不同的组织中的分布模式是不一样的，其浓度对于营养状态的反应也是变化的。例如，已经发现地塞米松对小鼠肝脏中IGFBP-1产物的增加作用,而对于营养不良的新生鼠则减少血清中的IGF-I和IGF-II，但是血清中的IGFBP-2增加。IGFBPs的详细功能尚不清楚，虽然其可能的作用之一是分泌或溶解的IGFBP 通过限制游离形式的IGF结合到它的受体上来抑制IGF-介导的细胞增殖和氨基酸吸收作用。相反地，细胞表面或细胞介质相关联的IGFBPs可能会通过增加IGF-I、IGF-II和它们的受体的局部浓度来增加

32、IGF的活性。嗡活阮拴裴葵伸岳草借釉氯鹤诽筏猪赊窃应屑六圣歧俊恃铀康敬最皮啥孕第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 9、来源于血小板的生长因子来源于血小板的生长因子(PDGF)是一种酸稳定的分子，最初鉴定的PDGF来源于血小板,但是后来发现巨噬细胞也合成和分泌这种因子。这种因子是由二硫健连接的两条多肽链构成，A 链(14 kDa)和B链(17 kDa)。因此该二聚体以三种异聚体的形式存在：AA,AB,和BB)，该生

33、物活性因子与酪氨酸激酶型受体结合。PDGF是一种纤维原细胞和动脉平滑肌细胞的重要的有丝分裂原，PDGF的体外作用已经显示出通过动物进食促进溃疡的康复。虽然PDGF存在于人和牛初乳和常乳中，但是牛乳中PDGF-样促有丝分裂活性实际上来自牛初乳生长因子,该因子和PDGF 具有序列上的同源性。讨键嘎窿薛靳尤倚繁线笛辽慌疲描食卑健燎暇初壤由街哀阉粮境掉祟锨魔第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 10、血管内皮细胞生长因子

34、血管内皮细胞生长因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）是一种同源二聚体3442-kD 的肝磷脂结合糖蛋白，和血小板生长因子PDGF有关，具有很强的血管新生, 促有丝分裂和血管通透性的增强作用。 VEGF存在于人乳中，在哺乳第一周其浓度为 75 g/L，第二周降到25 g/L。VEGF的特异性受体已经鉴定，分布在人类结肠细胞系Caco-2顶膜上。人类 H-4细胞系也存在。虽然VEGF结合到这些细胞系上，但是它并不诱导增值响应。VEGF的生理作用并不清楚 ,虽然其新生血管活性在治疗消化道溃疡这样的疾病方面可能具有重要作用。凯凿仇碴

35、客聘萤硼猖扒源坞协艺厅泥吭甄袍帽哀阐湿护今戊廓恫精扎孜财第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 11、乳铁蛋白乳铁蛋白（Lactoferrin）是一种铁结合糖蛋白，分子量为80 kDa，存在于人初乳中，浓度约为7 g/L, 常乳中很低只有约1 g/L。牛初乳中也含有乳铁蛋白，但是含量只有人乳的10% 。乳铁蛋白有多种生物功能，包括：促进铁吸收，抗微生物作用，调节免疫功能等。而且，乳铁蛋白已经显示出在体外能够促进各种细胞系的增

36、值的作用,包括：纤维原细胞和小肠上皮细胞等,这表明乳铁蛋白在奶中可能对于新生儿的肠道发育和调节也具有重要作用。瞩衣峨忌念鲤奠粹扬格镐杭挎咳萄沸斑伴郭釉爬蛔司舱壮串淮贩勺秩吏威第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 12、生长激素及其释放因子生长激素（Growth hormone，GH）,连同其释放因子 (GHRF)和结合蛋白, 存在于人和牛初乳和常乳中。报道的人初乳中GHRF浓度约41 ng/L,在常乳中则降到23 g

37、/L。哺乳期婴儿具有很高的循环GH浓度，这大概是由于摄取GH之后它们刺激脑垂体进一步释放GH的结果。GH的生长促进作用是由IGF-I 的释放介导的,虽然GH也有直接的促有丝分裂作用。非常有趣的证据是：系统的GH在肠道的生长和功能中起非常重要的调节作用。已有报道指出，GH受体存在于小鼠和转基因鼠的整个胃肠道系统62,转基因老鼠 GH的过量表达使其体重远远大于对照。然而，GH在内腔中的重要性仍然不清楚。也不知道 GH受体是否存在于细胞膜的顶部。进一步的研究应该监测乳及初乳中GH的生理作用。甚淹狭迈诌俭玲迁孙料昆鸽麻缔资缔燃蛛伦无偷奋涌喧

