Лактоферрин: свойства и значение¶

Лактоферрин — железосвязывающий гликопротеин из семейства трансферринов, входящий в состав секретов слизистых оболочек и грудного молока млекопитающих, включая человека. Обладает бактериостатическим, противовирусным и иммуномодулирующим действием. Впервые выделен из коровьего молока в 1939 году чешским биохимиком Йозефом Ржезницей (Józef Rzasa), позднее изучен в грудном молоке человека. Суточная потребность в лактоферрине не установлена, поскольку он синтезируется в организме самостоятельно и поступает с пищей.

¶Структура и свойства

Лактоферрин относится к глобулярным белкам с молекулярной массой около 80 кДа. Полипептидная цепь состоит примерно из 700 аминокислот и свёрнута в две симметричные лобулы, каждая из которых содержит одно железо-связывающее site. В отличие от трансферрина, лактоферрин связывает ионы железа с гораздо большей аффинностью, удерживая их даже при пониженном pH, что позволяет ему работать в кислой среде — например, в желудке или в зоне воспаления.

Белок насыщен углеводными цепями (гликозилирован на 2–3 % массы), что повышает его устойчивость к ферментативному расщеплению. Термическая обработка денатурирует лактоферрин, однако частичная активность сохраняется при пастеризации.

¶Функции в организме

Основные биологические роли лактоферрина связаны с обменом железа и защитой слизистых оболочек:

• Бактериостатический эффект. Связывание свободного железа делает его недоступным для бактерий, особенно грамотрицательных, для роста которых Fe³⁺ критически важен. Эффект проявляется в отношении кишечной палочки, сальмонеллы, стафилококка, клебсиеллы и ряда других патогенов.
• Прямое антимикробное действие. При протеолитическом расщеплении лактоферрина высвобождается лактоферринин — пептидный фрагмент, способный повреждать мембраны бактерий и грибов.
• Противовирусная активность. Лактоферрин связывает гепарансульфатные протеогликаны на поверхности клеток, через которые проникают ряд вирусов (герпесвирус, риновирус, вирус гриппа, ВИЧ), и блокирует их адгезию.
• Иммуномодуляция. Стимулирует созревание нейтрофилов и макрофагов, модулирует выработку цитокинов, влияет на пролиферацию лимфоцитов.
• Регуляция феррокинетики. Участвует в транспорте железа в кишечнике и поддержании его баланса.

¶Лактоферрин в грудном молоке

Концентрация лактоферрина в женском молоке значительно выше, чем в коровьем: вcolostrum (молозиве) она достигает 1–7 г/л, в зрелом молоке — 1–3 г/л, тогда как в коровьем молоке содержание составляет 0,02–0,2 г/л. Высокий уровень лактоферрина в молозиве рассматривается как компонент пассивного иммунитета новорождённых: он защищает незрелый кишечник ребёнка от бактериальной колонизации и обеспечивает поступление железа.

¶Применение

¶Медицина и педиатрия

Лактоферрин изучается и применяется как биологически активная добавка. В России и ряде стран Европы препараты лактоферрина используются в составе комплексной терапии при респираторных инфекциях, дисбактериозе кишечника и железодефицитных состояниях. В педиатрии рекомендован как компонент молочных смесей для профилактики инфекций у недоношенных детей.

¶Косметология

Лактоферрин включают в состав косметических средств для ухода за кожей с акне — за счёт подавления роста Cutibacterium acnes и противовоспалительного эффекта.

¶Пищевая промышленность

Лактоферрин выделяют из молочной сыворотки и молока с помощью ионообменной хроматографии. Порошковые формы добавляют в функциональные продукты питания и детское питание.

¶Получение

Промышленный лактоферрин получают преимущественно из коровьего молока и молочной сыворотки. С 2000-х годов разработаны методы рекомбинантного синтеза — например, получение человеческого лактоферрина в молоке трансгенных коз (компания Ventria Bioscience), что позволяет обеспечить идентичность с человеческой формой белка.

¶Безопасность

Лактоферрин generally признан безопасным (GRAS-статус в США). При приёме внутрь в рекомендуемых дозах побочных эффектов не выявлено. Ограничением может служить индивидуальная непереносимость молочного белка.

¶Интересные факты

• Лактоферрин входит в состав слёзной жидкости (отсюда название: лакто — молоко, феррин — железо), слюны, секрета поджелудочной железы и гранул нейтрофилов.
• Способность связывать железо делает лактоферрин перспективным кандидатом в средства против бактериальных инфекций, устойчивых к антибиотикам, — за счёт «голодания» патогенов, а не прямого уничтожения.

¶Источники

• Биохимия белков: учебное пособие.
• Национальная библиотека медицины США (PubMed): публикации по lactoferrin.
• FAO/WHO: оценка безопасности пищевых добавок.