謝秀玲，李 欣，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(diǎn)實(shí)驗(yàn)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)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院食品系，江西 南昌 330047)

食物過敏是人們對食物的一種不良反應(yīng)，也屬醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的變態(tài)反應(yīng)。它的臨床癥狀表現(xiàn)主要有蕁麻疹、皰疹樣皮炎、口腔過敏綜合癥、結(jié)腸綜合癥、哮喘等，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致過敏性休克，危及生命[1]。在歐美等發(fā)達(dá)國家，食物過敏反應(yīng)危害著約3%～4%的成年人和6%的兒童，而且發(fā)病率還在逐年增加[2]。我國尚缺乏大規(guī)模的流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)，但小范圍的調(diào)查以及大量的病例報(bào)道預(yù)示我國也處在一個(gè)增長的階段。毋庸置疑，食物過敏嚴(yán)重影響了部分人群的生活質(zhì)量，是一個(gè)值得高度關(guān)注的食品營養(yǎng)衛(wèi)生與食品安全問題，通過食品加工控制食物過敏原并為食物過敏患者提供安全的食品是食品工業(yè)的重要任務(wù)之一。因此，本文主要介紹各種非熱加工對食物過敏原的控制研究，通過各種非熱加工的處理，探究食物過敏原的致敏性的變化，期望在不改變食物營養(yǎng)價(jià)值的條件下，獲得脫敏性食物，滿足食物易敏人群的正常飲食需求。

1 食物過敏的致敏成分

食物中多種成分都有可能導(dǎo)致食物過敏，但目前一致認(rèn)為食物中的蛋白質(zhì)是最主要的致敏成分，因此也備受關(guān)注，人們常稱之為食物過敏原。過敏原蛋白是食物過敏反應(yīng)的主要誘因，而過敏原表位是過敏反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。過敏原表位包括線性表位和構(gòu)象性表位，線性表位一般由5～7個(gè)氨基酸組成，是與抗體結(jié)合的連續(xù)氨基酸序列，而構(gòu)象性表位則是由15～22個(gè)氨基酸構(gòu)成，這些氨基酸分布于同一條肽鏈的不同部位或不同肽鏈上[3]。有研究[4]報(bào)道表明，在天然狀態(tài)下，過敏原蛋白有90%以上的表位是構(gòu)象性表位。過敏原蛋白空間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易隨外界環(huán)境的變化而發(fā)生空間分布的改變。由于食品加工可以影響食物過敏原結(jié)構(gòu)及其致敏性表位，尤其構(gòu)象性表位易受影響。因此，通過各種加工技術(shù)可能控制食物過敏原的致敏性，從而為構(gòu)建食物過敏原脫敏制備技術(shù)提供理論可行性。

2 非熱加工控制食物過敏原

食物的加工技術(shù)主要包括熱加工和非熱加工，采用傳統(tǒng)的熱加工手段，過敏原蛋白質(zhì)易變性而改變過敏原結(jié)構(gòu)，影響其致敏性，但卻會導(dǎo)致產(chǎn)品的深加工受到限制，而且熱加工參數(shù)的范圍也有限，從而無法在有限的加工條件下，針對不同過敏食物，尋求到更多的既降低致敏性又保留其再加工性能的方法。而非熱加工技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了在低溫條件下處理食物過敏原，既能保存食物的營養(yǎng)物質(zhì)、新鮮感和風(fēng)味，又能更大范圍地改變過敏原的結(jié)構(gòu)，從而影響其致敏性。非熱加工控制食物過敏原的方法包括物理、化學(xué)、酶法以及生物學(xué)方法。

2.1 物理方法

2.1.1 超高壓

過敏原蛋白質(zhì)的空間三維結(jié)構(gòu)是由多肽鏈相互折疊而成，超高壓會影響氫鍵、離子鍵、疏水鍵等非共價(jià)鍵[5]，破壞蛋白質(zhì)三級、四級結(jié)構(gòu)，但對共價(jià)鍵沒有影響[6]。有研究[7]報(bào)道，小于150MPa的壓力能促進(jìn)蛋白質(zhì)低聚體的結(jié)構(gòu)解離；大于150MPa的壓力會使蛋白質(zhì)解鏈和解離后的低聚體亞單位重新聚合；尤其在200MPa以上的壓力條件下蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)會發(fā)生劇烈變化。

