乳鐵蛋白是一種存在於哺乳動物乳汁中的天然蛋白質,由於其擁有調節鐵質、抗菌、抗病毒與免疫調節等種種特性而備受關注。
近年來,隨著健康意識的提升,乳鐵蛋白在保健食品領域的應用越來越廣泛,特別是在促進免疫力與腸道健康方面。本文將深入探討乳鐵蛋白的功效、應用與使用建議,幫助您瞭解如何透過補充乳鐵蛋白來提升健康。
什麼是乳鐵蛋白?
乳鐵蛋白 (Lactoferrin, LF) ,又被稱做乳運鐵蛋白 (Lactotransferrin, LTF) ,是一種攜帶鐵的蛋白質,屬於多功能球狀醣蛋白的一種。
乳鐵蛋白最早於 1939 年被發現,是一種存在牛奶中的含鐵紅蛋白。但一直要到 1960 年,乳鐵蛋才被從母乳和牛乳中分離純化出來,並進行詳細的研究,接著在 1961 年被正式命名為乳鐵蛋白。
乳鐵蛋白普遍存在於哺乳動物的乳汁中,尤其在初乳中含量最為豐富,甚至高出成熟乳數倍。例如:
- 牛乳中的乳鐵蛋白每公升含約 0.02g~0.2g / 公升,而牛乳初乳中的乳鐵蛋白則可達 1g~2g / 公升
- 母乳的成熟乳中的乳鐵蛋白含量約為 2g~4g / 公升,但母乳初乳中的乳鐵蛋白含量卻高達約每公升 6g~8g / 公升。
目前研究也已證實乳鐵蛋白存在於腎臟、肺臟、膽囊、胰臟、腸、肝臟、攝護腺、唾液、淚液、精子、腦脊髓液、尿液、支氣管分泌物、陰道分泌物、臍帶血、血漿和免疫系統細胞等處,當身體需要快速有效地抵禦外部威脅時,它就會出現。
乳鐵蛋白的主要功效
乳鐵蛋白有八項主要功效:調節鐵質、抗病毒、抗氧化、抗發炎、免疫調節、細胞增生、抗癌、抗細菌 / 真菌 / 寄生蟲。
乳鐵蛋白功效一:調節鐵質
由於乳鐵蛋白是的一種結合鐵的醣蛋白,因此可作為鐵的儲存庫。
一旦細胞中缺鐵,細胞就會在細胞膜上製造大量的乳鐵蛋白受體,以便與乳鐵蛋白結合。而細胞在乳鐵蛋白進行結合之後,鐵就會被釋放到細胞中。
鐵對身體的重要性
血紅蛋白(又叫血紅素)是血液中的重要蛋白質,負責運送氧氣到全身,但它必須與鐵結合才能正常運作。如果體內鐵質不足,血紅蛋白的功能會下降,導致身體缺氧,讓人容易覺得疲勞、頭暈,甚至影響學習、工作或運動表現。
乳鐵蛋白的調節鐵質應用
乳鐵蛋白不只是幫助運送鐵,還能儲存和調節鐵質的吸收。
由於在運動之後,肌肉會大量消耗氧氣,因此可能導致乳酸堆積、肌肉痠痛,但這時如果補充乳鐵蛋白,它就能釋放鐵到血液中,幫助氧氣更有效地運用,進而增強能量並減少疲勞感。
特別是女性在生理期時,容易因為鐵質流失而感到疲倦,甚至影響到學習、工作或運動表現。這時候,若適量補充乳鐵蛋白,則可以幫助維持體內鐵質平衡,也能避免缺鐵帶來的不適。
另外,研究也發現,服用乳鐵蛋白的女性運動員,紅血球數提高、血液中乳酸含量也較低,進而提升運動表現。
乳鐵蛋白功效二:抗病毒
乳鐵蛋白被認為是人體的第一道防護網,其廣泛分布的在身體的黏膜組織,如口腔、鼻腔、腸道等地方,而這些部位是病毒最容易侵入的地方。因此,乳鐵蛋白不只是被動防禦病毒,更能主動攻擊病毒,減少感染的風險。
乳鐵蛋白的抗病毒機制
- 阻擋病毒入侵細胞:
乳鐵蛋白能在細胞膜上形成保護層,讓病毒無法輕易進入細胞內繁殖。 - 包圍病毒:
乳鐵蛋白能直接包覆病毒顆粒,使病毒無法接觸細胞膜,進而降低感染機會。 - 調節免疫功能:
