乳鐵蛋白（lactoferrin，Lf）是高附加值的食品配料，具有廣泛的生物學活性，如抑菌、免疫調解、抗病毒感染等，最初于1939年由Sorensen等在動物乳中發現，1953年Polis等在制備乳過氧化物酶時得到了它的粗制品，在1960年被Johansson和Montreuil等從人乳中首次分離出來。目前我國市場銷售的乳鐵蛋白依賴進口，主要被用于生產運動型飲料、嬰幼兒配方奶粉以及營養藥品等高端食品。

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乳鐵蛋白概述

 乳鐵蛋白是鐵轉運蛋白家族中一種鐵結合性糖蛋白，分子量80kD，由約700個氨基酸組成的單一的多肽鏈結構。其二級結構以α-螺旋和β-折疊結構為主(＞70%)，連接1-2個配糖體，包括甘露糖、半乳糖、N-乙酰半乳糖胺、唾液酸、巖藻酸等。牛乳乳鐵蛋白和人乳乳鐵蛋白分別由703和691個氨基酸組成，兩者的三維結構非常相似，約有70%的氨基酸序列一致。

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自然界中牛初乳中乳鐵蛋白含量最高，一般為0.8-1.0 g/L，隨著奶牛泌乳時間增長，其濃度迅速下降。乳鐵蛋白有缺鐵型、半飽和型和飽和型三種形式。有研究表明，乳鐵蛋白的變性溫度為73.1 ℃，酸性條件下穩定性好。不同種類的乳鐵蛋白氨基酸序列具有非常高的同源性。人乳中乳鐵蛋白含量為2-4 mg/mL，牛乳中含量為0.01-0.35 mg/mL，兩者在生物活性和理化性質方面均具有較高的相似度。因此，牛乳資源的豐富程度,牛乳乳鐵蛋白的相關基礎研究備受關注。

相關報告顯示，2022年，全球乳鐵蛋白市場規模達到45.54億元（人民幣），中國乳鐵蛋白市場規模達8.99億元，預計全球乳鐵蛋白市場規模將在2028年達到70.96億元，在預測期間，全球乳鐵蛋白市場年均復合增長率預估為7.67%。

2024年全球牛乳鐵蛋白細分市場占比分析

數據來源：貝哲斯咨詢

乳鐵蛋白質量標準

2017年頒布實施的食品安全國家新標準《GB1903.17-2016 食品安全國家標準食品營養強化劑乳鐵蛋白》，將乳鐵蛋白純度提升至95%，美國、新西蘭等國家的大部分產品達不到標準而導致乳鐵蛋白進口量驟減，使得其價格大幅度增長。而我國乳鐵蛋白長期依賴進口，乳鐵蛋白供應鏈告急。

資料來源：《GB1903.17-2016食品安全國家標準食品營養強化劑乳鐵蛋白》

乳鐵蛋白生產工藝

目前，乳鐵蛋白的生產技術呈現多元化的格局。

傳統提取法，依據《GB 1903.17-2016 食品安全國家標準食品營養強化劑乳鐵蛋白》，工藝要求是以乳及乳制品為原料,經分離、殺菌、提取、精制、干燥制得。傳統工藝提取的乳鐵蛋白保留了天然構象，但其資源浪費大、成本高、活性損失嚴重的缺點限制了它的進一步發展。

微生物發酵技術，如合成生物企業NewPro通過采用畢赤酵母和絲狀真菌底盤進行蛋白表達，能夠高效生產非動物源的乳鐵蛋白；具有成本低、可規模化生產、無需依賴動物奶源等優勢。

轉基因動物技術，2012年新西蘭AgResearch研究中心的科學家們嘗試通過培育轉基因奶牛，讓其乳汁直接分泌較高含量的乳鐵蛋白。但由于存在技術障礙、倫理爭議和商業化難度大的問題，尚未實現商業化應用。

乳鐵蛋白的不同生產工藝對比

來源：植提橋

目前市場上乳鐵蛋白的主流來源仍然是提取法。國內僅允許傳統提取法生產的乳鐵蛋白用于食品，生物合成技術生產的乳鐵蛋白需通過新食品原料審批。2024年4月，國家衛生健康委員會受理重組人乳鐵蛋白食品添加劑新品種的申報，目前，正在審理中，還沒有通過案例。2023年新加坡公司TurtleTree提交的酵母表達產品的GRAS申請，截至2025年仍在審核中。

以下列舉常見的乳鐵蛋白提取工藝：

牛乳Lf提取工藝流程

畢赤酵母表達重組Lf純化工藝流程

乳鐵蛋白提取分離設備

層析工藝設備

層析是蛋白質分離的關鍵技術，混合物隨流動相從層析柱一端進入，另一端流出，各組分由于物理或化學性質差異，與層析填料之間的作用力不同，故滯留時間不同，按照先后次序依次流出，實現物質的分離純化。層析工藝的核心組件為層析系統及層析柱，層析介質（填料）是分離的核心材料。