食物過敏原經(jīng)超高壓處理后，過敏原蛋白的致敏性、水解能力、疏水性等各種功能結(jié)構(gòu)特性改變。Chicón等[8]在pH6.8條件下分別采用200MPa和400MPa壓力處理牛乳中過敏原β-乳球蛋白，β-乳球蛋白與兔抗IgG的結(jié)合能力增加，推測可能由于高壓導(dǎo)致蛋白空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，影響其致敏性。而Kleber等[9]則采用不同的壓力(200、400、600MPa)對β-乳球蛋白分別處理10、30min后，發(fā)現(xiàn)分子內(nèi)弱的非共價(jià)鍵發(fā)生斷裂并重新聚合，致敏性隨著壓力和時(shí)間的增加而增加。Pe as等[10]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)100MPa壓力處理后，大豆乳清蛋白水解能力沒有變化，而用200MPa和300MPa的壓力處理后，水解能力明顯增加，且經(jīng)300MPa壓力處理后，水解產(chǎn)物幾乎沒有致敏性。Zeece等[11]用800MPa的壓力對β-乳球蛋白處理后，得出β-乳球蛋白在不到1min的時(shí)間內(nèi)幾乎全部被消化完全，并降解成小于1500D的小分子物質(zhì)，高級結(jié)構(gòu)基本破壞。董曉穎等[12]在對蝦過敏原致敏性的研究中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)100～500MPa的壓力處理后其致敏性呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，在壓力為400MPa時(shí)處于最低點(diǎn)。他們分析這可能是由于在壓力變化過程中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生可逆變化，過敏原表位開始時(shí)被掩蓋，后來隨壓力的增加過敏原表位逐漸暴露。謝丹丹等[13]則用150MPa壓力處理南美白對蝦35min后，其水溶性蛋白的致敏性降低。此外，作者所在課題組在前期研究中發(fā)現(xiàn)，雞蛋過敏原卵白蛋白經(jīng)高壓處理后，其致敏性先降低后升高，推測當(dāng)壓力在40～90MPa時(shí)，卵白蛋白分子結(jié)構(gòu)展開，疏水性基團(tuán)暴露，其致敏性隨壓力的升高而降低；在120～180MPa時(shí)，卵白蛋白分子一方面在β-折疊結(jié)構(gòu)交聯(lián)的作用下形成聚合體，另一方面由于壓力過大，已形成的一些凝聚體又被打破形成可溶性聚合體，導(dǎo)致卵白蛋白的致敏性升高[14]。另外，還得出經(jīng)超高壓處理后花生過敏原蛋白Ara h 2、Ara h 6與抗體的結(jié)合能力隨著壓力的升高而降低，抗原性明顯降低，而且粗蛋白溶液中的其他成分不影響Ara h 6蛋白在超高壓處理過程中的抗原性變化，也顯示了超高壓處理控制食物過敏原致敏性的功能[15-16]。

2.1.2 輻照

輻照能夠使部分蛋白質(zhì)分子發(fā)生解聚、交聯(lián)、裂解，致使蛋白分子的空間結(jié)構(gòu)、構(gòu)象改變，從而改變食物致敏性[17]。比如，Kume等[18]用0～7kGy的輻照劑量處理雞蛋過敏原卵白蛋白，蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)受到影響，其表面疏水性隨著輻照劑量的增加逐漸增加；且經(jīng)4kGy劑量處理后有明顯的聚合現(xiàn)象，聚合后其致敏性進(jìn)一步降低。Byun等[19]則研究發(fā)現(xiàn)輻射處理后，對蝦的熱穩(wěn)定蛋白與IgE的結(jié)合能力降低。在2002年，Byun等[20]分別又用0～10kGy的輻照劑量處理牛乳過敏原β-乳球蛋白，結(jié)果表明高劑量的輻照破壞了β-乳球蛋白的表位結(jié)構(gòu)，使其不能準(zhǔn)確地識別IgE的結(jié)合位點(diǎn)，當(dāng)輻照劑量大于7kGy，與IgE的結(jié)合能力小于50%。顧可飛等[21]對蝦過敏原Pen a 1進(jìn)行輻照處理后，其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可逆變化，0～7kGy劑量輻照處理時(shí)，該蛋白發(fā)生空間結(jié)構(gòu)改變，雙螺旋解聚，雙鏈打開，疏水性基團(tuán)外露，而當(dāng)輻照劑量在7kGy和10kGy時(shí)，疏水性有所減弱，他們認(rèn)為蛋白質(zhì)肽鏈發(fā)生聚合、交聯(lián)、解聚、斷裂等一系列變化，出現(xiàn)一些聚合物和降解肽段，這些產(chǎn)物的致敏性明顯降低。這一發(fā)現(xiàn)也證實(shí)并解釋了Byun等[19]之前的研究結(jié)果。而劉光明等[22]發(fā)現(xiàn)粗提取的蟹類過敏原原肌球蛋白經(jīng)3～7kGy的輻照處理后過敏原性無明顯變化，10kGy輻照處理后其過敏原性降低。另外，本課題組的研究表明，輻照處理對花生過敏蛋白Ara h 2和Ara h 6的二級結(jié)構(gòu)影響很大，且當(dāng)處理劑量為5kGy時(shí)，其二級結(jié)構(gòu)即有明顯變化。Ara h 2經(jīng)輻照處理后，抗原性明顯降低，且隨著輻照劑量增加，抗原性逐漸降低，10kGy處理可使Ara h 6的抗原性降低95%，即10kGy輻射處理可基本消除Ara h 6的抗原性[15-16]。該研究結(jié)果再次顯示了輻照處理在制備脫敏蛋白中的強(qiáng)大功能，但是，由于強(qiáng)輻照會產(chǎn)生劑量殘留，因此，輻照對過敏原蛋白結(jié)構(gòu)的影響仍有許多未解決的問題。

