付文艷
摘 要:乳鐵蛋白是一種存在于乳汁中的天然糖蛋白、具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫機(jī)能、抗病毒、抗氧化、促進(jìn)腸道鐵離子的吸收、刺激腸道雙歧桿菌生長、保護(hù)腸道等多種生物活性功能,并具有無副作用、無殘留、安全可靠等特點(diǎn)。本文主要介紹了乳鐵蛋白的生物學(xué)功能和在仔豬生產(chǎn)上的應(yīng)用及展望。
關(guān)鍵詞:乳鐵蛋白;仔豬;生產(chǎn)應(yīng)用
抗生素作為畜禽生長促進(jìn)劑在動(dòng)物飼養(yǎng)中發(fā)揮了巨大作用,極大地促進(jìn)了現(xiàn)代畜牧業(yè)的發(fā)展。但是,近年來,隨著人們生活水平的提高和健康觀念的改變,食品安全問題越來越受到高度重視。因此,怎樣研究和開發(fā)綠色、安全的新型飼料添加劑就成為當(dāng)今動(dòng)物營養(yǎng)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一,從而更好的為人類的健康做出貢獻(xiàn)。
乳鐵蛋白(lactoferrin, LF),是一種主要存在于大多數(shù)哺乳動(dòng)物的乳汁中,具有天然的免疫功能的糖蛋白。最早由科學(xué)家于1960 年在牛乳乳汁中發(fā)現(xiàn),隨后科學(xué)家Blanc等從人的乳汁中分離獲得此類蛋白并且正式將其命名為乳鐵蛋白[1]。近年來,研究人員在其他多種組織及淚液、精液、膽汁、胰液、呼吸道等分泌液中也發(fā)現(xiàn)了少量這種蛋白質(zhì)并進(jìn)行了大量的研究。
乳鐵蛋白是一種相對分子質(zhì)量為70~80 kDa的糖蛋白,大量研究表明,它具有促進(jìn)鐵吸收、促進(jìn)細(xì)胞生長、廣譜抗菌、保護(hù)機(jī)體消化道、增強(qiáng)機(jī)體免疫、抗病毒感染、抗癌等生物學(xué)功能;還具有DNA酶、RNA酶、低聚寡糖水解酶、ATP酶以及磷酸酯酶等多種酶的活性[2]。研究表明,由于乳鐵蛋白具有類生長因子的作用,對初生動(dòng)物具有特殊的保護(hù)功能,被認(rèn)為是一種極具開發(fā)潛力的新型的食品和飼料添加劑、抗菌抗癌新藥。因?yàn)槿殍F蛋白在不同種屬間存在特異性,目前,關(guān)于乳鐵蛋白在仔豬上的研究較少,本文通過介紹乳鐵蛋白的生物學(xué)功能,進(jìn)而探討乳鐵蛋白作為新型的飼料添加劑對仔豬生長有何影響。
1 乳鐵蛋白的生物學(xué)功能
1.1 促進(jìn)鐵吸收
鐵是血紅蛋白、肌紅蛋白、鐵硫蛋白、細(xì)胞色素體系、過氧化物酶以及過氧化氫酶的組成成分,在生物氧化及氧的代謝中起著重要作用。機(jī)體內(nèi)鐵的來源為食物鐵和體內(nèi)血紅蛋白分解鐵。鐵的吸收部位在十二指腸和空腸上段[3]。溶解狀態(tài)的鐵易于吸收,無機(jī)鐵中的Fe2+比Fe3+容易吸收,而實(shí)驗(yàn)研究表明,乳鐵蛋白能顯著增加二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的溶解度,從而促進(jìn)機(jī)體對鐵的吸收,顯著降低母乳喂養(yǎng)的新生動(dòng)物發(fā)生貧血病的比例。由于乳鐵蛋白在母豬乳中的含量較低,不能滿足新生仔豬的需求,通過日糧補(bǔ)充乳鐵蛋白值得研究探討。
1.2 抗菌作用
乳鐵蛋白的抑菌作用最早由Bullen等提出。乳鐵蛋白屬于廣譜抑菌劑,同時(shí)抑制革蘭氏陽性菌和需鐵的革蘭性陰性菌[4]。研究發(fā)現(xiàn),乳鐵蛋白的抗菌機(jī)制有兩種,一是與其結(jié)合鐵的能力,使細(xì)菌失去生長所需的鐵元素;二是乳鐵蛋白可能阻斷微生物的碳水化合物代謝,從而抑制細(xì)菌的生長。
1.3 增強(qiáng)免疫
