簡 姍，佟 平，高金燕，陳紅兵,*

(1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，江西 南昌 330047；2.南昌大學(xué)中德聯(lián)合研究院，江西 南昌 330047；3.南昌大學(xué)食品系，江西 南昌 330047)

加工對雞蛋過敏原的影響

簡 姍1,2，佟 平1,2，高金燕3，陳紅兵1,2,*

(1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，江西 南昌 330047；2.南昌大學(xué)中德聯(lián)合研究院，江西 南昌 330047；3.南昌大學(xué)食品系，江西 南昌 330047)

卵類黏蛋白、卵白蛋白、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白和溶菌酶是雞蛋中的主要過敏原，適當(dāng)?shù)奈锢怼⒒瘜W(xué)和生物加工可以降低它們的致敏性。其中物理法生產(chǎn)的低致敏性蛋制品可供雞蛋輕微過敏人群食用或作為免疫治療藥物；而化學(xué)和生物法制備的低過敏雞蛋制品存在安全風(fēng)險，它能否應(yīng)用于生產(chǎn)，還有待進一步研究。另外，各種加工方法可以影響過敏原蛋白二硫鍵及高級結(jié)構(gòu)甚至一級結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致該蛋白的致敏性發(fā)生變化?？傊?，加工對雞蛋過敏原結(jié)構(gòu)和致敏性的影響仍然是值得深入探索的科學(xué)問題，對指導(dǎo)生產(chǎn)和研發(fā)低致敏性或無致敏性蛋制品具有重要作用。

雞蛋過敏；致敏性；加工

Abstract：Ovomucoid, ovalbumin, ovotransferrin and lysozyme are the major egg allergens, the allergenicity of which can be decreased by proper physical, chemical or biological process. The hypoallergenic egg products originated from physical process can be used as food and immunotherapy medicine for the population slightly allergic to egg, while the feasibility of industrial production of the hypoallergenic egg products originated from chemical or biological process still needs to be further investigated due to their potential safety risk. What’s more, food processing can influence the structure of allergen protein, such as the disulfide bonds and high-level even primary structure, resulting in the change of its allergenicity. In short, the impact of processing on the structure and allergenicity of egg allergens is a scientific issue deserves in-depth exploration. Understanding this is very important for the development of hypoallergenic and non-allergenic egg products.

Key words：egg allergy；allergenicity；process

食物過敏是人們對某些食物產(chǎn)生的一種不良反應(yīng)，在醫(yī)學(xué)上屬于變態(tài)反應(yīng)[1]。在過敏反應(yīng)中，有90%以上是由八類食物所引起的，這些食物分別為雞蛋、花生、牛奶、黃豆、小麥、樹果仁、貝類(包括甲殼類和軟體動物)、魚[2]。據(jù)統(tǒng)計全世界有0.5%～2.5%的兒童對雞蛋過敏[3]，其中雞蛋導(dǎo)致的食物過敏發(fā)生率位居第二。我國蛋品資源豐富，品種多樣，是生產(chǎn)和消費大國。因此，在日常飲食中，雞蛋過敏人群不可能避免接觸雞蛋或蛋制品，因食用雞蛋或蛋制品導(dǎo)致腹痛、痙攣甚至危及生命的現(xiàn)象時有報道[4]。鑒于雞蛋豐富的營養(yǎng)價值，以及雞蛋過敏對部分人群的危害，我們有必要從食品安全的角度認(rèn)識食品加工對雞蛋過敏原的影響，以便更好地開發(fā)出低致敏性或無致敏性的蛋制品，為雞蛋過敏消費者服務(wù)。