2.1.3 超聲波

超聲波為頻率高于20kHz以上的有彈性的機(jī)械振蕩，能使食品中的大分子物質(zhì)發(fā)生機(jī)械性斷鍵作用和自由基的氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致其共價(jià)鍵斷裂，分子降解，結(jié)構(gòu)改變[23]。比如唐傳核等[24]用15kW超聲波處理大豆分離蛋白，結(jié)果顯示其出現(xiàn)了部分二硫鍵締合及分子重排現(xiàn)象，三級結(jié)構(gòu)改變。李振興[25]利用30kHz、800W、50℃的超聲波處理南美白對蝦4min，發(fā)現(xiàn)蝦提取物的免疫活性有明顯降低，經(jīng)免疫印跡實(shí)驗(yàn)得出蝦主要過敏原Pen a 1的IgE識別的蛋白質(zhì)條帶減弱，這可能由于Pen a 1被降解為分子質(zhì)量較小的多肽，破壞了過敏原Pen a 1的IgE的識別位點(diǎn)。本課題組開展的超聲波對牛乳過敏原β-乳球蛋白影響的研究，發(fā)現(xiàn)β-乳球蛋白的一級結(jié)構(gòu)表現(xiàn)較強(qiáng)的穩(wěn)定性，二級和三級結(jié)構(gòu)僅發(fā)生微弱變化，具有降低該β-乳球蛋白致敏性的作用[26]。目前超聲加工控制食物過敏原的工作剛起步，該技術(shù)對過敏原蛋白結(jié)構(gòu)的影響值得深入探討。

2.1.4 高壓脈沖電場

高壓脈沖電場處理食物采用高電壓(0～50kV)、短脈沖及溫和溫度，具有傳遞均勻、作用時(shí)間短、產(chǎn)熱少、能耗低、對食物的營養(yǎng)成分和感官特性影響小等優(yōu)點(diǎn)。目前利用高壓脈沖電場對食物過敏原進(jìn)行處理，結(jié)果顯示過敏原蛋白的疏水性變化最為明顯。比如Li等[27]研究發(fā)現(xiàn)隨著脈沖強(qiáng)度、脈沖寬度增大及脈沖時(shí)間延長，大豆分離蛋白的疏水性和巰基含量都增加。但當(dāng)脈沖強(qiáng)度為40kV/cm、樣品流速為40mL/min，疏水性和巰基含量略有降低。張鐵華等[28]用高壓脈沖電場的方法處理蛋清蛋白后，發(fā)現(xiàn)蛋清蛋白的疏水性先隨脈沖電場強(qiáng)度的增加而增大，但當(dāng)脈沖電場強(qiáng)度大于30kV/cm后，其疏水性下降。在2011年，趙偉等[29]利用高壓脈沖電場處理蛋清蛋白得到相同的結(jié)果，其原因是隨著高壓脈沖電場處理強(qiáng)度(電場強(qiáng)度和處理時(shí)間)增加，蛋白質(zhì)表面疏水基團(tuán)和巰基增多，當(dāng)外露的疏水基團(tuán)增加到一定程度時(shí)，蛋白質(zhì)分子間發(fā)生疏水相互作用，發(fā)生“疏水塌陷”，蛋白質(zhì)表面疏水性下降，蛋白質(zhì)聚集。此外，Chung[30]、Yang[31]等對脈沖紫外線方面的研究比較深入，他們分別對不同的食物過敏原進(jìn)行脈沖紫外線處理，獲得非常理想的成果，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)花生過敏原蛋白經(jīng)脈沖紫外線處理4min，Ara h 1和Ara h 3的IgE的結(jié)合能力降低了6～7倍，隨著時(shí)間和光強(qiáng)度的增加，Ara h 2的致敏性也大大降低；大豆蛋白提取液經(jīng)脈沖紫外線處理，小分子蛋白(14～50kD)含量降低，而大分子蛋白(150～250kD)含量增加，明顯有聚合現(xiàn)象[32]；蝦的過敏原原肌球蛋白的致敏性也明顯受到脈沖紫外線處理的影響[33]。而脈沖紫外線對過敏原蛋白結(jié)構(gòu)的影響尚未有相關(guān)報(bào)道，有待進(jìn)一步研究。本課題組的研究表明，牛乳過敏原β-乳球蛋白受到脈沖電場作用后，一級和二級結(jié)構(gòu)均受到不同程度的影響，蛋白部分降解且α-螺旋和不規(guī)則卷曲發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。變化最為明顯的是三級結(jié)構(gòu)，隨著脈沖數(shù)的增大，疏水基團(tuán)暴露程度增大，色氨酸熒光強(qiáng)度降低。但遺憾的是，β-乳球蛋白受到脈沖電場作用后，其致敏性變化并沒有規(guī)律性[26]。近年來，高壓脈沖電場的加工技術(shù)手段漸漸被研究人員采用，高壓脈沖電場處理食物過敏原研究鮮見文獻(xiàn)報(bào)道，但仍然是值得高度關(guān)注的新技術(shù)。