層析系統

 銀河集團科技Bio-Pro全自動層析系統，適用于蛋白質的中試及大規模生產，是提升純化效率的理想選擇。該系統遵循ASME BPE及GMP的高標準要求，采用集成化與模塊化設計思路，確保了高度的靈活性與定制能力，能夠根據用戶的特定需求進行個性化配置。該系統操作便捷，支持手動與自動模式無縫切換，全面覆蓋平衡、上樣、沖洗、洗脫、自動收集及在線清洗等關鍵工藝步驟，實現了生產流程的自動化與精細化管理。此外，Bio-Pro系統附帶完備的驗證文件包，嚴格遵循相關法規要求，為客戶的合規生產提供了堅實的保障。

層析柱

ACC和SCC兩款層析柱可選。ACC系列自動軸向壓縮層析柱，配備自動裝柱工作站，實現裝柱、卸柱及清洗過程全自動化，維護工作簡便高效。憑借其智能化的裝柱技術，確保每一次裝填都能達到高度一致性，進而保障層析結果的重現性，有效降低了因生產批次間差異可能導致的風險，提升了產品質量的穩定性，具備廣泛的適用性。

ACC自動軸向壓縮層析柱

SCC系列自動噴膠層析柱，通過獨特的噴淋結構設計保證裝柱過程中填料裝填均勻，不分層，柱效高。配套裝柱工作站可自動或手動完成裝柱、卸柱及清洗，維護方便，適用于生物制藥行業絕大多數層析填料以及相應的裝柱方法，適應產品多元化的生產要求。

SCC自動噴膠層析柱

層析介質

根據層析原理不同，層析介質可分為親和層析填料、離子交換填料、凝膠過濾層析填料、疏水填料等，層析填料的基質有葡聚糖、瓊脂糖、聚合物等不同基質。在乳鐵蛋白的純化中主要應用陽離子交換填料，用于吸附乳鐵蛋白。經驗證Hedera SP BB/Hedera SP FF兩款填料對于乳鐵蛋白的分離均有良好的分離效果，Lf純度＞95%。

 分離譜圖如下：

 純化后的色譜圖對比

 純化結果表

銀河集團科技適合用于乳鐵蛋白分離的幾款填料參數表

膜過濾工藝設備

Bio-TFF切向流超濾系統

膜過濾是也是蛋白分離純化不可或缺的技術之一，膜過濾系統主要包括納濾、超濾和除菌過濾。在乳鐵蛋白的純化過程中，主要應用超濾系統進行除鹽和濃縮。

銀河集團科技Bio-TFF切向流超濾系統是一款操作簡便的自動超濾UF/DF系統，通過采用創新智能化設計，該系統不僅可以提升工藝性能，而且能夠實現超低起始運行體積、最大的超濾濃度倍數以及卓越的產品回收能力，確保生產效率與產品質量。

針對不同的生產工藝需求，Bio-TFF系統提供了高度靈活性，循環罐容量范圍可。⒉捎梅痔迨繳杓疲繁Ｑ飯藪笮〉牡髡換嵩黽酉低匙芴寤指咝г誦。系統支持手動及全自動模式，輕松實現在線清潔（CIP）、料液濃縮、等體積洗濾、自動收集等功能，是生物大分子濃縮與洗濾過程的理想選擇。

銀河集團還提供廣泛的兼容性選項，包括適配Millipore、Pall、Sartorius等品牌膜包的夾具式超濾/微濾系統，以及提供適配Pall、Repligen中空纖維柱的中空纖維超濾/微濾系統，以滿足不同用戶的特定需求和偏好。

關于銀河集團科技

江蘇銀河集團科技股份有限公司成立于1998年，下設全資子公司江蘇漢德科技有限公司、江蘇漢凰科技有限公司、HANBON (SINGAPORE) PTE.LTD.。現有總員工650多人，是一家以色譜產品和技術為核心的國家高新技術企業和國家專精特新“小巨人”企業，主要產品有：實驗室和工業規模的液相色譜系統、模擬移動床色譜系統、超臨界流體色譜系統、層析系統、連續流層析系統、超濾系統、在線配液系統、核酸和多肽合成系統、色譜分離介質等。公司產品和技術在生物醫藥、化工、食品、天然產物、保健品、醫美產品等領域也有著重要應用。除下游分離純化設備外，公司還可以為客戶提供純化工藝、分離介質和分離純化整體解決方案。

銀河集團科技深耕色譜分離純化近30年，組建了一支具有豐富經驗的色譜分離純化技術開發團隊，為客戶量身定制分離純化工藝，以確定最適合客戶的色譜純化工藝方案，形成從工藝開發到設備交付的分離純化整體化交鑰匙服務。