1 雞蛋中的主要過敏原

雞蛋過敏是由雞蛋及雞蛋制品中的過敏原蛋白引起的一種變態(tài)反應(yīng)。迄今為止，大量文獻(xiàn)報道表明雞蛋中的4種主要過敏原存在于蛋清中，包括卵類黏蛋白(OVM，Gal d1)、卵白蛋白(OVA，Gal d2)、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白(OVT，Gal d3)和溶菌酶(Lys，Gal d4)等[5]，它們分別占蛋清含量的11%、54%、12%、3.4%。另外，雞蛋中的其他蛋白也可能是某些人群的過敏原，如蛋清中的類黏蛋白、蛋黃中的卵黃高磷蛋白、α-卵黃蛋白(αlivetin，Gal d5)[6]，最近又報道了蛋黃中的另一種過敏原卵黃糖蛋白42(YGP42，Gal d6)，通過SDS-PAGE檢測到它的分子質(zhì)量約為35kD[7]。下面介紹這4種主要過敏原的理化性質(zhì)。

卵類黏蛋白由186個氨基酸組成，分子質(zhì)量為28kD，等電點為4.1。卵類黏蛋白含有3個獨立的同源結(jié)構(gòu)域，有9個分子內(nèi)二硫鍵和20%～25%的糖基組分，其中第三區(qū)域的致敏性最強。卵類黏蛋白的糖基組分使其對胰蛋白酶的降解和熱處理相當(dāng)穩(wěn)定。

卵白蛋白是蛋清中一種含量最高的蛋白，由385個氨基酸組成，分子質(zhì)量為44.5kD，等電點為4.5。它是一種含磷的糖基球蛋白，包含約3%的糖基組分。卵白蛋白分子不耐酶解，經(jīng)鏈霉蛋白酶水解可得到都含有天冬酰胺糖基的5個片段。

卵轉(zhuǎn)鐵蛋白的分子質(zhì)量約為76kD，由686個氨基酸組成，等電點為6.5。它包含12個二硫鍵及2.6%的糖基組分[8]，是一種鐵離子結(jié)合糖蛋白，在自由形態(tài)下具有抗菌活性。卵轉(zhuǎn)鐵蛋白含有兩個結(jié)構(gòu)域(N域和C域)。

溶菌酶是由4個二硫鍵鏈接起來的單鏈多肽，分子質(zhì)量為14.3kD，等電點為10.7。其化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，在pH值為4～7、100℃處理1min，溶菌酶仍可保持原酶活性，但該酶在堿性環(huán)境對熱穩(wěn)定性較差，其穩(wěn)定性主要與多級結(jié)構(gòu)中的4個二硫鍵、氫鍵及疏水鍵有關(guān)。

2 加工對雞蛋過敏原免疫學(xué)性質(zhì)的影響

不同的加工方式因?qū)﹄u蛋蛋白的結(jié)構(gòu)影響不同，可能會增加或降低蛋白的致敏性，這與抗原分子的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、致敏性表位以及抗原與食物中其他成分相互作用有關(guān)[9]。食品加工中的物理、化學(xué)和生物的方法對蛋制品的免疫學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生的影響如下所述。

2.1 物理加工對雞蛋免疫學(xué)性質(zhì)的影響

2.1.1 加熱

加熱是一種最常見的加工方式之一，過敏原耐熱性的高低直接影響加熱后雞蛋的致敏性。在雞蛋主要過敏原中，卵類黏蛋白的耐熱性最強，但經(jīng)加熱處理，卵類黏蛋白和卵白蛋白的抗原性會有所降低；游離的卵轉(zhuǎn)鐵蛋白對熱非常敏感，當(dāng)它與2～3個鐵離子結(jié)合，形成的螯合物對熱較穩(wěn)定；另外，蛋黃中α-卵黃蛋白加熱后致敏性顯著降低，但不能完全消除。Anet等[10]將蛋清于90℃加熱10min，它與病人血清特異性IgE的結(jié)合能力比未處理的蛋清降低了50%以上。但是，即使經(jīng)100℃處理3min，蛋清中仍然存在有IgE結(jié)合能力的卵白蛋白和卵類黏蛋白，甚至在煮熟的雞蛋中還存在少量有IgE結(jié)合能力的卵轉(zhuǎn)鐵蛋白[11]。