2.2 化學(xué)方法

2.2.1 糖基化

糖基化是通過美拉德反應(yīng)對過敏原蛋白進(jìn)行改性的一種方法，即碳水化合物與蛋白質(zhì)分子的氨基或羧基以共價(jià)鍵相結(jié)合。碳水化合物能夠掩飾或破壞過敏原蛋白分子上的致敏表位，從而改變其致敏性。

目前應(yīng)用糖基化法改變過敏原致敏性已有很多報(bào)道。比如，Hattori等[34]研究褐藻酸低聚糖、磷酸基低聚糖對牛奶中主要過敏原β-乳球蛋白的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)β-乳球蛋白分別與褐藻酸低聚糖、磷酸基低聚糖的比例是1:6、1:8時(shí)，β-乳球蛋白的二級、三級結(jié)構(gòu)雖沒有發(fā)生很大變化，但糖基化產(chǎn)物使體內(nèi)IgE[35]和T細(xì)胞[36]的水平得到降低，這說明加入的糖類掩飾了過敏原蛋白的致敏表位和抗體的識別位點(diǎn)，形成的糖基化產(chǎn)物明顯降低β-乳球蛋白的致敏性。Bu等[37]運(yùn)用響應(yīng)面法對不同蛋白質(zhì)/糖比例、溫度及時(shí)間進(jìn)行條件優(yōu)化，確定對乳清致敏性影響的最佳條件，得出當(dāng)乳清與葡萄糖的比例為1:5.96、溫度52.8℃、作用時(shí)間78h時(shí)，α-乳白蛋白的致敏性下降95.22%，研究者推測由于美拉德反應(yīng)，α-乳白蛋白的構(gòu)象結(jié)構(gòu)發(fā)生很大程度的改變，導(dǎo)致其致敏性降低。李慶麗等[38]選取麥芽糖、葡萄糖與蝦過敏原發(fā)生美拉德反應(yīng)后，蝦過敏原分子質(zhì)量增大，麥芽糖、葡萄糖使蝦的過敏原免疫活性分別降低了約60%和10%。而Jiménez-Saiz等[39]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)葡萄糖與雞蛋過敏原卵白蛋白的比例是1:0.05時(shí)，會產(chǎn)生高聚物，隱藏或改變了過敏原表位，使卵白蛋白與IgE的結(jié)合能力和消化能力降低。本課題組開展干法狀態(tài)下卵白蛋白糖基化對其結(jié)構(gòu)與致敏性影響的研究，結(jié)果表明，糖基化降低了卵白蛋白的IgE結(jié)合能力，IgE結(jié)合能力的變化主要是構(gòu)象的變化而不是糖基引入導(dǎo)致的線性表位的破壞，糖基化后二級結(jié)構(gòu)β-折疊和β-轉(zhuǎn)角的變化是導(dǎo)致其致敏性改變的主要原因[40]?？傊?，糖基化是食品加工中常見的一種現(xiàn)象，探索其對過敏原的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.2.2 甲基化修飾

