加工方法對過敏原的作用探討

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本文作者：夏秀華 單位：無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

引起小孩與成年人過敏性的食物類型有所差異，兒童的三大“過敏原”是蛋、牛乳、豆類食物。引起成年人過敏的食物最常見的主要有蝦、蟹以及花粉等。

超濾可使酶解或水解的牛乳的肽鏈分子量全部降低至8　000dal以下，從而使牛乳降低其致敏性［3］。另外超濾離心的方法也可以去除大豆蛋白中的過敏原Gly　m　1（glycine　max　1），但因為Gly　m　1并非大豆中的主要過敏原，使用超濾的加工方法降低大豆整體致敏性非常有限。超濾和脫皮的方法還可用來制作低致敏性的桃子汁，桃子果肉中的過敏原超濾可完全去除，而桃皮中的主要過敏原Pru　p3（prunus　persica　3）可通過先前的化學(xué)脫皮這步去除［4］，但超濾同時可以去除一些與感官特性有關(guān)的分子，所以最后的制品還得解決由于碳水化合物等的存在而形成的渾濁度和口感等問題［5］。脫皮可以去除谷物和小麥的過敏原。谷物和小麥的過敏原主要存在于外皮中，在研磨時把外皮去除的同時可去掉過敏原。所以，谷物和小麥的脫皮程度直接影響其過敏性，而對面粉類過敏的人群吃細(xì)糧可以降低過敏的可能性［6］。

食物過敏原主要由蛋白質(zhì)組成，高溫會引起蛋白質(zhì)空間構(gòu)象及三維結(jié)構(gòu)的變化，因此，高溫處理食物可以降低食物的致敏性甚至去除過敏原。研究表明通過劇烈加熱牛乳能使牛乳的乳清蛋白失去致敏性［7］。Norgaard等人證實，牛乳和脫脂乳隨著加熱時間的延長，其致敏性均能明顯降低。將牛乳加熱煮沸2～5min時，其致敏性沒有明顯變化，當(dāng)煮沸10min后，其致敏性會顯著降低；脫脂乳加熱10min時，IgE介導(dǎo)的α‐乳白蛋白和酪蛋白的致敏性分別降低50％和66％。Leduc等人將添加了2％蛋白粉的3組豬肉醬在115℃加熱90min，然后進(jìn)行SDS－PAGE免疫法檢測，結(jié)果未監(jiān)測到蛋白的過敏原［8］。由此可見，加熱能除去使蛋白過敏原。卵白蛋白和卵類粘蛋白是雞蛋的主要過敏原。在90℃加熱10min后，蛋白中過敏原在RAST（ra－dio－allergosorbent　test）實驗中條帶減少58％［9］，但有報道稱在80℃加熱10min卵白蛋白，其仍保持致敏性，而在100℃長時間加熱卵類粘蛋白也仍保持致敏性［10］，可見雞蛋中的卵白蛋白和卵粘蛋白均比較穩(wěn)定。而Kato等人研究表明，將雞蛋白與不同的小麥粉混合然后進(jìn)行揉捏的操作后再進(jìn)行加熱處理，卵類粘蛋白（ovomu－coid，OM）的致敏性能顯著降低，這些小麥粉中尤以與硬粒小麥粉混合的效果最為顯著。分析原因可能是揉捏加熱形成面團(tuán)的過程中有二硫交換反應(yīng)發(fā)生，即卵類粘蛋白與麥膠蛋白、麥谷蛋白通過分子間的二硫鍵發(fā)生了聚合。而麥膠蛋白的含量，在硬粒小麥比其他的小麥高，因此與雞蛋白與其他小麥粉混合揉捏假如能使卵類粘蛋白的致敏性明顯降低［11］。另外有報道稱獼猴桃通過加熱也可降低其過敏性。Gall等人的研究，將獼猴桃從40℃到90℃進(jìn)行加熱，其致敏性會隨著溫度的升高而下降［12］。也有報道指出，在工業(yè)上用100℃的蒸汽將獼猴桃加熱5min，然后進(jìn)行均質(zhì)，獼猴桃對兒童的致敏性可以消除［5］。