迄今為止，不少研究報道認(rèn)為食用加熱處理的雞蛋能降低致敏的風(fēng)險，加熱后的雞蛋可以作為雞蛋過敏患者的免疫治療藥物，指導(dǎo)脫敏治療[12]。如Lemon-Mulé等[13]通過口服激發(fā)、皮膚實驗表明，部分對雞蛋輕微過敏的兒童，能對加熱處理過的雞蛋產(chǎn)生免疫耐受，如果長期食用這種經(jīng)熱加工的雞蛋，機體會一直處于免疫耐受的狀態(tài)，甚至有可能達(dá)到脫敏，對普通未處理雞蛋也產(chǎn)生臨床耐受?？梢姛峒庸ぴ谝欢ǔ潭壬峡梢詼p弱雞蛋的致敏性，降低風(fēng)險。

另外，為了證明熱加工可以使雞蛋蛋白的致敏性降低，Wada等[14]曾通過放射性免疫吸附實驗、皮膚實驗和口服激發(fā)實驗評估蛋制品的致敏性，雞蛋經(jīng)不同的處理包括：對全蛋白凍干處理、全蛋白加熱處理、全蛋白去除卵類黏蛋白后加熱處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)全蛋白去除卵類黏蛋白后加熱處理，致敏性最低，凍干處理的全蛋白致敏性最高。除此之外，Urisu等[15]還通過雙盲安慰劑控制食物激發(fā)實驗發(fā)現(xiàn)，與冷凍干燥的雞蛋蛋白相比，雞蛋過敏患者對加熱處理后的雞蛋產(chǎn)生陽性反應(yīng)的概率降低了55%，而對去除卵類黏蛋白的雞蛋蛋白的陽性率只有6%，再次證實了熱加工可以降低雞蛋蛋白的致敏性。

目前還沒見雞蛋加熱后致敏性增加的報道，其他食物如花生和蝦在高溫下致敏性增強，主要是高溫下發(fā)生了糖基化反應(yīng)的緣故[12]。

2.1.2 輻射

輻射也會引起雞蛋蛋白免疫學(xué)性質(zhì)的變化。輻射會促進蛋白質(zhì)的氧化，使蛋白質(zhì)分解，聚集，也可能引發(fā)酶促反應(yīng)。雞蛋蛋白經(jīng)輻射處理后，其致敏性有降低的趨勢，且降低的程度與輻射的劑量有關(guān)，在一定范圍內(nèi)，輻射的劑量越高，雞蛋蛋白的致敏性降低的越多。但輻射并不能完全消除雞蛋的致敏性。

目前有許多關(guān)于輻射處理研究雞蛋蛋白致敏性的報道。如Seo等[16]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)輻射的卵白蛋白免疫小鼠，比原卵白蛋白的致敏性低。他還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)10kGy輻射處理的卵白蛋白，會抑制已被卵白蛋白致敏機體的體液免疫和細(xì)胞免疫[17]。當(dāng)輻射強度達(dá)10kGy時，蛋白質(zhì)中大部分原有的致敏表位被破壞，導(dǎo)致其致敏性降低。Lee等[18]的研究結(jié)果也表明，蛋糕中雞蛋蛋白經(jīng)輻射后致敏性會降低。而Byun等[19]隨后再次證實輻射后的雞蛋蛋白致敏性降低，通過將10μg/mL相同質(zhì)量濃度的3種蛋白經(jīng)10kGy輻射處理，利用ELISA法檢測與特異IgE結(jié)合的蛋白濃度，發(fā)現(xiàn)雞蛋蛋清的質(zhì)量濃度降低至0.03μg/mL，而牛奶β-乳球蛋白和蝦原肌球蛋白分別降低至0.36μg/mL和3.35μg/mL。從而得出，在相同輻射劑量下，雞蛋蛋清致敏性的下降程度比牛奶β-乳球蛋白和蝦原肌球蛋白的都要大。