蛋白質(zhì)是由多種氨基酸組成，賴氨酸和精氨酸的殘基上有甲基化位點(diǎn)。組蛋白合成后，以硫代腺苷甲硫氨酸為甲基供體，在組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶的催化下，將甲基轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)的賴氨酸或精氨酸殘基上，改變過敏原蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成，影響其致敏性。如Mine等[41]發(fā)現(xiàn)經(jīng)甲基化處理的卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、卵類黏蛋白和溶菌酶的IgE的結(jié)合能力分別降低了22.6%、18.6%和23.8%。Fujita等[42]研究魚類過敏原卵黃蛋白有很強(qiáng)的耐消化能力，經(jīng)羧甲基化修飾后，魚類過敏原肽鍵斷裂和內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其消化能力降低，與IgE的結(jié)合能力也降低。

有關(guān)甲基化修飾過敏原蛋白的研究并不多，從蛋白的生物合成過程而言，這是蛋白后修飾的一種方式，筆者認(rèn)為將食物過敏原蛋白進(jìn)行甲基化，其安全性值得進(jìn)一步評估。

2.2.3 蛋白質(zhì)磷酸化

蛋白質(zhì)磷酸化被認(rèn)為是提高蛋白功能特性的有效手段。大多數(shù)蛋白質(zhì)在絲氨酸和蘇氨酸殘基上磷酸化，有的酪氨酸上也有磷酸化位點(diǎn)。磷酸根基團(tuán)可以增加蛋白質(zhì)的電負(fù)性，提高蛋白質(zhì)分子之間的靜電斥力，使其更易分散，因而提高其溶解度，改善其乳化性、起泡性。比如，熊柳等[43]用三聚磷酸鈉對花生分離蛋白進(jìn)行磷酸化改性，發(fā)現(xiàn)在44.85℃和pH8.24的條件下，加入7.77%的三聚磷酸鈉，花生蛋白的吸水性、持水性、乳化性等特性都有不同程度提高。磷酸根基團(tuán)對過敏原蛋白的修飾可以影響其各功能特性，也可能會引起其致敏性的改變。除此以外，目前也有用其他化學(xué)試劑對食物過敏原進(jìn)行修飾的研究報(bào)道，如Marzban等[44]用二硫蘇糖醇處理蘋果中的主要過敏原Mal d 2，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其α-螺旋結(jié)構(gòu)展開，二硫鍵斷裂，破壞了蛋白質(zhì)的二級、三級結(jié)構(gòu)，使IgE結(jié)合表位暴露，致敏性增加。

以上綜述表明，化學(xué)方法對食物過敏原的影響主要通過修飾蛋白質(zhì)的氨基酸殘基來實(shí)現(xiàn)，這都可能會影響到過敏原的表位結(jié)構(gòu)。因此，化學(xué)方法控制過敏原致敏性具有重要作用，值得進(jìn)一步探索。

2.3 酶法改性

2.3.1 酶交聯(lián)

目前普遍認(rèn)為，蛋白質(zhì)的致敏性與其空間結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。而酶交聯(lián)則是利用一種或多種酶催化蛋白質(zhì)內(nèi)部各多肽鏈之間，或催化蛋白質(zhì)各分子之間形成共價(jià)鍵而發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，改變了原有蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，形成大的聚合物，從而使過敏原蛋白的致敏性有所變化。如Chung等[45]用過氧化物酶處理烘烤過的花生，發(fā)現(xiàn)與未用酶交聯(lián)烘烤花生相比，花生過敏原與IgE的結(jié)合能力減弱。在此基礎(chǔ)上，Chung等[46]又用多酚氧化酶交聯(lián)花生中的Ara h 1、Ara h 2兩種主要過敏原，交聯(lián)后的蛋白單體含量均有所減少，高聚物含量增加，同時(shí)，交聯(lián)物與IgE結(jié)合能力也有所降低。Leszcyńaka等[47]則發(fā)現(xiàn)，經(jīng)轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)后，小麥麥谷蛋白的致敏性降低30%。這可能由于轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶改變了過敏原的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，掩埋了過敏原表位，使其致敏性降低。本課題組的初步研究結(jié)果顯示，多酚氧化酶交聯(lián)后的乳清蛋白，其乳化性及其穩(wěn)定性和起泡性及其穩(wěn)定性均發(fā)生了較大變化，交聯(lián)后的α-乳白蛋白、β-乳球蛋白以及β-酪蛋白的抗原性明顯降低，顯示了多酚氧化酶交聯(lián)過敏原蛋白并降低其致敏性的趨勢[48]?？傊?，利用酶交聯(lián)技術(shù)研究食物蛋白結(jié)構(gòu)與其過敏原性關(guān)系，將為降低食物過敏原的致敏性提供全新的科學(xué)理念，值得深入研究。

