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乳铁蛋白(LF)是一种75至80 kDa的非血红素铁结合糖蛋白，产生于约1.25亿年前胎盘类动物和有袋类动物分化之时，因与转铁蛋白有较高的同源性而被归于转铁蛋白家族，是转铁蛋白家族中最年轻的成员。研究发现，LF蛋白具有多种生物学功能，包括广谱抗菌、抗病毒、抗肿瘤作用，并且与体内的许多重要生理过程有关，如能调节体内铁的平衡、调节骨髓细胞生成、促进细胞生长、调节机体免疫功能、增强机体抗病能力、抗高血压活性、与多种抗生素及抗真菌制剂协同作用。

LF蛋白广泛存在于外分泌液(乳汁、唾液、泪液、鼻分泌物)、血浆、羊水、子宫分泌物、尿液和中性粒细胞中，以初乳中含量最高。人和牛乳铁蛋白氨基酸序列具有69%的同源性，所以二者具有相似的生物活性。但牛乳中乳铁蛋白的含量很低，有些配方奶中会额外添加强化的（牛乳的）乳铁蛋白，以满足宝宝的营养需求和促进其生长发育。

乳铁蛋白是一种具有多种生物活性的大分子，但含量极少，人初乳及常乳中含量分别为0.5毫克/100毫升和0.17毫克/100毫升；牛初乳及常乳中含量分别为0.1毫克/100毫升和0.01毫克/100毫升。人类母乳中的乳铁蛋白是最高的，浓度从1克/升到7克/升不等，远远高于牛奶中乳铁蛋白的含量（0.15克/升）。在母乳中，又以初乳的乳铁蛋白浓度最高（约6克/升），其次是过渡乳（产后2～5天至产后10～14天的母乳；约3.7克/升）和成熟乳（约1.5克/升）。自然状态下乳铁蛋白大部分呈铁不饱和状态，所以有很强的结合、传递、释放铁的能力。

1.增强机体抵抗力： 乳铁蛋白（LF）在机体防御体系中扮演重要角色。研究表明LF是动物初乳中的天然蛋白质，是一种多功能蛋白质，具有广谱抗菌，抗病毒感染作用，能调节体内铁的平衡；调节机体免疫功能，增强机体抗病能力；抑制人体肿瘤细胞的作用；能同多种抗生素及抗真菌制剂协同做作用，更有效地治疗疾病。

2.参与铁的代谢，促进肠道中益生菌的生长，调节铁的传送： 治肠胃炎是乳铁蛋白最重要的功能之一。LF对肠道病原菌的抑制作用主要通过两种途径来实现：抑制细胞细菌的生长；破坏细菌表面的毒力因子功能从而减弱病毒粘附或者侵入哺乳动物细胞的能力。

3.抗菌和抗病毒，调节免疫机能，抗氧化作用： 正常情况下，人体细胞内的自由基本于一种平衡状态，当自由基异常增多则机体抗氧化能力下降，造成自由基过剩时，就会引起过氧化反应，导致疲劳和病毒侵害。LF是一种多功能蛋白质，不仅参与铁的转运，而且具有广谱抗菌、抗氧化、抗癌、调节免疫系统等强大生物功能。因此，乳铁蛋白对婴儿的保护作用可能是通过阻止肠道病原菌在肠道内壁的吸附而实现的。最近的几项儿童临床实验得到了类似的结果。
2012年3月30日，中国《食品安全国家标准-食品营养强化剂适用标准》将乳铁蛋白列入GB14880-2012，认定为食品营养强化剂，乳铁蛋白也是母乳中含有的特有的成份，可以抑制病毒和有害菌。

革兰氏阴性和阳性细菌抑制革兰氏首先是由于乳铁蛋白具有高铁，细菌在基本营养铁失去生长。另外，蛋白通过氨基未端强阳离子结合区域，增加细菌细胞膜的通透性，细菌脂多糖渗出外膜直接杀菌作用。
乳铁蛋白与乳铁蛋白肽能够抑制须癣毛癣菌，而须癣毛癣菌是多种皮肤病，如皮肤癣的病原真菌。其还能够杀灭白色念珠菌，一种引起人类条件性口腔、生殖道感染的二倍体型真菌(酵母的一种形态)。
多年来氟康唑一直用于杀灭白色念珠菌，由此此真菌也对氟康唑产生了抗药性。然而，若将乳铁蛋白与氟康唑联合使用(先用蛋白后氟康唑按顺序与念珠菌共孵化)，将一样能够杀灭已具有抗药性的念珠菌。此外，发现乳铁蛋白肽的抗真菌活力要比乳铁蛋白高，特别是合成性肽(synthetic peptide)乳铁蛋白肽比自然的乳铁蛋白(native lactoferricin)显示出更大的抗真菌活力。