另外，一些研究發(fā)現(xiàn)，加熱和輻射同時處理雞蛋蛋白可能是降低雞蛋高致敏性的有效方法。如Lee等[18,20]報道加熱和輻射同時處理卵類黏蛋白溶液，與特異性IgE結(jié)合的卵類黏蛋白的含量會顯著降低。另一項研究結(jié)果更能說明問題，Kim等[21]用不同的方式處理卵白蛋白：a、加熱；b、先輻射后加熱；c、先加熱后輻射，然后通過間接競爭ELISA檢測卵白蛋白與IgE的結(jié)合強度，得到卵白蛋白與IgE的結(jié)合活性高低為：a＞c＞b?？梢?，輻射與熱處理均能有效地降低卵白蛋白的致敏性，與單一的加熱相比，雞蛋蛋白先輻射后加熱處理，其致敏性會更低。

2.1.3 壓力

有關(guān)加壓處理影響雞蛋致敏性的研究文獻(xiàn)報道較少。但高壓(≤500MPa)處理蛋白往往會發(fā)生可逆的變化，如蛋白質(zhì)之間的分離；蛋白質(zhì)之間一些配體的結(jié)合；蛋白質(zhì)構(gòu)象的改變。但當(dāng)壓力大于500MPa時，蛋白將發(fā)生不可逆的變性。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化會對它們的免疫學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響。

Iametti等[22]經(jīng)實驗證明，與未處理的雞蛋蛋白相比，經(jīng)高壓處理的雞蛋蛋白與相應(yīng)特異性抗血清的結(jié)合能力降低了60%。另有研究報道證明，雞蛋蛋白經(jīng)高壓和酶解作用，能得到致敏性很低的肽段。如Ló pez-Expó sito等[23]在400MPa高壓下用胃蛋白酶水解雞蛋蛋白，通過反相高效液相色譜-質(zhì)譜對水解過程進行分析和肽段的鑒定，同時檢測肽段的致敏性，研究發(fā)現(xiàn)雞蛋蛋白很快被蛋白酶水解，水解產(chǎn)生的肽段大部分只含有一個IgE結(jié)合位點，其致敏性很低。如果過敏性人群長期食用這種經(jīng)高壓和酶解處理的蛋白，也可能產(chǎn)生免疫耐受，改善過敏體質(zhì)，對過敏患者的免疫治療具有重要意義。

2.2 化學(xué)加工對雞蛋免疫學(xué)性質(zhì)的影響

一些化學(xué)加工，如蛋白質(zhì)?；⑻腔?、磷酸化、脫烷基化作用等，也會影響雞蛋蛋白的免疫學(xué)性質(zhì)?？梢酝ㄟ^蛋白修飾掩蓋IgE結(jié)合表位，或通過蛋白水解作用破壞原有的IgE結(jié)合表位，從而降低蛋白的致敏性。另外，蛋白質(zhì)變性后不易與IgE結(jié)合。

迄今為止，有不少研究報道化學(xué)加工可改變雞蛋蛋白免疫學(xué)性質(zhì)。如：Mine等[24]通過實驗證明經(jīng)羧甲基化的卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、卵類黏蛋白和溶菌酶與IgE結(jié)合能力分別降低22.6%、18.6%和23.8%，而卵白蛋白的致敏性沒有變化；經(jīng)尿素處理的卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、溶菌酶與IgE結(jié)合能力卻分別增加了63.1%和51%，卵白蛋白的致敏性沒有變化；經(jīng)加熱處理的卵白蛋白與IgE結(jié)合能力降低18.2%。他們認(rèn)為卵轉(zhuǎn)鐵蛋白和溶菌酶含有線性的和構(gòu)象型的表位，而卵白蛋白的致敏表位以線性表位為主。后來，Paschke[25]用6mol/L以上的尿素溶液處理雞蛋蛋白，其致敏性降低了65倍，這與Mine等[24]的結(jié)論相反，值得進一步研究。經(jīng)酶解的蛋白免疫已致敏的BALB/C小鼠，小鼠的IgE水平明顯降低[26]。另外，雞蛋蛋清經(jīng)加熱和酶水解，其致敏性降低了100倍，基本上達(dá)到無致敏性的要求[26-27]。而經(jīng)糖基化的卵白蛋白免疫BALB/C小鼠，致敏性比原卵白蛋白要低[28]，但糖基化對雞蛋蛋白致敏性的影響仍然是一個有爭議的方法。