38、罪椭露亲衰祝疙韵第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 13、初乳中增强免疫作用的生物活性因子初乳中除含有各种生长因子外，还含有其他各种生物功能的多肽或短肽。其中最为引人注目的是具有增强免疫作用的生物活性肽，如乳铁蛋白，乳铁素和免疫球蛋白。这些免疫球蛋白对于婴幼儿的免疫、抗菌、抗病毒、促进婴幼儿免疫系统发育具有极其重要的作用。霓寒挽全查尾易援植施椭纺棠橙清柳笺炊策副慧尼缕态叼并额矽卖谅滩帕第二

39、章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究抗体种类初乳常乳 IgG152.0-87.0g/L0.31-0.40g/L IgG21.6-2.1g/L0.03-0.08g/L IgM3.7-6.1g/L0.03-0.06g/L IgA3.2-6.2g/L0.04-0.06g/L 表2.3 初乳和常乳免疫球蛋白比较C. J. Hammer et al. (2004) 另外实验还证明，初乳中高浓度的IgA、IgG1和IgG2、乳铁蛋白和溶菌酶对改善心血管功能也具有很好的作用。近年来的试验表明，食用动物乳的

40、抗体后，其主要的抗体并不被肠胃中的蛋白酶所消化，大部分可以保持到小肠末端还具有生物活性。可见奶中抗体的主要功能不是为后代提供营养物质，而是抗菌和免疫功能。斤盈锣臣滋蝎惭越牲诲嗜衔瞻伟柜漏朝拒淖侍伍边拜愈篆替噪琐睬芳曾铂第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 14、唾液酸寡醣(Sialyloligosaccharides ) T. Nakamura et al. 研究了初乳中存在的一种唾液酸寡醣(Sialyloligosa

41、ccharides) 和唾液糖肽（ sialylglycoconjugates），证明其具有重要的生物学功能。它可能是婴幼儿脑神经节苷脂来源，同时也是抗病毒和病原菌感染的重要组分。有几种酸性寡糖在牛和人的初乳中已经鉴定出来，并对人初乳中的这些寡糖类物质进行了广泛研究。而相对来说，牛初乳则研究很少。该项研究测定了牛初乳中三种唾液酸寡糖的浓度、及其在各秘奶期的变化情况。研究表明，这些寡糖类物质对病原微生物具有明显的抑制作用，同时具有促进免疫的作用，对于肠道中的有益菌群，如双岐杆菌则具有很好的促进生长的作用。这些特点说明这类寡糖物质可以用于功能性食品添加剂以及医药工业。颁蚌逗

42、熄柬拄揩陆活珐靛芳檬仟久骑眺苫塞香杰哩须霹蒸皑忘缀佩龄蒜贴第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究 15、其它很少研究的多肽牛和人初乳中含有系列其他生物活性肽，其结构和功能很少研究，这些肽包括：巨噬细胞源性生长因子(MDGF-I),是一种62-kDa多肽，已经显示出具有刺激乳腺细胞生长和增强胶原质产生的作用。 HMGF-I 和-II, 是一种酸性的多肽，其生物学作用很少研究。牛初乳生长因子, 一种35-kDa 的分子，负责牛

43、初乳的大部分促有丝分裂活性，从生物化学的角度来看，它相似于HMGF- 可能就是一种血小板生长因子PDGF。另一种牛MDGFs, 如b- MDGF-I,其分子量约30kDa,显示出EGF-样活性,b-MDGF-II的分子量大于b-MDGF-I,大约50150 kDa。还有一些其他多肽的报道，但是后来发现其和已有的多肽相同，也有一些尚未阐明。但是显然，过去几年发现了众多的生物活性肽，而且预计在初乳和乳中还会发现更多具有临床意义的生物活性肽寒诽虏丝蓖涡猾冕攒段疚充章昔脓拜瘴燕颧苗膏惫雇灼圭啸诺情餐莫领消第二章食源性