乳鐵蛋白能幫助抑制發炎反應,降低「細胞激素風暴」(俗稱免疫風暴)發生的機會,避免免疫系統過度反應導致嚴重的身體傷害,同時也能啟動免疫細胞的活性,以殺死病毒。 - 調節凝血功能、防止血栓:
乳鐵蛋白可以結合血液中的胞漿素原 (plasminogen,又稱纖維蛋白溶酶原) ,降低如 COVID-19 等疾病可能引起的血栓風險。
早在新冠病毒出現前,科學家就已經發現乳鐵蛋白對於多種病毒都有相當的防禦作用,包括腸病毒、SARS(嚴重急性呼吸症候群)、C 型肝炎病毒等。這些研究都顯示了,乳鐵蛋白不僅有助於抵抗新冠病毒,也能對其他種類的病毒感染提供一定程度的防護。
隨著研究的深入,科學家對乳鐵蛋白的作用機制有了更清楚的了解,因此也讓它成為當前最受關注的天然抗病毒補充品之一。
乳鐵蛋白功效三:抗氧化
氧化是疾病的元凶,也是身體老化的根源,因此有句話說,「抗氧化就能抗老化」。
乳鐵蛋白有非常好的抗氧化作用,主要是因為它能調節體內的鐵質,減少因鐵所引起的氧化作用,從而抑制自由基(活性氧的一種)的產生。
雖然鐵是我們身體必需的元素,但體內若有過多的游離鐵,在其氧化後就會形成自由基,而自由基就像亂跑的破壞者,它們會攻擊身體不同的部位。如攻擊到腦部,就可能引發阿茲海默症、如果攻擊皮膚細胞,則可能讓皮膚出現皺紋等。
但若體內有足夠的乳鐵蛋白,這些游離鐵就會被乳鐵蛋白抓住,就不會在體內亂竄,也不會被氧化成為自由基。
換言之,若乳鐵蛋白搭配服用鐵劑,這些鐵也會很穩定地存在於體內,當身體需要的時候,才會把釋放出來做使用。事實上,即便單純補充乳鐵蛋白,對於缺鐵性貧血也會有幫助。
活性氧(自由基、過氧化氫等)的來源與影響
我們體內會產生一種叫做「活性氧」的物質,是生物有氧代謝過程中的一種副產品,包括自由基、過氧化氫等都是屬於此類。
活性氧可能來自外界(像是紫外線、空氣污染、化學毒物等)或體內(例如能量代謝、發炎反應和細胞活動等),其會破壞人體的 DNA、脂肪和蛋白質等,進而導致疾病和早衰。因此,控制氧化壓力可以幫助我們保持健康,這也是為什麼會建議大家多吃富含抗氧化物質的蔬果的原因。
但因為在我們的新陳代謝過程中,產生活性氧是不可避免的過程,所以乳鐵蛋白常被推薦作為一種膳食補充劑,能幫助我們對抗活性氧也就是自由基,進而保護身體,延緩老化的情形。
乳鐵蛋白功效四:抗發炎
發炎是一種身體的防禦反應,當我們受傷或感染細菌時,身體會啟動發炎機制來保護自己。但如果發炎反應過強或持續太久,就會開始傷害細胞、加速老化,甚至引發疾病。
乳鐵蛋白在人體防禦系統中可說是第一線的戰士,體液中的乳鐵蛋白含量,會在發炎過程中顯著增加。例如,有時陰道分泌物增加,表示該處正在受到感染,因此身體就會啟動免疫機制大量分泌乳鐵蛋白來對抗發炎。
乳鐵蛋白是一種幫助調節發炎的蛋白質,其主要透過以下方式減少發炎反應:
- 降低體內游離鐵,降低傷害
- 鐵雖然是身體必需的營養素,但過量的游離鐵氧化後會產生「活性氧」(自由基),而這些物質就會開始會攻擊細胞,導致發炎。
- 乳鐵蛋白能與鐵結合,減少游離鐵在體內的含量,也能減少發炎部位的白血球將游離鐵轉化為活性氧,進而將細胞的傷害減到最低。
- 與發炎物質結合,減少發炎
- 增加抗發炎物質的產生,降低發炎
- 乳鐵蛋白同時也能增加抗發炎介白素 (IL-10) 的產生,從而來幫助身體降低發炎程度。
乳鐵蛋白在人體的抗發炎應用