然而，經(jīng)化學(xué)加工的雞蛋，常伴隨有剩余殘基化學(xué)物質(zhì)和被修飾氨基酸，可能會對機體帶來食用安全問題。因此，對食用的雞蛋蛋白進行化學(xué)加工時須謹(jǐn)慎處理。

2.3 生物加工對雞蛋蛋白免疫學(xué)性質(zhì)的影響

通過生物技術(shù)生產(chǎn)重組蛋白，或突變型重組蛋白，可以有目的地降低雞蛋蛋白的致敏性。如Rupa等[29]通過基因重組表達(dá)卵類黏蛋白，得到低致敏性的重組卵類黏蛋白，可以使已致敏的BALB/C小鼠脫敏。而且，根據(jù)已報道的雞蛋蛋白的IgG和IgE表位，通過檢測相應(yīng)的特異性血清與不同肽鏈的結(jié)合能力，可以定位到過敏原表位的關(guān)鍵氨基酸[30]。同時，通過評估關(guān)鍵氨基酸的荷電性、疏水性、親水或極性等在結(jié)合抗體過程中的作用，對指導(dǎo)研發(fā)低致敏性的雞蛋蛋白將提供重要的信息，能更好地理解過敏雞蛋蛋白結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系。

由于通過生物加工得到的食品成本高，而且基因食品也存在著安全風(fēng)險。因此，該方法應(yīng)用于實際生產(chǎn)可能還要經(jīng)歷相當(dāng)長的過程。

3 加工對雞蛋蛋白過敏原結(jié)構(gòu)的影響

不同食品經(jīng)相同的物理、化學(xué)或生物加工過程，其致敏性也可能不同。蛋白經(jīng)加工處理后結(jié)構(gòu)改變，從而使其免疫學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。因此，研究加工對過敏原的影響，關(guān)鍵在于研究過敏原結(jié)構(gòu)如何變化。雞蛋蛋白過敏原經(jīng)加工處理，原有的與相應(yīng)抗體結(jié)合的表位有的消失，有的失活，還有可能生成新的表位；蛋白質(zhì)二硫鍵可能增加或降低，因二硫鍵能起到穩(wěn)定蛋白結(jié)構(gòu)的作用，其含量的變化對蛋白結(jié)構(gòu)有重要影響；蛋白質(zhì)的二、三級結(jié)構(gòu)也可能改變，導(dǎo)致空間結(jié)構(gòu)的變化，從而使蛋白質(zhì)的線性表位和構(gòu)象型表位產(chǎn)生或消失等。目前對于食品加工如何影響蛋白的結(jié)構(gòu)，尚沒有一個普遍的規(guī)律[31]，對雞蛋蛋白的研究也很少，下面將從二硫鍵及空間結(jié)構(gòu)兩方面闡述加工對雞蛋蛋白結(jié)構(gòu)變化的情況。

雞蛋蛋白經(jīng)加熱或輻射處理，剛開始，分子內(nèi)隱藏的巰基逐漸暴露出來，同時蛋白疏水性增加，隨著時間的延長，巰基氧化，蛋白質(zhì)分子通過二硫鍵連接起來，總的巰基含量降低。魏曉芳等[32]通過實驗證明雞蛋卵白蛋白熱變性1h的時間內(nèi)，隨著溫度的升高，分子表面巰基含量增多，表面疏水性增加。另有文獻(xiàn)報道，在檢測蛋清蛋白巰基含量時，發(fā)現(xiàn)加熱使蛋白總的巰基含量先升高后降低，生成的鏈內(nèi)二硫鍵使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定[33]。與此同時，Kato等[34]在研究卵類黏蛋白的抗原性和致敏性時，先將小麥面粉與蛋清混合揉捏5～50min，靜置1h，將它溶解在質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的NaCl溶液中，再加熱15min，檢測發(fā)現(xiàn)卵類黏蛋白的抗原性和致敏性都降低，他們推測可能是因為卵類黏蛋白與面團通過二硫鍵聚合起來，掩蓋了部分原有的致敏表位。此外，Plancken等[35]測定了不同溫度、壓力處理的雞蛋蛋白的巰基含量變化情況，進一步分析表明，加熱易使蛋白巰基氧化，但同時加熱后疏水性增加，抑制巰基氧化；而加壓則使蛋白分子巰基氧化，同時因為壓力的作用，蛋白更容易凝集在一起。所以，壓力處理的蛋白更柔軟更富有彈性。