乳鐵蛋白對機(jī)體的特異性和非特異性免疫都具有調(diào)節(jié)作用[5]。一些體外實(shí)驗(yàn)研究表明,乳鐵蛋白具備促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖的作用,同時(shí)可以增強(qiáng)巨噬細(xì)胞或中性白細(xì)胞的殺菌和吞噬能力。此外,還參與調(diào)節(jié)NK細(xì)胞的活性、抑制混合淋巴球的IL-1、IL-2以及腫瘤壞死因子(TNF)的釋放。
1.4 抗病毒作用
乳鐵蛋白的另一個(gè)作用就是具有直接抗病毒活性。它對動(dòng)物和人的抗病毒活性范圍比較廣,包括RNA和DNA病毒。研究報(bào)道可見,乳鐵蛋白可以抑制流感病毒和皰疹病毒,機(jī)理暫不清楚,推測可能主要是通過與病毒或宿主細(xì)胞的表面蛋白結(jié)合,在病毒吸附或侵入宿主過程中發(fā)揮作用。
1.5 其他作用
乳鐵蛋白還具有抗氧化作用,它能夠與機(jī)體的鐵離子進(jìn)行螯合,阻止氧自由基的生成,抑制鐵離子誘導(dǎo)脂質(zhì)氧化反應(yīng),從而降低對組織損傷。
研究還發(fā)現(xiàn),乳鐵蛋白能夠促進(jìn)原始成骨細(xì)胞的增殖和分化,同時(shí)還能夠減少成骨細(xì)胞的凋亡,并且抑制破骨細(xì)胞的增殖作用。
此外乳鐵蛋白還具有預(yù)防癌癥作用、促進(jìn)DNA合成、促進(jìn)鐵的吸收、抑制血小板凝集、抗血栓、抑制膽固醇積累等多種功能。
2 在仔豬生產(chǎn)中的應(yīng)用
斷奶仔豬由于自身消化不良,加之免疫系統(tǒng)的尚未完善,很容易受到外界環(huán)境的各種應(yīng)激,導(dǎo)致產(chǎn)生一系列相關(guān)疾病,具體表現(xiàn)為精神不振、食欲不良,腹瀉,飼料利用率低,生長緩慢,嚴(yán)重影響?zhàn)B豬業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[6]。而乳鐵蛋白作為一種新型營養(yǎng)素,綠色安全的飼料添加劑,在仔豬飼養(yǎng)中的應(yīng)用大有可為[7-8]。
有研究發(fā)現(xiàn),在日糧中添加230 ppm的乳鐵蛋白時(shí)其生產(chǎn)性能最大,可以使長梅二元雜交仔豬60日齡體重提高 12%~20%。日糧中添加 1 000 ppm乳鐵蛋白也極顯著提高了杜長大仔豬日增重、飼料轉(zhuǎn)化率和小腸絨毛高度,并顯著降低了小腸隱窩深度。張凱等在日糧中添加500 mg/kg乳鐵蛋白可提高早期斷奶仔豬的養(yǎng)分利用率,血清中總蛋白水平有顯著提高的趨勢[9]。
研究添加不同水平乳鐵蛋白對早期斷奶仔豬血清生化指標(biāo)和組織中微量元素含量的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)斷奶仔豬血漿、肝臟、脾臟中鐵含量增加,血漿、肝臟中銅含量降低,所以添加乳鐵蛋白能增加早期斷奶仔豬血漿和組織中鐵含量,可以作為治療仔豬缺鐵性貧血[10]。
通過研究奶粉加入1 mg/mL牛乳鐵蛋白和初乳飼喂新生仔豬24 h后對其肝臟蛋白質(zhì)合成的影響,結(jié)果表明,奶粉加入l mg/mL牛乳鐵蛋白和初乳組可以顯著提高肝臟蛋白質(zhì)合成。
有人還發(fā)現(xiàn)仔豬日糧中添加乳鐵蛋白可以提高內(nèi)源性抗微生物多肽PR-39基因的表達(dá):仔豬日糧中添加 0.1%乳鐵蛋白可以提高植物凝集素刺激產(chǎn)生的外周血和脾臟淋巴細(xì)胞增殖率;血清 IgA、IgG、IgM、補(bǔ)體C4和IL-2含量也顯著提高。大量研究結(jié)果表明乳鐵蛋白可以增強(qiáng)顯著仔豬的免疫力。
3 結(jié)語及展望
乳鐵蛋白具有多種生物活性,作為一種新的營養(yǎng)素,補(bǔ)鐵劑,免疫增強(qiáng)劑,現(xiàn)在我國的乳鐵蛋白主要靠國外進(jìn)口,如今隨著對乳鐵蛋白的深入研究,使大量生產(chǎn)乳鐵蛋白成為必要和可能。不久的將來可以廣泛用于養(yǎng)豬業(yè),特別是仔豬的生產(chǎn)中。
(編輯:狄慧)
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