乳清蛋白的组成及其主要保健功能

中国食物与营养 2011,17(6):68-70Food and Nutrition in China

乳清蛋白的组成及其主要保健功能

蒲玲玲，郭长江

（军事医学科学院卫生学环境医学研究所，天津 300050）

摘 要：乳清蛋白氨基酸组成合理、消化吸收率高，同时在消化过程中产生多种生物活性多肽，具有增强体质、提高免疫力、抗疲劳、抗氧化、抑菌抗病毒、降血脂、降血压、降血糖、抗癌等多种保健功能。本文就乳清蛋白的组成成分及其保健功能进行了综述。

关键词：乳清蛋白；功能

乳清蛋白是牛乳中酪蛋白沉淀分离时保留在上清液中的多种蛋白质组分的统称，其含量约为牛乳总重量的0.7％，包括β-乳球蛋白（约占45％—48％）、α-乳白蛋白（约占18％）、免疫球蛋白（约占8％）、牛乳血清白蛋白(约占5％)、乳铁蛋白、乳过氧化物酶、糖巨肽、生长因子以及大量的生物活性因子和酶等。

研究表明，乳清蛋白具有以下营养特点：（1）具有很高的生物利用效价。（2）含支链氨基酸（如亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）26％，能作为能源物质提供能量。（3）是含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸）的良好来源，有助于维持体内的GSH水平，发挥抗氧化作用。（4）含大量的赖氨酸和精氨酸，能刺激合成代谢激素的分泌，促进肌肉生长。（5）含谷氨酰胺，有助于肌糖原更新并防止因过度训练导致的免疫功能下降。（6）是高生物利用率钙的良好来源，有助于预防骨质疏松[1]。

等首先从β-Lg的胰蛋白酶解液中成功的分离出一种能够降低血清胆固醇水平的五肽，对应于β-Lg的71-75位氨基酸残基,经动物实验证实，摄入乳清蛋白多的大鼠血浆和肝脏胆固醇水平明显降低，同时血浆甘油三酯的水平也有降低趋势。另外研究较多的是源于β-Lg的具有抑制血管紧张素转换酶（ACE）活性的短肽，具有较强的抗高血压作用，对自发性高血压小鼠具有明显的抗高血压活性[4]。

β-Lg与脂溶性维生素和脂肪酸的结合能力很强，尤其对维生素D2与维生素E等脂溶性维生素，β-Lg不仅可以结合脂溶性小分子，而且能够提高其在机体内的转运效率，从而促进它们的吸收[5]。

利用β-Lg中支链氨基酸含量丰富的特点，可用于运动饮料和运动食品，其原理是它们在活跃的骨骼肌中分解以释放氮，氮在肌肉中与丙酮酸盐反应生成丙氨酸，丙氨酸经肝代谢产生葡萄糖，为运动提供大量能量。

1 β-乳球蛋白(β-lactoglobulin , β-Lg)

β-Lg是由乳腺上皮细胞合成的乳特有蛋白，是乳清蛋白的主要成分。它具备较合理的氨基酸比例，支链氨基酸含量极高。研究证实，支链氨基酸对促进蛋白合成和减少蛋白质分解起着重要作用，其中亮氨酸及其氧化代谢产物可抑制蛋白水解酶活性，减少肌肉蛋白的分解，从而提高运动能力。丰富的亮氨酸还可以保护瘦体组织，减少脂肪合成[2]，因此乳清蛋白可促进增肌减脂。中枢疲劳理论认为，β-Lg中丰富的支链氨基酸，可以阻断色氨酸通过大脑屏障转换为5-羟色胺，从而增强中枢抗疲劳能力。

还有研究表明，喂食乳清蛋白可明显加速高脂喂养大鼠体内胆固醇的代谢，抑制胆固醇的合成。Nagaoka[3]

2 α-乳白蛋白（α-lactalbumin，α-La)