2.3.2 酶降解

酶降解是通過斷裂酰胺鍵破壞其一級結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生小分子肽段來降低其致敏性，也可通過改變過敏原的致敏性表位的三維結(jié)構(gòu)來降低其致敏性[23]。如聶君等[49]用蛋白水解酶菠蘿蛋白酶、非蛋白氧化酶葡萄糖氧化酶分別處理蛋清，得出用菠蘿蛋白酶處理后的蛋清致敏性最低，致敏性降低約79.63%，其效果是非蛋白氧化酶葡萄糖氧化酶和高溫加熱處理(121℃、10min)的3倍。這是單一酶對雞蛋過敏原的影響，多種酶的聯(lián)合影響也有相關(guān)報(bào)道，F(xiàn)ritsche等[50]用堿性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶和復(fù)合蛋白酶共同作用于雞蛋全液，結(jié)果得出其致敏性顯著降低。Koppelman等[51]對花生過敏原的研究中發(fā)現(xiàn)，用胃蛋白酶和胰蛋白酶處理時(shí)，花生的Ara h 1、Ara h 3能迅速被胃蛋白酶消化，而Ara h 2、Ara h 6則需要在較高的胃蛋白酶濃度條件下才能被消化。如，沈小琴等[52]用堿性蛋白酶水解乳清蛋白，發(fā)現(xiàn)α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的抗原性分別降低了50.02%和99.72%。在酶降解中，堿性蛋白酶的應(yīng)用范圍較廣，主要由于堿性蛋白酶是內(nèi)肽酶，水解蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的肽健，生成分子質(zhì)量較小的多肽，破壞分子內(nèi)部的過敏原表位結(jié)構(gòu)，影響食物致敏性高低。

目前，利用酶水解牛乳生產(chǎn)低致敏嬰兒奶粉的技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，在一定程度上降低了牛乳對過敏體質(zhì)兒童的危險(xiǎn)性。然而牛乳在酶解過程中，不可避免地會產(chǎn)生苦味肽，這大大影響了牛乳原有的風(fēng)味，制約著低致敏奶粉的發(fā)展。與此同時(shí)，利用酶改性技術(shù)研發(fā)其他種類低致敏食品尚處于起步階段?？傊阜ǜ男允称返鞍准夹g(shù)可以降低甚至消除食品蛋白的過敏原性，為低致敏蛋白/蛋白食品的研發(fā)提供了一個(gè)很好的思路，具有廣闊的應(yīng)用前景。

2.4 生物方法

2.4.1 基因工程

利用基因工程的方法主要是對編碼過敏原蛋白的基因序列進(jìn)行突變，修飾相應(yīng)的序列和結(jié)構(gòu)，改變其線性表位和構(gòu)象性表位組成，從而達(dá)到改變致敏性的目的。比如，Herman等[53]報(bào)道，采用基因抑制的方法處理大豆過敏原Gly m Bd 30K，結(jié)果成功表達(dá)出非致敏性的蛋白。Sathe等[54]采用基因沉默技術(shù)同樣消除了蘋果的過敏原Mal d 1的致敏性。當(dāng)然也可以通過基因重組的方法改變過敏原的致敏性，比如，易海濤等[55]將花生的主要過敏原Ara h 2的3個(gè)最主要的IgE抗原表位斷開，再進(jìn)行重新組合使其次序顛倒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與未突變的Ara h 2相比，其免疫反應(yīng)性有明顯降低。此外，楊振煌[56]采用基因重組技術(shù)對苦蕎過敏原Fag t 1的核苷酸序列進(jìn)行重新構(gòu)建，并將重組分子在原核載體中表達(dá)獲得幾種重組蛋白，這些重組蛋白由于失去天然蛋白結(jié)構(gòu)而喪失了IgE結(jié)合能力，免疫活性降低了約90%。

基因工程能夠高效地改變過敏原的致敏性，但由于轉(zhuǎn)基因食品普遍受到公眾的排斥，因此，對于基因工程能否實(shí)際應(yīng)用于食物致敏性的消除，還需進(jìn)一步討論。