臨床的相關試驗證明,乳鐵蛋白是一種天然免疫調節劑,有助於治療或預防關節炎等疾病,因此相關的原理也被應用在醫學檢測上。
- 腸道發炎檢測:醫學上可透過測量糞便中的乳鐵蛋白濃度來檢測腸道是否發炎,特別是常被用做診斷「發炎性腸道疾病」(IBD) 時。
- 感染監測指標:當身體受到感染時,乳鐵蛋白的濃度也會跟著自然上升,因此也被作為發炎程度的指標。
- 皮膚發炎治療:在實驗中,當皮膚受到過敏原刺激而有發炎紅腫反應時(如被蚊蟲叮咬等)時,塗抹乳鐵蛋白可降低發炎反應,減少紅腫症狀。
乳鐵蛋白功效五:免疫調節
人類身體的免疫系統,雖然可以用來對抗病毒、細菌等外來微生物,但若免疫系統如果反應過度,造成嚴重的發炎反應,反而會反過來傷害自己,甚至導致身體出現危險的「免疫風暴」。
這時候,乳鐵蛋白就能發揮調節作用,來幫助免疫系統維持恰到好處的平衡。因此,乳鐵蛋白之於人體最重要的概念,就是「調節生理機能的正常運作」,並起到動態調控免疫細胞的作用。
乳鐵蛋白如何調節免疫系統
乳鐵蛋白能與許多免疫細胞上的受體進行結合,來發揮免疫調節的功能,既能夠幫助身體對抗病菌,同時也能避免免疫系統過度反應。它的主要作用包括:
- 抑制過多的細胞激素,防止免疫風暴
- 清除多餘的自由基,減少細胞傷害
- 乳鐵蛋白具有「抗氧化」作用,能清除與避免過多的自由基在身體內亂竄,以減少對細胞的傷害。
- 幫助免疫細胞運作與調節
- 乳鐵蛋白可以促進特定的免疫細胞(如淋巴細胞、巨噬細胞、蘭格罕氏細胞、自然殺手細胞、嗜中性球等)的增生、分化與活性,讓免疫系統更有效地對抗病菌。
- 這樣能確保身體能夠不但快速清除入侵身體的微生物、病菌等,同時也不會讓發炎反應過度失控。
乳鐵蛋白功效六:細胞增生
乳鐵蛋白不但能與免疫系統一同對抗外敵,還能在清除外來入侵者之後,幫助細胞進行修復。
乳鐵蛋白在傷口癒合過程中,具備了調節細胞增生、控制細胞分化、抗感染、抗發炎等四大功能,因此塗抹於傷口上之後即可產生一層生物膜,避免傷口接觸外在環境產生二次感染。
乳鐵蛋白的修復功能
- 幫助傷口癒合,防止二次感染:乳鐵蛋白能促進皮膚和黏膜細胞的修復,減少傷口因細菌感染而惡化的風險。
- 促進組織生長與修復:乳鐵蛋白可以幫助受損的皮膚細胞增生,加速燙傷、割傷等傷口的癒合。
除此之外,研究也發現,乳鐵蛋白還有助於毛髮和骨骼生長,對於需要快速修復或促進生長的人來說,也會是一種有幫助的營養素。
乳鐵蛋白功效七:抗癌
研究發現,乳鐵蛋白對癌細胞具有辨識度,當體內有癌細胞存在時,乳鐵蛋白能順利地和癌細胞結合,並啟動癌細胞的自殺作用,進而更精準地殺死癌細胞。
乳鐵蛋白對抗癌細胞的方式
- 辨識癌細胞:
癌細胞的表面有不同於正常細胞的醣蛋白,乳鐵蛋白能直接辨識癌細胞,並進入癌細胞內,接著啟動癌細胞自我毀滅的機制來殺死癌細胞。 - 阻止癌細胞得到營養:
當腫瘤生長時,癌細胞會在周圍長出新血管來獲得養分。乳鐵蛋白可以抑制這些新血管的生長,讓癌細胞得不到足夠的營養,減緩腫瘤的成長。 - 作為抗癌藥物的運輸工具:
因為乳鐵蛋白能辨識癌細胞,因此也可以被利用來作為抗癌藥物的載體,讓治療更有效率。
乳鐵蛋白功效八:抗細菌、真菌、寄生蟲
乳鐵蛋白是一種可以與鐵結合的蛋白質,當它把體內的鐵牢牢抓住時,細菌、微生物等就無法獲得充足營養,進而停止繁殖甚至死亡,這就是乳鐵蛋白的「抑菌作用」。
乳鐵蛋白如何殺死細菌?