α-La是必需氨基酸的极好来源。α-La富含半胱氨酸，而半胱氨酸是体内还原型谷胱甘肽(GSH)的前体物质，后者能够通过增强胰岛素敏感性和诱导胰岛β细胞释放胰岛素来维持血糖稳定，从而抑制餐后血糖的升高。Bloueta等的研究发现，增加半胱氨酸的摄入或者添加α-La都能抑制餐后血糖上升[6]。在Belobrajdic观察到富含α-La的高乳清蛋白饮食能增加Wistar大鼠血中胰岛素和血糖的比值，即增加了胰岛素的敏感性，减少了患糖尿病的危险[7]。α-La还有助于阻止癌变的发生，从而产生抗肿瘤的效果[8]。动物和体外实验结果显示，通过喂食富含α-La的乳清蛋白来增加GSH水平，可以抑

作者简介：蒲玲玲（1979— ），女，陕西宝鸡人，实验师，研究方向：营养分析。

通讯作者：郭长江

第6期蒲玲玲等：乳清蛋白的组成及其主要保健功能69

制某些癌细胞增长，如前列腺癌、乳腺癌、结肠癌等。

α-La是唯一能与金属离子包括钙结合的乳清蛋白成分，富含α-La的乳清蛋白作为良好的钙的来源，可阻止骨骼中钙的丢失，预防骨质疏松。根据乳清蛋白的类型不同，每100g乳清蛋白可提供500—800mg钙。研究表明，富含α-La的乳清蛋白能够增加年轻卵巢切除大鼠的股骨强度[9]，抑制老年雌性卵巢切除大鼠骨吸收，减少股骨骨量丢失[10]。

调节巨噬细胞活性和刺激淋巴细胞合成的能力，而且嗜中性粒细胞是含Lf最多的细胞，在机体受感染时可以将Lf释放出来，释放出的Lf夺取致病菌的铁离子致使后者死亡。④促进细胞生长，提高免疫力：Lf可促进中性粒细胞或巨噬细胞的吞噬作用和灭菌作用，对NK细胞的活化和淋巴细胞、中性粒细胞的增殖具有调节作用，促进肠道免疫系统成熟、影响造血系统的免疫应答及功能。⑤抗氧化性：Lf具有结合和转移游离铁和其它二价金属离子的能力，因而有效地抑制了铁催化的脂质氧化过程，阻断氧自由基的生成，是理想的抗氧化剂。⑥抗肿瘤：Lf对消化道肿瘤，如结肠癌、胃癌、肝癌、胰腺癌具有预防作用，并可抑制肿瘤转移[14,15]。体外实验表明，高浓度的Lf有助于促进抗癌药诱导肝癌细胞凋亡，可用于肿瘤的辅助治疗中[16]。

3 免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)

Ig是指具有抗体活性或化学结构与抗体相似，能与相应的抗原发生特异性结合反应的球蛋白，是体液免疫的主要物质。Ig能凝集细菌、中和细菌毒素，并能在体内其他因素的参与下彻底杀死细菌和病毒，增强机体的免疫功能，预防消化道疾病。乳清蛋白中的免疫球蛋白与人乳免疫球蛋白有相同的特性，也具有抗人类疾病的活性。而且，这些活性有对抗蛋白酶的水解作用，能够完整地进入近端小肠，起到保护小肠粘膜的作用，有助于提高摄入者的免疫力，尤其是肠道局部的免疫力。

6 乳过氧化物酶(Lactoperoxidase，Lp)

Lp是存在于乳汁中的一种血红素蛋白，是一种来自动物的过氧化物酶。Lp是一种天然杀微生物和抗菌剂，它单独存在时并不能发挥生物功能，而是协同过氧化氢、硫氰酸盐离子共同组成的酶体系(LPS)对革兰氏阴性菌表现出抗菌作用，抑制嗜热菌生长，对沙门氏菌、大肠杆菌有抑制及杀死双重作用。由于LPS体系破坏了细菌的-SH 基，细胞受损，从而缺乏葡萄糖、嘌呤、嘧啶、氨基酸的摄取能力，蛋白质、DNA合成受阻，同时LPS体系消耗介质氧气。

