乳清蛋白结构与功能(参考研究)

牛奶中加入酸或凝乳酶，移除已形成的凝固物后，得到的物质就是乳清液，是以牛奶为原料生产干酪过程的副产品之一。

通常情况下，每生产１ｔ干酪，约有８ｔ乳清液产生。

随着乳品生产工业技术的进步以及对乳清成分的深入研究，乳清逐渐成为功能食品、营养制品及医疗食品等的重要原料和特殊添加成分。

乳清蛋白是牛奶乳清中存在的一类蛋白质，是牛奶乳清中的主要成分，其生物学价值可以从两个方面进行评价，即乳清蛋白的氨基酸组成和生理功能。

乳清蛋白必需氨基酸种类齐全，组成模式与人体相似，容易消化吸收，具有极高的生物利用效价；乳清蛋白功能多样，来源于天然食品，是可获得的最经济的食物蛋白质资源之一。

１乳清蛋白的营养特点１．１乳清蛋白质的组成乳清蛋白含有多种生物活性成分，包括β－乳球蛋白、α－乳白蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白、乳铁传递蛋白、乳过氧物酶及多种生长因子和生物活性肽。

１．２乳清蛋白的氨基酸组成乳清蛋白氨基酸组成的特点是：（１）含支链氨基酸（如亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸）２６％，能作为能源物质提供能量，并且是谷氨酸盐的前体物质之一；（２）是含硫氨基酸（半胱氨酸、蛋氨酸）的良好来源，能维持体内的谷胱甘肽（Ｇｌｕｔａｔｈｉｏｎｅ，ＧＳＨ）水作者简介：李莹（１９８２～），女，辽宁人，硕士研究生，从事营养与食品卫生研究。

通讯作者：林晓明乳清蛋白营养特点与功能作用李莹，林晓明（北京大学医学部公共卫生学院营养与食品卫生学系，北京１０００８３）摘要：乳清蛋白是牛奶乳清中存在的一类蛋白质，其必需氨基酸种类齐全、数量充足且比例适当，是一种营养价值较高的优质蛋白，在维持机体肠道、肌肉组织的健康和补充体内的ＧＳＨ数量、抗氧化系统健康方面有重要作用。

乳清蛋白中还含有β－乳球蛋白、α－乳白蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白、乳铁传递蛋白以及乳过氧物酶等多种生物活性蛋白。

这些物质参与构成机体非特异性防御屏障，在抗菌、抗病毒、免疫调节等方面发挥积极作用。

关键词：乳清蛋白；氨基酸；蛋白组成；健康作用平，发挥抗氧化作用；（３）是苏氨酸的极好来源，对肠细胞及肠道屏障连贯性提供保护；（４）含大量的赖氨酸和精氨酸，能刺激代谢激素的分泌，促进肌肉生长。

人、牛、羊乳乳清蛋白质组成及二级结构的研究本文主要探究人乳、牛乳、羊乳主要营养成分、矿物质含量、乳清部分氨基酸模式、乳清蛋白蛋白质组成及功能和蛋白质二级结构的异同之处,通过了解羊乳、牛乳与人乳的差异,为羊乳、牛乳的进一步研究和利用提供理论依据。

主要结果如下:(1)主要营养成分及矿物质分析对于三种乳中主要营养成分含量测定:蛋白质含量采用凯氏定氮法;脂肪含量采用索氏提取法;干物质含量采用直接干燥法测量;灰分含量采用直接灼烧法;乳糖含量采用高效液相色谱法。

对于矿物质元素的测定:采用火焰发射光谱法测定矿物质元素钾、钠;采用原子吸收分光光度法测定钙、锌、铁、镁、铜元素。

结果表明,羊乳相对与牛乳与人乳,富含更多的蛋白质(3.84 g/100 g)、脂肪(3.87 g/100 g),在矿物质含量上除铜元素不及人乳(0.041 mg/100 mL),其它元素的含量均高于牛乳和人乳。

(2)乳清部分氨基酸模式分析利用全自动氨基酸分析仪来测定人乳、牛乳、羊乳乳清部分氨基酸组成。

应用模糊识别法和氨基酸比值系数、氨基酸比值系数分等指标全面评价3种乳乳清部分营养价值。

结果表明:人乳、牛乳、羊乳乳清部分必需氨基酸与总氨基酸比值值分别为0.426、0.429、0.450,全鸡蛋蛋白贴近度分别为0.8768、0.9163,0.9197联合国粮食及农业组织/世界卫生组织贴近度分别为0.9445、0.9156、0.9250。

另外,羊乳在两种氨基酸比值系数分评价分值上分别为68.47、76.56高于人乳的66.78和74.82。

在氨基酸营养评价上,羊乳在上述几方面较牛乳来说都体现出较高的营养价值。

(3)乳清蛋白组成及功能分析将羊乳、牛乳、人乳中乳清蛋白进行分离并结合液质联用技术鉴定,在羊乳、牛乳、人乳乳清蛋白中分别鉴定出156、278、454种蛋白质。

与牛乳与人乳乳清蛋白对比显示,羊乳含有99种特异性表达蛋白质。

与牛乳和人乳分别有31种和15种相同表达的蛋白质。

乳清蛋白的功效和作用乳清蛋白是一类利用现代生产工艺从牛奶中提取出来的蛋白质, 以其纯度高, 消化吸收率高、氨基酸组成最合理, 含有生物活性多肽包括乳球蛋白、乳清蛋白、免疫球蛋白、乳铁蛋白和多种分解多肽等诸多优点而被认为是“蛋白之王” 。