雞蛋蛋白經(jīng)加工處理，蛋白結(jié)構(gòu)部分變性，部分與其他成分反應(yīng)(即蛋白修飾)，導(dǎo)致蛋白的三級結(jié)構(gòu)，甚至是二級結(jié)構(gòu)改變，使蛋白結(jié)構(gòu)展開，表面疏水性改變。加工也可能使蛋白聚集或產(chǎn)生蛋白修飾，如蛋清蛋白經(jīng)輻射和熱加工后，隱藏的抗原表位暴露出來，能與更多的單抗IgG結(jié)合，但是由于蛋白結(jié)構(gòu)的改變，最終還是導(dǎo)致蛋清蛋白與IgE的結(jié)合能力降低，蛋白的致敏性降低[20-21]，這可能是抗原特異性IgE表位減少的緣故，該推測得到了其他學(xué)者的實驗證明。Nowak-Wegrzyn[12]發(fā)現(xiàn)雞蛋蛋白經(jīng)熱加工處理，其致敏性的降低與構(gòu)象型表位被破壞有關(guān)。Mine等[36]用丙氨酸代替卵類黏蛋白的第三區(qū)域表位區(qū)的37號苯丙氨酸殘基，結(jié)果導(dǎo)致α-螺旋被破壞，卵類黏蛋白與IgE的結(jié)合能力降低。此外，蛋白經(jīng)酶水解，只剩部分完整的蛋白和一些肽片段，過敏原性降低，且大部分特異性IgG和IgE結(jié)合表位被破壞，最終導(dǎo)致蛋白的致敏性降低。

4 結(jié) 論

目前，國內(nèi)外研究雞蛋過敏原的加工主要集中在卵白蛋白和卵類黏蛋白上，而對溶菌酶及卵轉(zhuǎn)鐵蛋白的研究則相對較少，而且加工對雞蛋蛋白致敏性的影響機制研究還不夠完善，無法為進一步開發(fā)低致敏性或無致敏性的蛋制品提供理論依據(jù)，雞蛋過敏的基礎(chǔ)研究不容忽視。另外，鑒于雞蛋過敏的嚴(yán)重危害，加之食品工業(yè)暫時無法提供豐富的低過敏或無過敏雞蛋制品，我們需要進一步研究熱加工，并加大對其他加工方法的探索，同時也需考慮聯(lián)合加工對雞蛋蛋白致敏性的影響。

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Effect of Processing on Egg Allergens:a Review

JIAN Shan1,2，TONG Ping1,2，GAO Jin-yan3，CHEN Hong-bing1,2,*
(1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China；2. Sino-German Joint Research Institute, Nanchang University, Nanchang 330047, China；3. Department of Food Science, Nanchang University, Nanchang 330047, China)

TS201.6

A

1002-6630(2010)17-0433-05

2010-06-10

教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃項目(NCET-08-07-04)；南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室自由探索項目(SKLF-TS-200820)；江西省自然科學(xué)基金項目(2008GZN0040)

簡姍(1987—)，女，碩士研究生，研究方向為食品生物技術(shù)。E-mail：jianshan582735@163.com

*通信作者：陳紅兵(1967—)，男，教授，博士，研究方向為食品營養(yǎng)與安全。E-mail：chbgjy@hotmail.com