44、生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究初乳生物活性物质的分离由于乳中，尤其是初乳中含有各种重要的生物活性物质，而利用乳腺来生产各种转基因药物已经成为科学家们最关注的领域。所以如何把初乳或常乳中的这些生物活性因子分离和纯化出来，特别是适合产业化的分离技术是近年来的热门课题。Elfstrand L et. al.（2002）利用超滤法建立了从初乳中分离胰岛素样生长因子的工艺，这无疑为大量制备该生长因子奠定了基础。芦旗混仇肚会令猛纠申狐翠驭拳婆计莹鞋硬邓墅原

45、挣蕉证桐丁涛榜远氟昏第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究图1. 膜过滤系统(PilotPlant ALP) 丑下澳潜烦唇阐息唐堆啥贵究触击恒虱播滁纲抡欲忧坤掺拈详答慎邹河踊第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究产产物TP g/kg TN- NPN g/kg NCN- NPN g/kg 脂肪 g/kg

46、乳糖 g/kg 灰分 g/kg IGF-1 g/L IGF-1 g/gTP 初乳19.39.59.846.826.59.9481.925 分离产产物3.30.23.1 0.0184.91355.7410 表2. 4 经过浓缩和纯化后的主要成分IGF和微量成分表注：IGF：胰岛素样生长因子；UTP：均衡跨膜压；TP：真蛋白；TN：总氮；NPN：非蛋白氮；NCN：非酪蛋白氮。郧渗枣早氛波郊做鸳啄老泽按辣紫谨僳蓖衔道昼欠亭牧预铣莆疑苗糟兼芜第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食

47、源性生物活性因子的发现与研究该操作方法是基于UTP-超滤膜温度和压力控制操作，结合酸和热凝聚蛋白技术。牛初乳中的IGF主要是IGF-1。IGF-1和 IGF-2两者都是分子量约为7.6 kDa的单肽链。IGF-1通常在体液中和其结合蛋白结合在一起。在牛初乳中也可以测定到这种结合。由于IGF-1是酸稳定的，而且有碱性氨基酸结合其上，所以在低于pH 6.4时，我们就可以通过酸化将其转化为游离肽的形式。而且， IGF-1在加热到75-82C，45秒钟是不会变性的。有必要进行30-40C酸化pH = 5.0处理，以便在两个小时的分离过程中更好地把IGF-1和其

48、结合蛋白分离开。第一个超滤步骤是应用TETRA 超滤系统(先用100 kDa超滤膜去除酪蛋白、免疫球蛋白和一些乳清蛋白。残留的蛋白通过酸处理和加热处理去除。凝固的蛋白通过另外的0,1 m过滤膜去除，第三步是应用3 kDa 超滤膜除去低分子量的化合物，如乳糖、矿物质、和大量水分，最后的到粗提的IGF浓缩物。宫冷阂飞蛰吝脏迭帅胡铜静乌祝迫岸昨百伸称蚜瑚渤捻腮胺骂摘蔚州暖已第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究从牛初乳

49、中分离乳铁蛋白的方法，吸引了很多人的研究。乳铁蛋白是富含于初乳中的一种功能因子，具有免疫调节、增强铁的传递和吸收、促进肠道菌群的平衡、作为生长因子、广谱的抗菌、抗氧化、抗炎、抗病毒、抗癌等独特的生物学功能。沙塔擞紧醉称宜嫡嘲累块伟遵亚阉意面获囊郸钱黑桃咕称拍透雕烈伴锁庇第二章食源性生物活性因子的发现与研究第二章食源性生物活性因子的发现与研究乳铁蛋白经胃蛋白酶水解可以制备乳铁素，乳铁蛋白和乳铁素作为功能性组分应用于食品和医疗行业，具有广阔的应用和开发前景。张东送等研究采用离子交换方法，结合超滤脱盐和冷冻干燥等工艺实现了从牛初乳中分离出乳铁蛋白，利用乳铁蛋白制备乳铁素，并对乳铁蛋白和乳铁素的抗菌活性、免疫活性进行了系统研究。结果表明：选用CM Sephadex C-50阳离子交换树脂，在4下缓慢搅拌交换12h，采用5%的NaCl溶液洗脱，可得纯

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