对任何年龄的人群而言, 都是优良的蛋白质来源。

乳清蛋白对人体的作用01、改善体格情况完全天然的蛋白质：乳清蛋白是完全天然的蛋白质, 含有每天饮食所需要的必需氨基酸, 以改善和提高运动员的体质。

益康素中乳清蛋白含量高达80%以上，富含人体8种必需氨基酸，易消化吸收，提高人体免疫力，适用于需要补充蛋白质的人群。

支链氨基酸丰富：是目前所知的含支链氨基酸水平最高的天然食物。

支链氨基酸可以通过延缓中枢神经性疲劳, 而缓解在长时间运动中的疲劳。

亮氨酸的来源：有研究表明, 在饮食中摄入高水平亮氨酸者, 可以获得更多的瘦体组织和更少的脂肪。

乳清蛋白比大豆蛋白亮氨酸的含量高约 50%。

可溶性并易吸收：乳清蛋白因其相对分子质量小, 具有可溶性、易吸收和高吸收效率的特点, 被认为是快速给肌肉提供营养的理想蛋白质。

维持和提高机体免疫力：乳清蛋白通过提高谷胱甘肽 ( GSH )水平, 从而帮助运动员维持和提高机体免疫力。

促进氧合作用和抗自由基：乳清蛋白可以促进机体氧合作用和对抗自由基。

乳清蛋白中的乳铁蛋白是转铁蛋白家族中的一员。

转铁蛋白是产生能量和调控红细胞、血红蛋白所必需的物质。

02、有助于癌症病人康复乳清蛋白因其具有易消化、对机体无刺激的优点, 可作为癌症病人蛋白质的良好来源。

乳清蛋白可以广泛的添加入食物或饮料中, 以增加蛋白质含量而不会影响食物口感, 从而发挥其对癌症病人治疗的支持作用。

癌症病人谷氨酰胺水平下降, 免疫功能低下; 而谷氨酰胺是机体启动免疫反应的燃料, 通过支链氨基酸提供原料。

乳清蛋白是迄今所知道的支链氨基酸最丰富的来源。

补充乳清蛋白可以维持细胞的高 GSH 浓度和提高细胞抗氧化防御能力, 以促进对致癌物的解毒作用。

乳清蛋白结构与功能乳清蛋白是乳清中含量最丰富的蛋白质，占据了乳清中总蛋白质的20%左右。

乳清蛋白具有丰富的氨基酸组成与各种生理活性，在体内发挥着重要的生物学功能。

下面将对乳清蛋白的结构与功能进行详细介绍。

一、乳清蛋白的结构乳清蛋白主要包含三种类型的蛋白质：α-乳球蛋白（α-lactalbumin）、β-乳球蛋白（β-lactoglobulin）和血清白蛋白（serum albumin）。

其中，α-乳球蛋白和β-乳球蛋白属于簇蛋白，结构比较相似，而血清白蛋白则属于单链蛋白。

1. α-乳球蛋白（α-lactalbumin）：由123个氨基酸组成，具有α-螺旋和β-折叠结构。

它存在于乳清中，其主要功能是与乳糖合成蓝蓝色蛋白质（lactose synthase）复合物，参与乳糖的合成。

2. β-乳球蛋白（β-lactoglobulin）：由162个氨基酸组成，具有α-螺旋和β-折叠结构。

它是乳清蛋白中含量最高的成分，具有溶解氧、结合维生素等生理活性。

3. 血清白蛋白（serum albumin）：由585个氨基酸组成，具有高度的可溶性和热稳定性。

它是血浆中含量最高的蛋白质，具有运输营养物质、维持渗透压和结合药物等功能。

二、乳清蛋白的功能1.营养价值：乳清蛋白具有高生物活性和优质的氨基酸组成，包括所有必需氨基酸以及大量的支链氨基酸。

因此，乳清蛋白在体内能够被迅速吸收和利用，促进肌肉生长、修复和恢复，增强免疫功能。

乳清蛋白也被广泛应用于运动营养和体重管理领域。

2. 免疫调节：乳清蛋白中含有丰富的免疫球蛋白（immunoglobulins），具有抗菌、抗病毒和抗过敏等免疫调节功能。

乳清蛋白中的乳酸乳球蛋白（lactoferrin）和免疫球蛋白G（IgG）等成分，能够增加机体的抵抗力，促进免疫细胞的活化和增殖。

3. 抗氧化活性：乳清蛋白中富含谷胱甘肽（glutathione）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase）等抗氧化物质，可以清除自由基和抑制氧化反应的发生。

