首页 >母乳成分研究>蛋白质

    一直以来,母乳蛋白质是人们研究和关注最多的母乳成分之一。母乳蛋白质大致可被分为三类:酪蛋白、乳清蛋白和乳脂肪球膜蛋白,其中酪蛋白和乳清蛋白是构成母乳蛋白质的主要部分。酪蛋白包括β-酪蛋白和κ-酪蛋白,乳清蛋白则主要包括α-乳白蛋白、免疫球蛋白、乳铁蛋白和血清白蛋白。

 

 

母乳中生物活性蛋白的功能

母乳中含有大量的生物活性蛋白,根据其功能目前可将母乳蛋白质分为以下几类:

(1)促进营养素消化和吸收,如α-抗胰蛋白酶、α-乳白蛋白、淀粉酶、胆盐刺激酯酶;

(2)抗微生物活性,如slgA、乳铁蛋白、溶菌酶、κ-酪蛋白和乳过氧化物酶;

(3)建立免疫系统,如细胞因子、乳铁蛋白;

(4)促进生长,如κ-酪蛋白和乳铁蛋白;

(5)促进肠道发展,如乳铁蛋白、生长因子。由于有些蛋白质具有多种功能,故可被划分在多个类别中[1]

母乳中所含生物活性蛋白(部分)及其作用机制见下表[2]

 

 

人乳清中不同生物活性蛋白数量和含量随哺乳期延长而变化[3]

    母乳的蛋白质组成以乳清蛋白为主,含有多种有利于婴幼儿生长发育的活性物质。为探讨人乳清中活性蛋白与6个月内婴儿生长发育之间的关系,Zhang L等[2]采集了四位荷兰母亲从分娩后到6个月时(第1、2、3、4、8、16、24周)的乳汁样本,对人乳清中不同生物活性的蛋白进行了定性和定量分析。研究结果发现,在四位母亲的乳汁中共鉴定出247种蛋白质(图1A),其中在4位母亲乳汁中均存在的蛋白质有179种(72.5%)。247种蛋白质中有200种可以定量(图1B),其中4位母亲乳汁中均含有的蛋白质有165种(82.5%)。

图1. 定性和定量的母乳蛋白质数量[3]

图2A显示的是乳清中不同生物活性蛋白在不同哺乳时期的数量变化,图2B则是应用基于强度的绝对定量(intensity-based absolute quantification, iBAQ) 对鉴定出的蛋白质进行定量分析的结果。在九类生物活性蛋白中,酶类、免疫蛋白和运输蛋白在数量和含量方面均位居前列。酶类相关蛋白在初乳中鉴定的数量最多,其含量呈现先略上升后下降的趋势;酶类在哺乳初期含量较高和新生儿肠道系统发育不全相对应,这些内源性的酶类可以起到辅助消化的作用。免疫蛋白的数量在哺乳期间基本不变,但是其含量随着哺乳期的延长呈下降趋势;免疫蛋白在哺乳初期含量较高和新生儿免疫系统不完善相关。

图2. 乳清中不同生物活性蛋白在不同哺乳时期的数量和含量变化(总体iBAQ为四位母亲iBAQ均值)[3]

 

 

    对四位母亲不同哺乳时期乳清中可定量蛋白质进行层次聚类分析,结果见图3。

  • A组(红框)蛋白(如磷脂酰乙醇胺结合蛋白1、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶2、丙糖磷酸异构酶1和α-烯醇化酶)与能量代谢相关,其含量在第1周相对较低,在第2周或第3周达到峰值,然后再降低。此外,这些能量代谢相关蛋白峰值出现的时期在不同母亲中也不尽相同,第一位和第三位母亲在第2周达到峰值,在第二位和第四位母亲中则分别在第3周和第16周达到峰值。

  • B组(黄框)蛋白(如IgA、IgM、补体成分3、补体成分4B、补体因子B、LTF、CD14)与防御反应相关,其含量在四位母亲中均表现为前两周相对丰富,随着哺乳期的延长,含量逐渐降低,这是因为新生儿的免疫系统不成熟,前期母乳中免疫活性物质含量丰富,有助增强婴儿抵抗感染的能力。

图3. 四位母亲母乳蛋白质在不同哺乳时期的含量变化(log2值)[3]

注:亮红色——高值,亮蓝色——低值,灰色——未定量

 

 

参考文献:

[1]李慧,等。母乳蛋白质研究进展。中国食物与营养,2015, 21(11): 68-70.

[2]Lönnerdal B, et al. Longitudinal evolution of true protein, amino acids and bioactive proteins in breast milk: a developmental perspective. J Nutr Biochem. 2017 Mar;41:1-11.

[3]Zhang L, et al. Changes over lactation in breast milk serum proteins involved in the maturation of immune and digestive system of the infant. J Proteomics. 2016 Sep 16;147:40-47.

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