Bemhisel－Broadbent等研究表明，罐裝的金槍魚或鮭魚的致敏性比未處理的致敏性要低［10］。徐飛龍等關(guān)于不同溫度下魚類食品過敏原免疫學(xué)特性分析結(jié)果SDS－PAGE顯示，生熟魚總蛋白提取物中均含有多種蛋白，經(jīng)高溫處理后熟魚總蛋白組分相對減少。免疫印跡試驗結(jié)果表明：加工溫度、時間對魚類食品過敏原有顯著影響［13］。這說明煮過的魚過敏原結(jié)構(gòu)已發(fā)生了變化，致敏性降低。一般新鮮水果和蔬菜通過加熱也容易降低過敏原性，可生產(chǎn)出低致敏性的醬和汁。蘋果和芹菜（過敏原為碳水化合物）在室溫下儲存即可失去致敏性，但無法證明蛋白酶在其中是否起作用；免疫印記法表明，儲存能減輕芹菜的過敏原性，加熱處理去除過敏原的效果更好［14］。Oei等證明了微波可以破壞蘋果的過敏原［10］。另外，熱處理對一些食物過敏原沒有影響。在120℃加熱30min下，桃子的決定簇Api　g1是無法被去除或破壞的?；ㄉ臎Q定簇Arah1熱穩(wěn)定性也很好［14］?？傊?，根據(jù)食物對象的不同，加熱可能對其食物中過敏原成分產(chǎn)生影響變化很大。一些對熱比較穩(wěn)定的食物有牛奶、雞蛋、花生、魚及其制品；部分穩(wěn)定的有大豆、豆類、芹菜、堅果及其制品；不穩(wěn)定有胡蘿卜等［15］。由于一種食物中存在多種抗原決定簇，在加熱時有可能只破壞了一部分抗原決定簇，而未受到破壞的決定簇仍具有致敏性。同時由于存在鍵的斷裂和重新形成現(xiàn)象，所以有可能產(chǎn)生新抗原決定簇而導(dǎo)致新的過敏原出現(xiàn)。

食物中蛋白質(zhì)輻照后，通過脫氨、脫羥、交聯(lián)、降解、硫氫鍵氧化等一系列的化學(xué)反應(yīng)，部分氨基酸發(fā)生分解或氧化，生物化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，部分蛋白質(zhì)大分子還會發(fā)生解聚、交聯(lián)、裂解以及空間結(jié)構(gòu)、構(gòu)象的改變，疏水基團(tuán)外露等。蛋白質(zhì)經(jīng)此變化后，溶解性變差，穩(wěn)定性下降，容易發(fā)生沉淀和變性，喪失生物活性。食物中的過敏原絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，研究證明過敏原激發(fā)過敏反應(yīng)時，必須具備免疫原性，即過敏蛋白的分子中必需具備B細(xì)胞和T細(xì)胞兩種抗原表位（也稱抗原決定簇，大約是16～18個氨基酸殘基），才可激發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答。輻照對過敏原免疫原性的影響有以下幾種：（1）破壞B細(xì)胞抗原表位的一級結(jié)構(gòu)；（2）破壞T細(xì)胞抗原表位的一級結(jié)構(gòu)；（3）與免疫反應(yīng)相關(guān)的蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)或空間構(gòu)象雖未發(fā)生明顯改變，但由于交聯(lián)等作用使其抗原表位被掩蓋。當(dāng)出現(xiàn)上述任何一種情況時，過敏原抗原決定簇遭到“破壞”，免疫原性喪失，過敏原喪失致敏性［16］。1999年韓國原子能研究所研究了蝦的主要過敏原（原肌球蛋白，HSP）：他們利用光譜學(xué)、單克隆抗體（MAb）和過敏患者陽性血清抗體IgE（以下簡稱IgE）的間接競爭酶聯(lián)免疫試驗（Ci—ELISA）、SDS－PAGE電泳等技術(shù)分析輻照后HSP的結(jié)構(gòu)與構(gòu)象的改變，發(fā)現(xiàn)經(jīng)輻照后HSP的濁度和疏水性隨著輻照劑量的增加而增加；電泳發(fā)現(xiàn)HSP蛋白消失，出現(xiàn)了HSP蛋白交聯(lián)等反應(yīng)形成的高分子量蛋白質(zhì)；輻照后蛋白質(zhì)與IgE及MAb的Ci—ELISA試驗表明其與各抗體的免疫親和力下降，且與輻照的劑量成負(fù)相關(guān)，分析認(rèn)為HSP輻照后肽鏈發(fā)生斷裂、交聯(lián)等反應(yīng)，抗原決定簇發(fā)生改變，致敏性降低。該所同樣對雞蛋中類卵粘蛋白（OM）及牛奶中α－酪蛋白（ACA）、β－乳球蛋白（BLG）等過敏原做了輻照處理的研究，得出相同的結(jié)論，并且在對OM的研究中發(fā)現(xiàn)，輻照與熱處理聯(lián)合應(yīng)用可有效降低OM與IgE的免疫親和力［17－19］。我國學(xué)者在中國對蝦的輻照研究中，也發(fā)現(xiàn)其濁度及疏水性發(fā)生改變，與IgE的免疫親和力下降，并且發(fā)現(xiàn)HSP蛋白交聯(lián)、降解等反應(yīng)形成的高分子量及低分子量的蛋白質(zhì)同時出現(xiàn)在電泳譜圖上，進(jìn)一步的試驗還發(fā)現(xiàn)處于不同狀態(tài)的HSP對輻照敏感性不盡相同［16］。