2.4.2 發(fā)酵

發(fā)酵可以改變食品中各組分含量，通過微生物及其分泌的酶系作用，可以把不溶性高分子物質(zhì)分解成為可溶性低分子化合物。因此，對于導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生過敏反應(yīng)的大分子蛋白質(zhì)必然會受到影響。在1999年，Lucjail等[57]就采用嗜熱乳酸菌和嗜溫乳酸菌發(fā)酵滅菌乳，結(jié)果發(fā)現(xiàn)牛乳中的β-乳球蛋白的致敏性降低。在2001年，Besler等[58]也用嗜熱、嗜溫的乳酸菌對牛奶進(jìn)行發(fā)酵，同樣發(fā)現(xiàn)牛乳中α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的致敏性降低90%。近幾年來，發(fā)酵方法不斷改進(jìn)，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。如Frias等[59]研究L.plantarum對大豆蛋白的致敏性影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)L.plantarum使其致敏性降低了4%。Leszczyńska等[60]將乳酸桿菌和酵母菌混合，分別通過同型和異型乳酸發(fā)酵研究對小麥粉的過敏蛋白的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小麥醇溶蛋白的致敏性顯著降低，且小麥中總過敏原的IgE結(jié)合能力降低20%。Sen等[61]用德式乳桿菌發(fā)酵雞蛋的卵白蛋白，發(fā)現(xiàn)其IgE的結(jié)合能力降低50%，他們認(rèn)為可能由于過敏原蛋白分子內(nèi)二硫鍵的變化，引起結(jié)構(gòu)改變，蛋白分子發(fā)生降解?？傊?，發(fā)酵降低食物致敏性具有明確的效果，對于輕度過敏患者選擇發(fā)酵食品是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案，但完全消除還是有一定困難。針對發(fā)酵食品，開展食物過敏原致敏性控制研究具有明顯的應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié) 語

近10年來，非熱加工技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外食物加工技術(shù)研究的熱點(diǎn)，它具有操作簡單、營養(yǎng)成分損失少、保持原有的感官特性、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢。因此，非熱加工方法越來越廣泛應(yīng)用于食物過敏原的研究中。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)有些非熱加工僅僅停留在對過敏原結(jié)構(gòu)的影響上，而沒有對其致敏性作進(jìn)一步研究。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)每種方法都有其局限性，所以各加工方法之間的聯(lián)用技術(shù)也成為今后一個(gè)新的研究發(fā)展方向。另外，對食物過敏原的研究大部分局限在實(shí)驗(yàn)階段，僅有酶解技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，但無法滿足實(shí)際需求。迄今為止，我國還沒有自主知識產(chǎn)權(quán)的脫敏食品，過敏患者的安全飲食還有很多問題需要解決，而利用非熱加工來降低食物過敏原的致敏性，為脫敏食品的生產(chǎn)提供了一條新的探索途徑并顯示了強(qiáng)大潛力。

[1]陳紅兵, 高金燕.食物過敏反應(yīng)及其機(jī)制[J].營養(yǎng)學(xué)報(bào), 2007, 29(2):105-109.

[2]SCOTT H S, HUGH A.Food allergy[J].J Allergy Clin Immunol,2009, 124(3): 116-125.

[3]李欣, 陳紅兵.食物過敏原構(gòu)象性表位鑒別的研究進(jìn)展[J].食品科學(xué), 2012, 33(17): 279-283.

[4]VAN REGENMORTEL M H V.What is a B-cell epitope?[M].Secaucus: Humana Press, 2009: 3-20.

[5]RIVALAIN N, ROQUAIN J, DEMAZEAU G.Development of high hydrostatic pressure in biosciences: pressure effect on biological structures and potential applications in biotechnologies[J].Biotechnology Advances, 2010, 28(6): 659-672.

[6]王章存, 徐賢.超高壓處理對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及功能性質(zhì)影響[J].糧食與油脂, 2007(11): 10-12.

[7]馬漢軍, 路建鋒, 潘潤淑.高壓對食品中蛋白質(zhì)的影響[J].農(nóng)產(chǎn)品加工, 2005(12): 12-14.

[8]CHIC N R, BELLOQUE J, ALONSO E, et al.Immunoreactivity and digestibility of high-pressure-treated whey proteins[J].International Dairy Journal, 2008, 18(4): 367-376.

[9]KLEBER N, MAIER S, HINRICHS J.Antigenic response of bovineβ-lactoglobulin influenced by ultra-high pressure treatment and temperature[J].Innovative Food Science & Emerging Technologies,2007, 8(1): 39-45.

[10]PE AS E, RESTANI P, BALLABIO C, et al.Assessment of the residual immunoreactivity of soybean whey hydrolysates obtained by combined enzymatic proteolysis and high pressure[J].European Food Research and Technology, 2006, 222(3/4): 286-290.

[11]ZEECE M, HUPPERTZ T, KELLY A.Effect of high-pressure treatment onin-vitrodigestibility ofβ-lactoglobulin[J].Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2008, 9(1): 62-69.

[12]董曉穎, 高美須, 潘家榮, 等.不同處理方法對蝦過敏蛋白分子量及抗原性的影響[J].核農(nóng)學(xué)報(bào), 2010, 24(3): 548-554.