除了讓細菌「餓死」,乳鐵蛋白還可以直接攻擊細菌:
- 破壞細菌細胞膜:乳鐵蛋白含正電,當兩者接觸時,乳鐵蛋白會在細菌的細胞膜上打洞,進一步殺死細菌。
- 影響寄生蟲:乳鐵蛋白能讓寄生蟲的細胞膜產生破口,使其虛弱死亡,或是改變宿主與寄生蟲間的交互作用,以降低宿主被感染的機率。
乳鐵蛋白如何幫助好菌?
雖然乳鐵蛋白會「餓死」壞菌,但對於鐵需求量較低的好菌,如乳酸菌和雙歧乳桿菌等,乳鐵蛋白則能作為鐵的供應者,將鐵釋放出來並促進其生長繁殖。
因此,乳鐵蛋白不僅能減少壞菌,還能促進好菌的繁殖,讓腸道菌群保持健康平衡。
乳鐵蛋白的相關四大應用
乳鐵蛋白因其多種生理功能及抗菌、抗炎、免疫調節等特性,因此也被廣泛應用在不同產品與領域中。
乳鐵蛋白的主要應用有四種:嬰幼兒配方奶粉、機能性產品(保健食品、用品)、化妝品與保養品、醫療與臨床應用。
乳鐵蛋白應用一:嬰幼兒配方奶粉
乳鐵蛋白在母乳中含量豐富,特別是在初乳中濃度最高。目前乳鐵蛋白在台灣最多的應用,就是將其添加在嬰幼兒配方奶粉中。
因爲嬰幼兒的免疫系統尚未成熟,且母乳中的乳鐵蛋白能夠幫助調節免疫系統、促進腸道健康,因此許多嬰幼兒配方奶粉會額外添加乳鐵蛋白,以讓嬰幼兒在轉換為配方奶時,能夠延續著類似母乳對於嬰幼兒的保護力。
在腸病毒、輪狀病毒等疾病的好發時期,也能降低嬰幼兒的感染機率,或是在染病時減輕症狀。
乳鐵蛋白應用二:機能性產品(保健食品、用品)
隨著乳鐵蛋白的研究越來越廣泛與成熟,除了嬰幼兒奶粉之外,乳鐵蛋白也開始被添加在各種機能性產品,如保健食品與相關用品之中。
較常見的除了添加益生菌的複方乳鐵蛋白產品之外,也有像是加入葉黃素、鈣、維生素 D、酵母鋅等類的保健食品,另外市面上也有像是將乳鐵蛋白加入如洗髮精、口腔噴霧之類的相關用品中的產品。
乳鐵蛋白應用三:化妝品與保養品
乳鐵蛋白能促進真皮層內的纖維母細胞與膠原蛋白增生,能使肌膚恢復彈性,具有抗氧化、抗老化的功效,也有助於改善過敏、 異位性皮膚炎、嬰幼兒尿布疹、青春痘和蚊蟲叮咬等肌膚相關問題,,因此適合當作化妝品和保養品的成分。
另外研究也證實,乳鐵蛋白也能促進毛囊底部毛乳頭和黑色素細胞的增生,並保護細胞不受自由基的傷害,因此也被用於生髮、黑髮的產品上。
乳鐵蛋白應用四:醫療與臨床應用
研究發現,將藥物和乳鐵蛋白包覆在一起,能更精準有效地治療疾病,也能減少藥物的副作用。
且由於乳鐵蛋白能穿過大腦中非常複雜的血腦屏障 (blood-brain barrier, BBB),因此目前將乳鐵蛋白作為阿茲海默症與帕金森氏症的藥物載體研究,更是十分值得關注。
如何攝取補充乳鐵蛋白
乳鐵蛋白建議攝取量