Lp的应用包括：①作为乳替代品或电解质添加剂，以替代用以预防某些新生儿感染的抗菌素；②作为个人保健产品，对口腔和皮肤提供保健作用，防止牙龈炎和皮肤感染，同时减少龋齿的发生；③应用于酸奶中，可防止酸奶在贮存时所产生的后酸化作用，使得产品组织更软、更幼滑。

4 牛血清白蛋白(Bovine serum albumin, BSA)

BSA可以同许多内源性和外源性化合物结合，在存储和运输方面起着重要的作用。BSA含有9种必需氨基酸，能提高人体T淋巴细胞的数量和抗氧化活性，从而增强人体抵御疾病的能力。有研究表明，BSA可以通过调控机体的内分泌水平来抑制人乳腺癌细胞的增长[11]。

5 乳铁蛋白(Lactoferrin, Lf)

Lf是一种铁结合性糖蛋白，通过它的氨基和羧基末端两个铁结合区域，高亲和性可逆地与铁结合促铁吸收，并在一个较广的pH范围内使铁被十二指肠细胞吸收和利用。Kawakami证实，机体对铁的吸收有负反馈调节机制，当细胞缺铁时，细胞就会在其表面合成特异的铁受体，如转铁蛋白和Lf。此外，在摄入铁的同时摄入Lf则可明显减缓铁对肠道的刺激作用，一是因为Lf螯合了铁，避免了铁离子对肠道的直接刺激作用；二是进食Lf可以减少无机铁离子的摄入量[12]。Lf含量虽不高，但生物活性较高，其活性包括：①抑菌作用：Lf能够牢固地与铁结合，使细菌失去其生长的必需元素从而达到抑菌效果。②灭菌作用：Lf的灭菌作用是通过其氨基末端强阳离子结合区域，使细菌细胞膜通透性的增加，导致细菌的脂多糖从外膜渗出，从而导致细胞膜生理功能的彻底破坏，直接达到杀菌作用[13]。③抗感染：Lf在炎症中的作用在许多试验中都已得到证实。Lf具有

7 糖巨肽(Glycomacrepeptide, GMP)

GMP是位于κ-酪蛋白上的一个多肽片段，在被凝乳酶水解后得到的干酪乳清蛋白中含量较高。其主要生物活性包括：对所有的流感病毒株表现出抑制作用，促进肠道有益菌—双歧杆菌的增殖；含有唾液酸的糖链能黏附病原体，所以具有抑制口腔内细菌如链球菌和放线菌、抑制幽门螺杆菌、霍乱毒素的黏附作用，调节免疫系统应答。

8 生长因子

乳清蛋白中含有的生长因子能够在慢性、非外伤性伤口如糖尿病、溃疡伤口修复时促进细胞生长。同时，

70中国食物与营养

Nutr,2004,134:1454-1458.

第17卷

乳清蛋白生长因子提取物有助于肠道疾病康复。有资料报道，摄入乳清蛋白能减少因化学药物疗法而造成的小肠损害。

人们对营养保健食品的认识和兴趣日益深入，乳清蛋白作为从牛乳中分离提取出来的一种优质蛋白质，具有丰富的营养价值和独特的保健功能[17]。因其含有乳球蛋白、乳清蛋白、免疫球蛋白、乳铁蛋白和多种分解多肽等而被认为是“蛋白之王”，非常适合孕产妇、生长发育期的儿童和青少年、免疫力低下者、病后或术后康复期的患者、体质差以及运动员等人群用补充优质蛋白质。◇参考文献

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Composition and Major Health Functions of Whey Protein

PU Ling-ling，GUO Chang-jiang

( Institute of Hygiene and Environmental Medicine, Academy of Military Medical Sciences, Tianjin 300050, China)

Abstract：Whey protein has high absorption rate with a reasonable composition of amino acid. In its digestive process, whey protein produced a variety of biologically active peptides which has the benefit for the human body with a variety of health functions. It can help maintain and improve human health which provides a number of benefits in areas including enhance physical fitness, immune support, resistance to fatigue, antioxidant, antibacterial and antiviral, cardiovascular disease, diabetes, anticancer, and general wellness etc.The components and health functions of whey protein were summarized.

Keywords：whey protein；function