乳清蛋白及其凝胶性研究摘要：乳清蛋白是从生产干酪的副产品乳清中经分离、浓缩、干燥等工艺而得到的优质蛋白，营养价值极高，因此乳清蛋白在食品工业中具有广泛的应用。

凝胶性是乳清蛋白重要的功能特性之一，其凝胶行为及其流变性质影响了食品独特的质构、感官和风味。

本文对乳清蛋白的组成成分、营养价值和凝胶性做阐述，同时介绍了乳清蛋白凝胶性的研究现状及其在食品工业中的应用。

关键词：乳清蛋白组成营养凝胶性热致凝胶牛奶含有约3.5％的蛋白质，其中80％为酪蛋白（casein），20％为乳清蛋白（whey protein）。

牛奶经酸化或凝乳酶处理后形成的凝乳状沉淀就是干酪（cheese）（主要成分是酪蛋白），同时产生了大量液体副产品乳清。

将乳清经过分离、浓缩、干燥等特殊工艺制得的高蛋白产品就是乳清蛋白。

乳清蛋白具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇的特点，有很高的营养价值和生物学效价。

目前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粉的主要辅料，临床蛋白质补充剂、运动营养产品、保健品和减肥产品的重要组成成分[1]。

乳清蛋白具有很多重要的功能特性（如溶解性、持水性、凝胶性、粘弹性、起泡性和乳化性等），合理利用这些功能特性能够大大改善食品的品质。

凝胶性是乳清蛋白最重要的功能性之一，蛋白质的凝胶行为及其流变性质是形成某些食品独特的质构、感官和风味的决定性因素之一。

1. 乳清蛋白1.1 乳清蛋白的组成乳清蛋白中主要成分是β-乳球蛋白（β-LG）和α-乳白蛋白(α- LA)，这两种蛋白约占乳清蛋白的70%～80%。

其他的蛋白成分包括乳铁蛋白(LG)、糖巨肽(GMP)、牛血清白蛋白（BSA）、免疫球蛋白（Ig）、乳过氧化物酶(LPO)以及大量的生物活性因子等。

β-乳球蛋白约占乳清蛋白的45%～48%，富含人体必需氨基酸。

能结合视黄醇、维生素E等，促进营养物质的转运和吸收。

但对于婴儿来说β-乳球蛋白却是主要的过敏原，因为婴幼儿胃肠道发育尚未成熟，消化液分泌不足，免疫球蛋白分泌极低，加上肠壁穿透性较高，不能完全消化吸收β-乳球蛋白，而是以未被消化的形式进入人体，从而引起过敏反应[2]。

乳清蛋白结构与功能乳清蛋白是乳制品中最主要的蛋白质成分之一，它是一种高营养价值的蛋白质，因其优良的生理功能而被广泛应用于食品、医药和保健产品等领域。

本文将从结构和功能两方面详细介绍乳清蛋白。

乳清蛋白的结构乳清蛋白是由粗乳清加热酸化、离心和干燥而得到的，是一种球状蛋白质。

乳清蛋白主要由α-乳白蛋白、β-乳球蛋白和γ-球蛋白三个组分组成，其中α-乳白蛋白约占总蛋白质的50%～60%，β-乳球蛋白约占20%～25%，γ-球蛋白约占15%。

乳清蛋白的氨基酸组成中，含有丰富的支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸）和谷氨酸。

乳清蛋白由多个氨基酸组成，通过肽键连接起来形成复杂的多肽链结构。

其分子量约为18,000～25,000道尔顿。

乳清蛋白的结构还包括四级结构：一级结构是指氨基酸的序列，决定蛋白质的特定功能；二级结构是指蛋白质中螺旋、折叠、转角等二级结构元件的排列方式；三级结构是指蛋白质的空间构型，由氨基酸序列决定；四级结构是指蛋白质分子间的相互作用形成的超分子结构。

乳清蛋白的功能乳清蛋白具有丰富的生理功能，以下是它的几个主要功能：1.营养功能：乳清蛋白是一种优质的蛋白质，其中含有人体所需的完整的氨基酸，尤其是必需氨基酸。

它的消化吸收率高，能迅速提供身体所需的能量和营养物质。

2.免疫调节功能：乳清蛋白中含有多种免疫活性物质，如乳清免疫球蛋白、乳清免疫球蛋白结合蛋白、免疫球蛋白结合补体等。

这些物质可以增强机体的免疫力，提高机体对疾病的抵抗能力。

3.抗氧化功能：乳清蛋白中含有丰富的谷胱甘肽和半胱氨酸，它们可以与抗氧化酶一起，清除自由基，减轻氧化应激对机体的损害，延缓细胞老化和疾病发生。

4.解毒功能：乳清蛋白中含有丰富的硫氨基酸，可以有效结合并去除机体内的有害物质，如重金属、污染物和一些药物等。

总之，乳清蛋白以其丰富的氨基酸组成和多种保健功能受到广泛关注和应用。

它不仅可以提供丰富的营养物质，还具有免疫调节、抗氧化、解毒和肌肉修复等多种生理功能。