综述:加工诱导的骆驼乳免疫球蛋白与乳铁蛋白修饰:对免疫功能低下儿科人群及其治疗应用的影响

《Foods》:Processing-Induced Modifications of Camel Milk Immunoglobulins and Lactoferrin: Implications for Immunocompromised Pediatric Populations and Therapeutic Applications Omar A. Alhaj, Mohammed O. Ibrahim, Nour A. Elsahoryi and Ola D. Al-Maseimi

【字体: 时间:2026年03月17日 来源:Foods 5.1

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  这篇综述系统探讨了骆驼乳(Camel Milk, CM)作为功能性食品,其核心免疫成分——重链抗体(Heavy-chain Immunoglobulins, IGs)和乳铁蛋白(Lactoferrin, LF)——在加工过程中的变化及其对免疫功能低下儿童的潜在治疗价值。文章揭示了加工安全性与生物活性保留之间的根本矛盾,并综述了热与非热技术对分子结构和功能的影响,旨在为脆弱儿科人群优化兼具安全与疗效的加工策略。

  
1. 引言:免疫功能低下儿童的营养挑战与骆驼乳的机遇
儿科免疫能力缺陷,包括原发性免疫缺陷病(Primary Immunodeficiency Diseases, PIDD)、HIV感染、癌症及造血干细胞移植(Hematopoietic Stem-Cell Transplantation, HSCT)后儿童,普遍面临严重的营养挑战。营养不良与感染形成恶性循环,尤其在严重联合免疫缺陷病(Severe Combined Immunodeficiency, SCID)患儿中,高达88%存在生长迟缓。临床数据显示,HIV感染儿童消瘦(24.65%)和发育迟缓(49.68%)的患病率显著高于未感染儿童。传统的营养支持方案对这些特定人群的免疫调节作用有限,且缺乏针对性证据。骆驼乳作为一种在特定地区易得且富含独特免疫成分的天然食品,为解决这一挑战提供了新的可能性。
2. 骆驼乳作为功能性食品的独特优势
骆驼乳不仅是干旱、半干旱地区重要的传统营养资源,更因其独特的生化构成而区别于牛乳(Bovine Milk, BM)。从蛋白质组成看,骆驼乳不含β-乳球蛋白(β-lactoglobulin)——这是牛乳的主要过敏原,且其酪蛋白以β-酪蛋白(β-CN)为主,占总酪蛋白的65%。更重要的是,骆驼乳富含具有治疗潜力的生物活性蛋白,其乳铁蛋白(LF)浓度是牛乳的3–5倍(0.18至2.48 mg/mL),免疫球蛋白(Immunoglobulins, IGs)含量也更高。其中,重链抗体(Heavy-chain Antibodies, HCAbs,主要为IgG2和IgG3)占总免疫球蛋白的75%,因其缺乏轻链和CH1区而结构独特,具有尺寸小、稳定性高、穿透力强的特点。此外,骆驼乳还含有牛乳中不存在的肽聚糖识别蛋白(Peptidoglycan Recognition Protein, PGRP)和高浓度的溶菌酶(Lysozyme, LZ),共同构成了强大的天然免疫和抗菌体系。
3. 加工困境:安全需求与生物活性保留的矛盾
为确保微生物安全,尤其是针对对食源性病原体易感性高出20倍的免疫功能低下儿童,热加工是乳品处理的工业标准。然而,这恰恰构成了一个根本性矛盾:热处理不可避免地会降解具有治疗作用的生物活性蛋白。研究表明,骆驼乳的免疫球蛋白在75°C下处理30分钟后活性损失68.7%;而乳铁蛋白在85°C处理30分钟后则完全失活。传统的巴氏杀菌(如72°C/15秒)和超高温瞬时灭菌(Ultra-high Temperature, UHT, 如138°C/4秒)虽能有效杀灭病原体并延长货架期,却会导致大部分关键免疫蛋白变性,从而削弱其潜在的免疫调节和抗菌功效。
4. 新兴加工技术与优化策略
为破解上述困境,研究正在探索非热加工和组合技术。高压处理(High-Pressure Processing, HPP)在400–600 MPa的压力下能达到与巴氏杀菌相当的微生物灭活效果,同时对蛋白质结构的破坏较小,能更好地保留α-乳白蛋白(α-LA)、乳铁蛋白和血清白蛋白(Serum Albumin, SA)的活性。脉冲电场(Pulsed Electric Fields, PEF)处理也能实现75–100%的生物活性蛋白保留。此外,策略性发酵与适度热处理结合可能产生协同效应,例如在90°C加热后进行发酵,其产物显示出增强的抗沙门氏菌活性和抗氧化能力。这些方法为平衡安全性与功能保留提供了新方向。
5. 关键知识缺口与未来展望
当前研究存在多个关键空白,阻碍了基于证据的临床应用。首先,关于骆驼乳蛋白热稳定性的数据相互矛盾,缺乏标准化的评估方法。其次,多数研究仅关注蛋白质变性程度,而非加工后生物活性(如抗菌、免疫调节功能)的保留情况。再者,加工过程对胃肠道消化中生物活性肽生成的影响尚不清楚。最重要的是,目前尚无临床试验系统地比较不同加工方式的骆驼乳产品在免疫功能低下儿童中的安全性与疗效差异。此外,用于验证牛乳巴氏杀菌的碱性磷酸酶标准在骆驼乳中并不适用,急需开发骆驼乳特异性的加工验证标志物。
6. 结论
骆驼乳富含独特的免疫蛋白,对免疫功能低下儿童具有明确的治疗潜力。然而,现有的热加工工艺在为这类脆弱人群提供微生物安全保障的同时,也严重损害了其核心生物活性。未来的研究需要系统评估非热加工技术,开展严格的儿科临床试验,建立骆驼乳特异的加工验证标准,并最终制定出能同时确保安全性和最大化治疗效益的、针对脆弱儿科人群的优化加工方案。
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