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乳铁蛋白（Lactoferrin，LF）是一种天然活性铁离子结合糖蛋白，广泛存在于动物的乳汁（初乳）、血液、唾液、小肠液等外分泌液或血浆、中性粒细胞中。乳铁蛋白具有抗微生物、抗氧化、调节免疫系统等功能。LF对细菌生长的抑制作用被认为是清除介质中的铁，由于细菌需要铁离子以维持生长，因此乳铁蛋白在结合铁离子的同时起到了抑制需铁细菌的生长，进而导致病原菌死亡。
本研究将乳铁蛋白N端基因在大肠杆菌中进行了表达，表达产物主要以包涵体的形式存在，通过对包涵体的提取、纯化、尿素梯度透析复性和复性条件的摸索，选择最佳复性条件进行蛋白复性，将复性后的蛋白进行了细菌抑菌活性检测，表明表达的猪乳铁蛋白具有明显的抑菌作用。主要结果如下：
通过RT-PCR方法从泌乳三天的长白猪乳腺组织中扩增获得了天然猪乳铁蛋白N端基因，序列测定结果显示基因全长为1077bp，与GenBank上发表的AY306198.1、M81327.1、L77887.1、M92089.1四株猪乳铁蛋白核苷酸序列的同源性约达99％以上。将PLF-N基因定向插入到原核表达载体pET-30b中，转化大肠杆菌BL21，在大肠杆菌中进行了诱导表达，获得了约42KDa的目的蛋白，蛋白表达量占全菌体蛋白的10％，表明表达有待提高。
为了提高PLF-N基因的表达量，以天然PLF-N基因为模板，通过密码子优化全基因合成了猪乳铁蛋白N端基因，优化后的基因命名为PLF-NS，并以相同的条件重新在大肠杆菌中进行诱导表达，优化后的PLF-NS基因得到了高效表达，并对表达条件进行优化，表明在28℃，经0.4mmol/LIPTG诱导3小时表达量最大，占菌体总蛋白的32％；通过Western-blot进一步分析表明猪乳铁蛋白得到了正确表达，其产物分子量约为42 kDa，表达产物以包涵体形式存在。包涵体经提取和纯化后，纯度达到98％以上。将纯化后的重组蛋白进行透析复性，进行了不同复性条件的摸索，结果表明采用TE缓冲液体系，在4℃条件下，pn值为9.0，蛋白浓度为0.05mg/mL，β-巯基乙醇浓度为35mmol/L，复性液中尿素梯度变化为6M、4M、2M、1.5M、1M、0.5M、0M时，蛋白的复性率最高，回收率可以达到40％。
体外抑菌试验结果表明得到的重组猪乳铁蛋白N端有明显的抑菌活性，通过抑菌圈法测量其活性表明重组蛋白对革兰氏阳性菌如金黄色葡萄球菌、李氏杆菌、枯草芽孢杆菌、猪链球菌、革兰氏阴性菌如大肠杆菌、沙门氏菌和巴氏杆菌均有抑菌活性，但对革兰氏阳性菌的抑菌活性强于对革兰氏阴性菌的抑菌活性，其中对金黄色葡萄球菌、李氏杆菌、枯草芽孢杆菌的最小抑菌浓度均为2mg/mL，对大肠杆菌和沙门氏菌的最小抑菌浓度均大于为2mg/mL。乳铁蛋白的抑菌活性受温度影响而和pH值无关，试验结果表明随着温度的升高，乳铁蛋白的抑菌活性得到了增强；而pH值对乳铁蛋白的抑菌活性没有明显的影响。