乳鐵蛋白已被美國食品藥物管理局列為公認安全的物質 (generally recognized as a safe substance; GRAS) ,而根據相關法規與衛福部的建議,乳鐵蛋白每日攝取上限為 0.3g(0.3g 等於 300 mg、300 毫克)。
- 一般日常保健:建議一日攝取量約 0.1g~0.3g 左右,才能達到乳鐵蛋白的保健功效。
- 做為藥物治療:用來治療或緩解疾病時,可在短時間內使用高劑量,所需的劑量依照不同的疾病而有差異,通常會介於每日 0.2g~1g 之間。
天然食物來源
乳鐵蛋白普遍存在於人、牛、豬、羊、駱駝等哺乳類動物的乳汁中,在初乳中的含量尤其豐富。
- 牛乳:牛乳初乳中的乳鐵蛋白含量約 1g~2g / 公升,但一般牛乳的乳鐵蛋白含量會降低至每公升含約 0.02g~0.2g / 公升。
- 母乳:母乳初乳中的乳鐵蛋白含量高達每公升 6g~8g / 公升,但母乳的成熟乳中的乳鐵蛋白含量約會下降至 2g~4g / 公升。
另外,駱駝乳中的乳鐵蛋白對大腸桿菌 O157:H7 的抗菌效果最好,山羊乳和綿羊乳次之,再次之為牛乳與母乳,此差異可能是各種來源的乳鐵蛋白結構不同所造成的。整體而言,母乳與牛乳仍然是乳鐵蛋白最豐富的來源。
營養膳食補充劑
目前市售的牛乳幾乎都屬於一般牛乳而非初乳,而市售牛乳的乳鐵蛋白含量,每公升只有0.02g~0.2g 左右,甚至不到此含量。因此對比建議一日攝取量約 0.1g ~0.3g 左右,我們較難透過喝鮮奶等日常飲食,就攝取到充足的乳鐵蛋白,往往透過營養補充劑來補足。
補充乳鐵蛋白的建議方式與時機
補充乳鐵蛋白最有效率的方式,就是食用乳源純淨、純度高的營養補充劑。 購買時會建議選擇膠囊類型,因為成分往往會較為單純,乳鐵蛋白的含量也較高。
而每日食用的時間並非絕對,通常只要記得吃就可以。但若有特殊需求,如補鐵、免疫調節等,建議如下:
- 餐前或空腹服用:鐵質調節、免疫調節、抗細菌、抗病毒。
- 飯後或隨餐服用:餵養好菌、抗超級細菌、降血壓、補鐵。
乳鐵蛋白的安全性與副作用
乳鐵蛋白的安全性和耐受性良好,適量攝取乳鐵蛋白是安全的,也沒有明顯副作用。
依據台灣衛福部的規定,乳鐵蛋白若做為營養補充品,每日食用上限為 0.3g(0.3g 等於 300 mg、300 毫克);而做為藥物進行短時間高劑量治療,通常會介於每日 0.2g~1g 之間。臨床證明,除非每天攝取乳鐵蛋白達到 7.2 克並持續 8 週,否則通常不會有不良反應。
但若超過此劑量,可能會出現下痢、皮疹、食欲不振、噁心、疲勞等副作用。然而,這些反應因人而異,建議在使用前諮詢醫生或營養師。
乳鐵蛋白是如何製作的?
