Биологические свойства и биотехнологические аспекты получения рекомбинантной формы лактоферрина
Автор: Хрусталев М.А., Дарказанли К.С., Семенов А.В., Ковалева Е.Г.
Рубрика: Пищевые ингредиенты, сырье и материалы
Статья в выпуске: 2 т.14, 2026 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена комплексному анализу биологических и функциональных свойств лактоферрина – многофункционального железосвязывающего гликопротеина из семейства трансферринов, который играет фундаментальную роль в модуляции механизмов врожденного иммунитета человека. В работе подробно исследуются молекулярные механизмы его специфической активности: антибактериальное, противовирусное и антимикотическое действие, а также выраженная противовоспалительная эффективность. Эти свойства успешно реализуются как через прямое высвобождение ионов железа Fe3+, необходимых для метаболизма и жизнедеятельности патогенов, так и через непосредственное взаимодействие с клеточными мембранами и рецепторами хозяина, что способствует эффективной регуляции системного иммунного ответа и цитокинового профиля. Было дано обоснование актуальности технологического перехода от трудоемкого процесса экстракции нативного белка из природного животного сырья к современным высокотехнологичным методам биосинтеза его рекомбинантных аналогов. Несмотря на естественную высокую концентрацию лактоферрина в молоке млекопитающих, традиционные методы выделения сопряжены с рисками контаминации продукта гормонами, аллергенами и скрытыми патогенами, а также характеризуются чрезмерно высокой себестоимостью процедур многоэтапной очистки. В рамках представленного исследования предложена и детально описана оптимизированная биотехнологическая модель получения рекомбинантного гомолога лактоферрина. На основании проведенного сравнительного анализа различных доступных экспрессионных систем автором подобраны наиболее перспективные платформы и штаммыпродуценты, обеспечивающие не только высокий выход целевого белка, но и гарантированное сохранение его правильной нативной конформации и полной биологической ценности. Полученные результаты имеют высокую практическую значимость и могут быть непосредственно использованы при разработке масштабируемых, экономически выгодных и безопасных технологий промышленного производства высокочистых терапевтических биопрепаратов, крайне востребованных в современной фармакологии, клинической диетологии и функциональной пищевой промышленности.
Лактоферрин, трансферрины, рекомбинантный белок, антипатогенная активность, железосвязывающая активность, иммуномодуляция, врожденные иммунитет, биосинтез
Короткий адрес: https://sciup.org/147254555
IDR: 147254555 | УДК: 602.6 | DOI: 10.14529/food260202
Biological properties and biotechnological aspects of producing a recombinant form of lactoferrin
This scientific article is devoted to a comprehensive analysis of the biological and functional properties of lactoferrin, a multifunctional ironbinding glycoprotein from the transferrin family that plays a fundamental role in modulating human innate immunity. The paper examines in detail the molecular mechanisms of its specific activity: antibacterial, antiviral, and antifungal effects, as well as pronounced antiinflammatory efficacy. These properties are successfully realized both through the direct release of Fe3+ iron ions, essential for pathogen metabolism and vital activity, and through direct interaction with host cell membranes and receptors, which facilitates effective regulation of the systemic immune response and cytokine profile. The relevance of the technological transition from the laborintensive process of extracting native protein from natural animal sources to modern, hightech methods for the biosynthesis of its recombinant analogues is substantiated. Despite the naturally high concentration of lactoferrin in mammalian milk, traditional isolation methods carry risks of product contamination with hormones, allergens, and latent pathogens, and are characterized by prohibitively high costs due to multistep purification procedures. This study proposes and describes in detail an optimized biotechnological model for producing a recombinant lactoferrin homologue. Based on a comparative analysis of various available expression systems, the author selected the most promising platforms and producer strains, ensuring not only a high yield of the target protein but also guaranteed preservation of its correct native conformation and full biological value. The obtained results are of high practical significance and can be directly applied in the development of scalable, costeffective, and safe technologies for the industrial production of highly pure therapeutic biologics, which are in high demand in modern pharmacology, clinical nutrition, and the functional food industry.