另外美國研究發(fā)現(xiàn)輻照對螨、鏈格孢菌等致敏原也有破壞作用［20］，并進(jìn)一步做了免疫機(jī)理研究，證明輻照對幾種過敏原的抗原表位均有破壞作用，使其喪失致敏活性。Su等人［21］研究，杏仁、腰果和胡桃的致敏蛋白過通過γ射線輻照，對其致敏性沒有影響。但Byun等人［22］的研究表明，牛乳、雞蛋以及小蝦中的主要過敏原隨著輻照劑量的增大過敏原破壞增多。Lee等人［23］研究表明雞蛋白在10kGy的劑量γ射線輻照下，減少了96％含量的致敏性卵白蛋白。國內(nèi)研究表明7kGy輻照能使純化的蟹類原肌球蛋白明顯降解，10kGy輻照能使其完全降解。但是，整蟹原肌球蛋白及其過敏原性經(jīng)3～10kGy輻照處理并無明顯影響［24］。這一系列探索性研究只是輻照脫敏研究的開始，輻照脫敏的生物化學(xué)效應(yīng)及免疫學(xué)效應(yīng)目前還不完全清楚，綜合應(yīng)用光譜學(xué)、x－射線衍射、生物化學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、免疫學(xué)和生物化學(xué)分析等技術(shù)手段進(jìn)行輻照降低食品中IgE介導(dǎo)的食物過敏的效應(yīng)及機(jī)理研究，尤其在單克隆抗體基礎(chǔ)上的輻射對致敏原破壞的分子生物學(xué)機(jī)理的研究應(yīng)是未來研究的重點［16］。

食物過敏原在加工中的變化是不確定的，無法測定和控制。雖然過敏原的穩(wěn)定性很好，但通過加工處理可以去除或降低某些食物的過敏原性。對于主要的過敏原而言，因為它是人體不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，用其它食物來代替無法滿足營養(yǎng)需求。因此，只有通過降低其過敏性來減少危害性。另外，由于食物含有多種蛋白質(zhì)，即食物中存在多種不同的過敏原。所以，我們需要將幾種方法結(jié)合起來達(dá)到去除或降低食物過敏原的目的。當(dāng)然，食物過敏的研究還處于起步階段，我們需要繼續(xù)深入地對食物過敏進(jìn)行研究，包括食物過敏原的穩(wěn)定性、抗原決定簇的結(jié)構(gòu)以及檢測方法等。只有通過全面地了解食物過敏原，才能最終找到剔除食物過敏原的有效方法，讓人們吃到安全健康的食品。