乳铁蛋白是一类广泛存在于哺乳动物体内的天然糖蛋白，是乳汁中一种重要的非血红素铁结合糖蛋白，中性粒细胞颗粒中具有杀菌活性的单体糖蛋白。主要由乳腺上皮细胞表达和分泌。由一条分子量为80000的多肽链和1-4个糖基组成。多肽链的一级结构由690个氨基酸组成，二级结构主要由α-螺旋β-折叠组成，两者沿氨基酸顺序交替排列，来源与不同哺乳动物的乳铁蛋白空间结构相似，三级结构为在二级结构基础上折叠形成2个极为相似的、对称的球状叶，即N叶和C叶。中间由一段对蛋白酶敏感的α-螺旋连接，呈“2枚银杏叶型”结构，并主要依赖疏水键和Cys残基间形成的二硫键等一些次级键维持乳铁蛋白的空间结构的稳定。
乳铁蛋白属于碱性蛋白，具有较高的等电点，蛋白表面具有多个单正电荷的碱性区域 ，尤其是N端的强阳离子多肽序列。乳铁蛋白的稳定性受pH、温度、盐类及乳清蛋白等多种环境条件的影响。其热稳定性随铁的饱和程度的增加而增加，对凝乳酶和胰蛋白酶具有很强的抗降解能力，在结合铁离子后其抗降解能力增强，特别是铁饱和乳铁蛋白，因此在肠道内不易被降解，能以完整的分子形式被吸收。
乳铁蛋白广泛分布于人与哺乳动物家畜的多种组织及外分泌液。牛乳中的含量为0.02-0.35mg/ml，人乳中乳铁蛋白浓度约为1.0-3.2mg/ml，占普通母乳总蛋白的20%。在泌乳期间，乳铁蛋白含量随泌乳时间的不同而发生改变，如人初乳中乳铁蛋白可达6-14mg/ml，常乳期降至1mg/ml。
除乳汁外，消化、呼吸和生殖系统等分泌液中也含有一定量的乳铁蛋白，如泪液、、羊水、小肠分泌液、关节液等，但其含量远低于乳汁。
乳铁蛋白粗制品通常采用pH调节、盐析、PEG等方法，而酸沉降酪蛋白后的乳清可用作分离乳铁蛋白的起始物。根据乳铁蛋白等电点为碱性的特点，大多采用阳离子交换层析分离纯化乳铁蛋白，也可用肝素、β-乳球蛋白、乳铁蛋白抗体、单链DHA进行亲和层析。实验室中可以通过HPLC来检测其含量。
乳铁蛋白的原料大国有荷兰，澳大利亚，新西兰等乳品大国，荷兰DMV公司为全球最大的乳铁蛋白供应商，欧洲绝大部分奶粉所采用的乳铁蛋白即由其供应。其所生产的乳铁蛋白纯度高达97%，是全球首个通过美国FDA的GRAS认证（公认安全使用物质）的乳铁蛋白原料，具有极高的安全性，因此荷兰DMV是美国FDA大量乳铁蛋白临床试验的乳铁蛋白原料供应商。
参与铁代谢
乳铁蛋白可提高肠细胞对铁的生物利用度，并稳定还原状态的铁离子，减少对胃肠道的刺激作用。
抗微生物活性
体外研究证实，乳铁蛋白对多种微生物，如革兰阳性菌、革兰阴性菌、需氧菌、厌氧菌、某些真菌和病毒（HSV-1、HCMV、HCV、HIV）都具有一定的抑制和杀伤作用。
免疫调节和抗炎症作用
乳铁蛋白能抑制抗体依赖的细胞介导反应，增强单核细胞和NK细胞活性，也能抑制胸腺依赖性和胸腺非依赖性抗体反应，并具有抑制C3转化酶形成的补抗体作用。乳铁蛋白还能减少IL-1、IL-2和TNF-α等炎症因子的释放，参与抗炎反应。
抗氧化作用
乳铁蛋白主要通过螯合Fe3+，阻断氧自由基生成，抑制由铁引起的脂质过氧化反应和其后的组织损伤，发挥抗氧化作用。
其他
生理功能还包括抗肿瘤作用，促进细胞生长，抗血小板凝聚、抑制胆固醇积累和调控基因转录等功能。
在奶粉中，国外婴幼儿配方奶粉中乳铁蛋白的添加量基本在0.5mg/g左右。
在保健食品中的应用，利用其抗微生物活性，参与铁代谢、消炎和抗氧化等生理功能。
GB14880-2012中规定乳铁蛋白在调制乳、风味发酵乳、含乳饮料中使用，使用量≤1.0g/kg。批准允许在婴幼儿配方奶粉中添加乳铁蛋白，添加量允许范围是1.0g/kg。
认为乳铁蛋白不但可以用于普通人群，而且可用于对牛奶过敏的特殊人群。允许作为食品添加剂用于运动食品和功能性食品。2001年，牛乳铁蛋白被批准为GRAS，GRN：000067。2003年，牛奶源性乳铁蛋白批准为GRAS，GRN000130。
在2007年，批准其为新型食品。
认为是“非新奇食品，传统食品”，在奶制品中的使用量为10-100mg/100ml或10-100mg/100g。
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