乳清蛋白是牛奶乳清中存在的一類蛋白質(zhì)，是牛奶乳清中的主要成分，其生物學(xué)價(jià)值可以從兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，即乳清蛋白的氨基酸組成和生理功能。乳清蛋白必需氨基酸種類齊全，組成模式與人體相似，容易消化吸收，具有極高的生物利用效價(jià)；乳清蛋白功能多樣，來(lái)源于天然食品，是可獲得的最經(jīng)濟(jì)的食物蛋白質(zhì)資源之一。

1 乳清蛋白的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)

1.1 乳清蛋白質(zhì)的組成

乳清蛋白含有多種生物活性成分，包括β一乳球蛋白、α一乳白蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白、乳鐵傳遞蛋白、乳過(guò)氧物酶及多種生長(zhǎng)因子和生物活性肽。

1.2 乳清蛋白的氨基酸組成

乳清蛋白氨基酸組成的特點(diǎn)是： (1)含支鏈氨基酸 (如亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸)26％，能作為能源物質(zhì)提供能量，并且是谷氨酸鹽的前體物質(zhì)之一；(2)是含硫氨基酸 (半胱氨酸、蛋氨酸)的良好來(lái)源，能維持體內(nèi)的谷胱甘肽(Glutathione，GSH)水平，發(fā)揮抗氧化作用； (3)是蘇氨酸的極好來(lái)源，對(duì)腸細(xì)胞及腸道屏障連貫性提供保護(hù)； (4)含大量的賴氨酸和精氨酸，能刺激代謝激素的分泌，促進(jìn)肌肉生長(zhǎng)。

2乳清蛋白中的氨基酸與健康

2.1 蘇氨酸與腸道健康

蘇氨酸對(duì)于維持腸道的健康非常重要。通常，食物中有超過(guò)60％的蘇氨酸最終被人體腸道獲得；并且，腸道粘液素氨基酸組成中30％以上都是蘇氨酸【1】。大量的蘇氨酸直接被用以合成腸道粘液素，從而對(duì)保護(hù)腸道細(xì)胞、增強(qiáng)腸道屏障的連貫性發(fā)揮作用。膳食中蘇氨酸攝入減少能直接影響腸道粘液素的合成，進(jìn)而降低腸道屏障的功能。

2.2 含硫氨基酸、支鏈氨基酸與機(jī)體的抗氧化系統(tǒng)

乳清蛋白是含硫氨基酸 (半胱氨酸、蛋氨酸)的良好食物來(lái)源。含硫氨基酸是GSH及牛磺酸的重要前體物質(zhì)。一方面，GSH是機(jī)體抗氧化系統(tǒng)的重要組成部分，在自由基清除和免疫應(yīng)答中發(fā)揮關(guān)鍵作用；另一方面，GSH、?；撬嶙鳛橹匾寡趸镔|(zhì)，具有抑制脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)等 的抗氧化效應(yīng)，對(duì)由三硝基苯磺酸(Trinitrophene Sulphonic Acid，TNBS)引起的炎性腸病有明顯緩解作用。乳清蛋白中的半胱氨酸是機(jī)體GSH有效補(bǔ)充，乳清蛋白水解產(chǎn)物能夠大幅度 (64％)的提高前列腺上皮細(xì)胞內(nèi)GSH的水平【2】。這就說(shuō)明，乳清蛋白能夠通過(guò)GSH的抗氧化和抗炎活性，在乳腺、前列腺、腸道等多部位、多細(xì)胞系的腫瘤預(yù)防和炎性腸病的治療中發(fā)揮作用，這些疾病與機(jī)體氧化狀態(tài)密切相關(guān)。

