在功能性乳基料深加工领域，高纯度活性蛋白的制备技术一直是产业升级的关键瓶颈。中国农业科学院农产品加工研究所乳品加工与质量安全创新团队首席逄晓阳研究员近日系统阐述了其在牛乳α-乳白蛋白分离制备及结构特性分析方面的最新技术进展。该团队通过膜分离耦合离子交换层析的创新工艺，成功实现α-乳白蛋白纯度达到98%以上，并对其结构特性进行了深入解析，为我国婴配粉核心基料的自主化提供了重要技术支撑。
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分离制备突破：膜分离耦合层析工艺实现高纯度提取
α-乳白蛋白是乳清蛋白中的第二大组分，具有调节乳糖合成、促进矿物质吸收等重要生理功能。然而，由于α-乳白蛋白与β-乳球蛋白在分子量和等电点上的相似性，高纯度分离一直是行业技术难题。逄晓阳研究员团队以生牛乳为原料，经膜分离及喷雾干燥制得鲜乳乳清蛋白粉，结合离子交换层析制备高纯度α-乳白蛋白。
研究团队系统优化了膜分离工艺参数，发现在浓缩3倍、微滤1次、洗滤2次的条件下，50 nm陶瓷膜渗透液中α-乳白蛋白占真蛋白的21.04%，显著高于100 nm陶瓷膜渗透液的15.84%。对50 nm陶瓷膜渗透液进行喷雾干燥后，采用离子交换层析进一步纯化，在10倍柱体积内，NaCl溶液浓度由0 mol/L梯度增至0.5 mol/L，α-乳白蛋白与β-乳球蛋白实现了良好分离，最终得到的α-乳白蛋白纯度高达98.18%。这一成果为工业化制备高纯度α-乳白蛋白乳基料提供了关键技术支撑。
在获得高纯度α-乳白蛋白的基础上，逄晓阳团队深入开展了结构特性分析。α-乳白蛋白作为金属结合蛋白，其结构稳定性与钙离子结合状态密切相关。相关研究表明，钙离子结合在α-乳白蛋白的特定结构域上，可改变蛋白的构象，进而影响其功能特性和致敏性。
团队的研究工作揭示了α-乳白蛋白在分离纯化过程中的构象变化规律。天然状态的α-乳白蛋白具有紧密的球状结构，其二级结构以α-螺旋为主，并包含一个独特的钙结合环。在分离制备过程中，如何保持蛋白的天然构象和生物活性是技术转化的关键。逄晓阳团队通过优化层析条件，实现了在不破坏蛋白天然结构的前提下高效分离，为后续功能研究和应用开发奠定了坚实基础。
α-乳白蛋白不仅是重要的营养蛋白，还因其致敏性而备受关注。作为牛乳主要过敏原之一，约75%的牛乳过敏患者血清中含有α-乳白蛋白的特异性抗体。逄晓阳团队在分离制备技术突破的同时，也关注到蛋白结构与致敏性之间的关系。
研究显示，α-乳白蛋白的致敏性与其构象密切相关。钙离子结合前后，蛋白的结构发生显著变化，进而影响其与抗体的结合能力。此外，酶法交联等加工方式也会改变α-乳白蛋白的结构，影响其消化稳定性和过敏原性。这些基础研究为开发低致敏配方奶粉提供了新的思路，也为α-乳白蛋白在特医食品中的应用提供了科学依据。
长期以来，我国婴配粉生产所需的功能性蛋白基料高度依赖进口。逄晓阳研究员团队的这项突破，为高纯度α-乳白蛋白的本土化生产提供了完整的技术路线。该研究成果已在2026年3月由蒙牛集团承办的乳品科学与营养健康创新研讨会上发布，会上逄晓阳研究员与行业专家共同探讨了α-乳白蛋白的产业化应用前景。
在践行“大食物观”和推动乳业高质量发展的战略背景下，高纯度α-乳白蛋白的自主制备技术具有重要的产业价值。该蛋白不仅可用于婴幼儿配方食品，使其更接近母乳组成，还可应用于运动营养食品、特医食品等高端功能领域。逄晓阳表示，团队后续将进一步优化工艺放大参数，推动这一技术从实验室走向生产线，为我国乳品产业核心基料的自主可控贡献力量。
参考来源：
于淼, 许晓曦, 吕加平, 逄晓阳, 张书文, 王筠钠. 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(4): 12-18.
Membrane Separation Followed by Ion Exchange Chromatography for Preparation of High-Purity α-Lactalbumin. Journal of Dairy Science and Technology, 2024.
黄美佳. 钙离子对牛乳α-乳白蛋白结构与致敏性的影响[D]. 南昌大学, 2018.
蒙牛科研实力闪耀2026博鳌健康食品科学大会 重磅成果赋能乳业高质量发展. 搜狐, 2026-03-15.
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