乳清蛋白是牛奶乳清中存在的一类优质蛋白质,含有β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、牛血清蛋白、免疫球蛋白、乳铁蛋白、乳过氧化物酶、糖巨肽属活性蛋白等多种生物活性成分。研究表明,乳清蛋白具有抗氧化、抗癌、免疫调节、抗菌、抗病毒、抗炎、增加益生菌等多种生物学效用,在婴儿配方奶粉、蛋白质补充剂、运动营养品以及美容产品等领域均有广泛的应用前景。
乳清是乳酪制作过程中的天然副产品。牛奶含有约3.5%的蛋白质,其中80%为酪蛋白,20%为乳清蛋白。在牛奶加工成乳酪的过程中,酪蛋白被去除,而含有乳糖、蛋白质和磷脂的乳清则被保留下来。
乳清蛋白具有以下营养特点:易消化,生物利用率高;富含支链氨基酸,可作为能源物质提供能量;是半胱氨酸、甲硫氨酸等含硫氨基酸的良好来源,能维持体内的谷胱甘肽(GSH)水平,发挥抗氧化作用;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;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;是高生物利用率钙的良好来源,可预防骨质疏松。
随着食品加工技术的发展与应用,乳清蛋白已成为婴儿配方奶、临床蛋白质补充剂、运动营养产品、减肥和情绪调节产品中的重要功能成分。
乳清蛋白可分为主要蛋白组分和次要蛋白组分,二者分子量不同,但对于机体维持正常代谢均十分重要。主要的乳清蛋白包括β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白和糖巨肽;次要蛋白包括乳过氧化物酶、乳铁蛋白、β-微球蛋白、溶菌酶、胰岛素样生长因子等。
β-乳球蛋白约占牛奶中乳清蛋白总量的50%,是非共价结合的两个二硫键和一个游离巯基的二聚体,连接钙和锌的部分序列与视黄醇结合序列同源,存在大量可与矿物质、脂溶性维生素和磷脂结合的位点。α-乳白蛋白占总牛乳清蛋白的25%,是一种钙结合蛋白,可促进钙吸收,是赖氨酸、亮氨酸、苏氨酸、色氨酸和胱氨酸的丰富来源。α-乳白蛋白在泌乳时由乳腺上皮细胞产生,是经巴氏消毒法灭菌后仍能存活的少数蛋白质之一。
血清白蛋白和免疫球蛋白都是血液中含有的蛋白质。血清白蛋白可与脂肪酸及其他小分子物质结合。免疫球蛋白包括IgG1、IgG2、IgA和IgM。牛免疫球蛋白中可能含有预防或抵抗细菌感染的有效物质。糖巨肽存在于甜乳清中,是凝乳酶去除k-酪蛋白后的产物,是胆囊收缩素的有力刺激物,还具有免疫调节作用。
乳过氧化物酶和乳铁蛋白是次要的乳清蛋白。乳过氧化物酶是牛奶中主要抗菌活性成分,可通过酶反应灭活广谱微生物。乳铁蛋白是具有金属结合特性的运铁蛋白基因家族成员之一,是一个分子量为78kDa的多聚结合蛋白,由1个多肽链通过N-糖苷键和2个多糖相连接。与乳铁蛋白结合的主要元素是铁,也包括铜、锌、锰。乳铁蛋白分布于泪液、唾液、精液和阴道分泌物中,在抵御病原体通过黏膜进入体内的第一道防线中发挥重要作用。
王晓城/文