2.3 支鏈氨基酸 (亮氨酸)與肌肉組織健康

乳清蛋白還是支鏈氨基酸 (亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸)的良好食物來(lái)源。支鏈氨基酸是合成GSH必需的谷氨酸鹽的前體物質(zhì)之一。支鏈氨基酸，尤其是其中的亮氨酸約占乳清蛋白總量的26％。一方面，亮氨酸是骨骼肌蛋白合成的重要原料物質(zhì)；另一方面，作為刺激物，亮氨酸參與調(diào)節(jié)骨骼肌蛋白合成的細(xì)胞內(nèi)代謝通路。實(shí)驗(yàn)研究表明，乳清蛋白的補(bǔ)充能夠增強(qiáng)骨骼肌蛋白的合成，從而減少老年人罹患骨骼肌減少癥的概率和速率。

附表 乳清蛋白的組成及生理功能

3 乳清蛋白的蛋白組成特點(diǎn)與功能

除氨基酸組成優(yōu)勢(shì)外，乳清蛋白經(jīng)消化吸收后，還能夠以蛋白質(zhì)片斷和肽類的形式發(fā)揮作用，這是研究乳清蛋白組成特點(diǎn)及功能的前提，也為乳清蛋白的應(yīng)用研究提供了更廣闊的空間。

乳清蛋白是一系列集營(yíng)養(yǎng)性、功能性于一身的分泌型蛋白質(zhì)的總稱，含有β一乳球蛋白、α一乳白蛋白、乳鐵傳遞蛋白等蛋白質(zhì)物質(zhì)，其組成成分和生理功能見(jiàn)附表。首先，在營(yíng)養(yǎng)方面，乳清蛋白在包括增強(qiáng)機(jī)體免疫力、構(gòu)筑機(jī)體非特異性防御屏障、創(chuàng)傷愈合、抗細(xì)菌和病毒、骨骼健康促進(jìn)及骨質(zhì)疏松的預(yù)防和緩解等方面都有著積極的作用【3】。其次，乳清蛋白具有成膠性、熱穩(wěn)定性、乳化穩(wěn)定性、泡沫穩(wěn)定性以及易溶解性等多種功能特性，這些特性是乳清蛋白在飲料、乳品等食品中添加的依據(jù)和條件。

3.1 乳清蛋白的抗菌、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)作用

乳清蛋白中有多種物質(zhì)參與構(gòu)成機(jī)體非特異性防御屏障，具有有效的對(duì)抗細(xì)菌、病毒和免疫調(diào)節(jié)等作用，包括具有抗菌作用的乳鐵蛋白、乳過(guò)氧化物酶、免疫球蛋白、α一乳白蛋白和溶菌素，及一些酪蛋白或乳清蛋白來(lái)源的抗菌肽。其中，乳鐵蛋白對(duì)包括人免疫缺陷病毒(HIV)、人細(xì)胞巨化病毒等在內(nèi)的多種病毒具有顯著的對(duì)抗效果；另外，有一些蛋白在經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾或酶解后，亦能發(fā)揮抗病毒的作用【4】。究其原因，一方面是乳清蛋白中的含硫氨基酸和支鏈氨基酸為GSH的合成提供原料，另一方面是上述蛋白亦能對(duì)機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)發(fā)揮作用。在以HIV病毒感染者為研究對(duì)象的前瞻性雙盲臨床試驗(yàn)中觀察到，每天口服補(bǔ)充大概45g的乳清蛋白能夠明顯的提高患者血清中GSH的水平【5】，從而延緩病程發(fā)展。Gauthier等【6】研究發(fā)現(xiàn)，乳清蛋白及其酶解產(chǎn)物對(duì)包括淋巴細(xì)胞的活化和增殖、細(xì)胞因子的分泌，吞噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、NK細(xì)胞的活性調(diào)節(jié)在內(nèi)的多種免疫功能具有調(diào)節(jié)作用。Mercier和Diane等【7~8】在鼠脾細(xì)胞的體外培養(yǎng)體系中發(fā)現(xiàn)，分子量>10kDa的乳清蛋白和分子量<2kDa的酶解肽類，能夠明顯促進(jìn)脾細(xì)胞的增殖，且這種作用呈現(xiàn)劑量依賴性。另外，有研究表明，乳清蛋白中的乳鐵蛋白還可能通過(guò)抑制HIV病毒在細(xì)胞水平上的吸收和滲透發(fā)揮作用，且當(dāng)牛奶中乳鐵蛋白的濃度達(dá)到0．5mg／ml左右時(shí)，就能發(fā)揮有效的抗幽門螺旋桿菌的作用【9】。