目前各式各樣的分離與純化技術已被開發,用於從牛奶中萃取乳鐵蛋白,包含離子交換層析法(exchange chromatography)、膜吸法 (membrane absorption)、液相層析分離法 (liquid chromatography membrane separation)、離子交換樹脂法 (ion exchange resin) 等多種方法。
在這些方法中,回收率、純度、原料投入以及加工成本各有差異,但現有大多數方法都以脫脂牛乳或乳清作為起始原料。
目前,乳鐵蛋白依然是市面上最昂貴的乳製品原料之一,每公斤價格介於 600 至 2000 美元不等。之所以如此高價,部分原因在於其生產過程十分複雜,另一方面則是因為製造乳鐵蛋白需要龐大的原料量。
以一般的製程為例,約需要 100 萬公升的乳清才能生產 20 至 30 公斤的乳鐵蛋白;如果使用脫脂牛奶,同樣的 100 萬公升只能生產約 30 至 60 公斤的乳鐵蛋白。
乳鐵蛋白相關Q&A
Q1:乳糖不耐症或對牛奶過敏的人可以吃乳鐵蛋白嗎?
乳糖不耐症是體內缺乏分解乳糖的酵素,並非無法分解乳鐵蛋白。
牛奶內成分很複雜,造成過敏的因子很難判定,但乳鐵蛋白引起過敏的機率很低。
Q2:補充乳鐵蛋白和補充高蛋白(乳清蛋白)有何不同?
補充乳鐵蛋白與補充高蛋白(乳清蛋白)的概念完全不同。
一般成人的每日蛋白質攝取量,建議為每日每公斤 0.8g~1.1g 左右,也就是 50 公斤的成年人,每日蛋白質攝取量為 40g~55g。
而所謂的高蛋白飲食,基本上會更接近理想範圍的最高界線每日每公斤 2.5g 蛋白質,也就是 50 公斤的成年人,每日蛋白質攝取量要接近 125g,才屬於高蛋白飲食。
而乳鐵蛋白的建議一日攝取量約 0.1g~0.3g 左右,和每日的蛋白質攝取量相去甚遠,也與補充高蛋白(乳清蛋白)不相關。
Q3:如果血液中鐵含量過高,還可以服用乳鐵蛋白嗎?
乳鐵蛋白具有調解鐵質功能,能結合多餘的游離鐵,減少體內自由基產生,可降低過多鐵對細胞造成的氧化壓力;若血液中缺鐵時,則有補充鐵的功能,可說是幫助體內鐵質達到「動態恆定」的利器。
但若有鐵代謝異常者,必須先和醫師討論,評估是否適合服用相關補充品。
寶晶醫療引領乳鐵蛋白應用,開啟健康新時代
雖然乳鐵蛋白目前研究僅有約 60 年的歷史,因此討論度、知名度相對的還沒有那麼高,但因其具有調節免疫、抗菌抗病毒、抗氧化、促進腸道健康等多重功效,且隨著科學研究的深入,乳鐵蛋白在如疾病預防治療上有更多的應用,價值也日益受到重視。
寶晶醫療 Prolactix 由乳鐵蛋白的權威黃琇琴博士領軍,多年來致力於乳鐵蛋白的研究與應用,持續開發高品質的相關產品,並積極推動乳鐵蛋白的發展,以期為嬰幼兒營養、成人保健與臨床醫療帶來更多可能性。
參考資料
- What are the Benefits of Lactoferrin?
- The Lactoferrin Phenomenon—A Miracle Molecule
- Lactoferrin for prevention of common viral infections
- The Immunological Role of the Placenta in SARS-CoV-2 Infection—Viral Transmission, Immune Regulation, and Lactoferrin Activity
- Strategic insights into the global Lactoferrin and Lactoperoxidase market
- Preventive Effect of Lactoferrin Intake on Anemia in Female Long Distance Runners
- Generally Recognized as Safe (GRAS)
- 《疫起看見乳鐵蛋白的健康效應:權威揭密!守護你一生的神奇蛋白質》
- 食品添加物使用範圍及限量暨規格標準
黃琇琴博士
乳鐵蛋白與胜肽權威
細胞分子生物學專家
清華大學生命科學研究所博士
研究細胞生物學逾 30 年,深耕乳鐵蛋白的研究超過 20 年。
專精於探索細胞再生、頭皮健康與毛髮活化,多年致力於乳鐵蛋白之研究與應用,出版多本書籍並擁有多項相關專利。
亦透過出版、演講、媒體訪問與 Podcast,積極推廣乳鐵蛋白,幫助更多人認識此優良天然蛋白質。
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