ALPHA-乳白蛋白的特性、应用及制备

背景及概述

ALPHA-乳白蛋白（α-乳白蛋白，ALA），别名乳白朊，CAS号9013-90-5，是一种广泛存在于哺乳动物乳汁中的球状蛋白质，属于乳清蛋白的核心组分，由123个氨基酸组成，含4个二硫键，分子量约14178Da，等电点介于4.2-4.5之间，在食品、医药、保健品等领域具有重要应用价值，是兼具营养与生物活性的功能性蛋白原料。

特性

ALPHA-乳白蛋白多为白色至类白色冻干粉末，具有一定吸湿性，便于储存与加工使用。溶解性方面，易溶于水，在水中浓度达10mg/mL时呈澄清至微浊状态，颜色为无色至淡黄色，同时可与多种极性溶剂兼容，适配不同加工场景。结构上存在两种主要形态，即结合钙离子的天然态（holo-态）和酸性条件下释放钙离子、β-折叠解旋的脱钙态（apo-态），其分子中含单个强钙离子结合位点，还可结合锌离子，这也是其发挥多种生物活性的基础。稳定性方面，具有良好的热稳定性，常温下性质稳定，但需避免高温、强酸强碱环境，以防蛋白质变性，影响其功能活性。

图1 ALPHA-乳白蛋白性状图

应用

由于ALPHA-乳白蛋白与母乳中α-乳白蛋白的氨基酸序列同源性超过72%，能提供婴幼儿生长发育所需的必需氨基酸，还可增强免疫力、促进消化吸收与脑部发育，是制备类似母乳配方奶粉的关键配料。在食品工业中，凭借其两亲特性，可作为乳化剂、胶凝剂使用，经蛋白酶酶解后还能自组装形成纳米颗粒，提升食品的加工性能与稳定性。在医药与保健品领域，其具有诱导肿瘤细胞凋亡、抑制血管紧张素转移酶（ACE）活性、清除自由基等功能，可用于研发抗癌、降血压、抗炎类药物及功能保健品，此外还可作为钙离子结合蛋白模型，用于生物医学研究。

制备

以生牛乳或乳清蛋白粉末为原料，采用膜分离耦合离子交换层析技术制备ALPHA-乳白蛋白[1]，工艺成熟、纯度高，适配工业化生产，具体流程如下：首先，以生牛乳为原料，经碟片式离心分离获得乳清液，采用50nm孔径陶瓷膜进行微滤、洗涤与浓缩，提高乳清液中α-乳白蛋白的含量；随后，将浓缩后的渗透液喷雾干燥，得到粗品乳清蛋白粉末；接着，采用离子交换层析技术，通过调节氯化钠浓度（0-0.5mol/L）实现α-乳白蛋白与β-乳球蛋白的有效分离；最后，经精制、冻干处理，得到纯度≥98%的成品，该工艺操作简便、成本较低，且能较好保留蛋白质的生物活性。此外，还有等电点沉淀、盐析、选择性酶解等辅助制备方法，但因纯度低、易破坏蛋白结构等缺点，较少用于规模化生产。

参考文献

[1]于淼;许晓曦;吕加平;逄晓阳;张书文.膜分离耦合离子交换层析制备高纯度α-乳白蛋白.[J]乳业科学与技术.2024-07-01.