3.2 乳清蛋白與慢性疾病

3.2.1乳清蛋白與糖尿病

在健康人和Ⅱ型糖尿病患者中發(fā)現(xiàn)，乳清蛋白具有促進(jìn)胰島素分泌的特性。與單純葡萄糖組比較，乳清蛋白組葡萄糖曲線下面積減少56％，胰島素曲線下面積增加60％，提示乳清蛋白具有明顯的促餐后胰島素分泌的作用。這種作用可能與乳清蛋白中的支鏈氨基酸 (異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸)有關(guān)。作用機(jī)制可能是：(1)乳清蛋白促進(jìn)腸降血糖素一促胰島素分泌多肽 (Glucose---dependentInsuljnotrophic Polypeptide，GIP) 等內(nèi)分泌激素的分泌【10】。GIP由腸道L細(xì)胞合成并分泌，能夠使葡萄糖劑量依賴性地促進(jìn)胰腺β細(xì)胞分泌胰島素； (2)乳清蛋白消化分解產(chǎn)生的某些肽類，能夠作為二肽酰肽酶一4(DPP一4)活性抑制劑發(fā)揮作用，DPP一4降解GIP，其活性抑制能夠延長(zhǎng)GIP發(fā)揮作用的時(shí)間。另外，還有研究顯示，餐后血糖的異常升高是心腦血管疾病的危險(xiǎn)因素之一【11】。

3.2.2乳清蛋白與高血壓

高血壓是心血管疾病的主要危險(xiǎn)因素。血管緊張轉(zhuǎn)換酶 (Angiotensin Converting Enzyme，ACE)能夠催化血管緊張素I轉(zhuǎn)變?yōu)檠芫o張素Ⅱ，從而有上調(diào)血壓的作用。有研究表明【12】，酪蛋白、乳清蛋白和發(fā)酵乳來(lái)源的某些肽類片段具有抑制ACE、抗高血壓的作用。用蛋白酶K消化乳清蛋白并采用層析法分離，得到6種對(duì)ACE具有抑制作用的肽類片段，分別為Val—Tyr—Pro—Phe—Pro—Gly、Gly—Lys—Pro、 Ile—Pro—Ala、Phe—Pro、Val—Tyr—Pro和Thr—Pro—Val—Val—Val—Pro—Pro—Phe—Leu—Gin—Pro，它們主要來(lái)源于β一酪蛋白、β一乳球蛋白和乳鐵蛋白等，對(duì)自發(fā)性高血壓小鼠具有明顯的抗高血壓活性【13】。序列分析結(jié)果顯示，脯氨酸和纈氨酸可能是其發(fā)生作用的關(guān)鍵組成【14】。

雖然體外研究顯示，這些乳清蛋白來(lái)源的肽類片段對(duì)ACE活性具有有效的抑制作用，但人群試驗(yàn)并沒(méi)有一致發(fā)現(xiàn)。Yu-Mi Lee等【15】開(kāi)展臨床雙盲安慰劑對(duì)照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，牛奶添加ACE抑制肽對(duì)輕度高血壓患者血壓、炎癥因子沒(méi)有明顯作用。當(dāng)然，乳清蛋白的劑量、作用時(shí)間等都是影響試驗(yàn)結(jié)果的重要因素。因此，有關(guān)乳清蛋白對(duì)高血壓的預(yù)防、治療等都需要進(jìn)一步研究.