[13]謝丹丹, 胡志和, 薛璐, 等.超高壓結(jié)合酶法消減南美白對蝦蝦肉中的過敏原[J].食品科學(xué), 2012, 33(3): 68-71.

[14]張銀, 佟平, 麻小娟, 等.熱加工及超高壓處理對卵白蛋白抗原性的影響[J].食品科學(xué), 2010, 31(19): 250-253.

[15]胡純秋.花生過敏原Ara h 2的研究[D].南昌: 南昌大學(xué), 2010.

[16]羅春萍.熱加工, 輻照及超高壓微射流對花生過敏原Ara h 6結(jié)構(gòu)與抗原性的影響[D].南昌: 南昌大學(xué), 2011.

[17]Al-KAHTANI H A, ABU-TARBOUSH H M, ATIA M, et al.Amino acid and protein changes in tilapia and Spanish mackerel after irradiation and storage[J].Radiation Physics and Chemistry, 1998,51(1): 107-114.

[18]KUME T, MASTSUDA T.Changes in structural and antigenic properties of proteins by radiation[J].Radiation Physics and Chemistry, 1995, 46(2): 225-231.

[19]BYUN M, KIM J, LEE J W, et al.Effects of gamma radiation on the conformational and antigenic properties of a heat-stable major allergen in brown shrimp[J].Journal of Food Protection, 2000, 63(7): 940-944.

[20]BYUN M, LEE J W, YOOK H S, et al.Application of gamma irradiation for inhibition of food allergy[J].Radiation Physics and Chemistry, 2002, 63(3): 369-370.

[21]顧可飛, 高美須, 李春紅, 等.輻照對蝦過敏原生化性質(zhì)的影響[J].核農(nóng)學(xué)報(bào), 2007, 21(2): 160-163.

[22]劉光明, 王玉松, 黃園園, 等.輻照處理對蟹類過敏原(原肌球蛋白)性質(zhì)的影響[J].廈門大學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 48(2): 287-292.

[23]宋國勝, 胡青松, 李琳, 等.超聲波技術(shù)在食品科學(xué)中的應(yīng)用與研究[J].現(xiàn)代食品科技, 2008(6): 609-612.

[24]唐傳核, 姜燕, 楊曉泉, 等.超聲處理對商用大豆分離蛋白凝膠性能的影響[J].中國糧油學(xué)報(bào), 2005, 20(5): 72-77.

[25]李振興.蝦(Penaeus vannamei)過敏原免疫活性的研究[D].青島: 中國海洋大學(xué), 2006.

[26]白雨鑫.四種非熱加工對牛乳β-乳球蛋白結(jié)構(gòu)和免疫特性的影響[D].南昌: 南昌大學(xué), 2013.

[27]LI Y, CHEN Z, MO H.Effects of pulsed electric fields on physicochemical properties of soybean protein isolates[J].LWT-Food Science and Technology, 2007, 40(7): 1167-1175.

[28]張鐵華, 殷涌光, 劉靜波.高壓脈沖電場(PEF)對蛋清蛋白功能特性的影響[J].食品科技, 2004(9): 88-94.

[29]趙偉, 楊瑞金, 張文斌, 等.高壓脈沖電場作用下蛋清蛋白功能性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的變化[J].食品科學(xué), 2011, 32(9): 91-96.

[30]CHUNG S Y, YANG W, KRISHNAMURTHY K.Effects of pulsed UV-light on peanut allergens in extracts and liquid peanut butter[J].Journal of Food Science, 2008, 73(5): C400-C404.

[31]YANG W W, MWAKATAGE N R, GOODRICH S R, et al.Mitigation of major peanut allergens by pulsed ultraviolet light[J].Food and Bioprocess Technology, 2012, 5(7): 2728-2738.

[32]YANG W W, CHUNG A Y, AJAYI O, et al.Use of pulsed ultraviolet light to reduce the allergenic potency of soybean extracts[J].International Journal of Food Engineering, 2010, 6(3): 1-12.

[33]SHRIVER S, YANG W, CHUNG S Y, et al.Pulsed ultraviolet light reduces immunoglobulin E binding to Atlantic white shrimp (Litopenaeus setiferus) extract[J].International Journal of Environmental Research and Public Health, 2011, 8(7): 2569-2583.

[34]HATTORI M, MIYAKAWA S, OHAMA Y, et al.Reduced immunogenicity ofβ-lactoglobulin by conjugation with acidic oligosaccharides[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004,52(14): 4546-4553.

[35]UNO T, HATTORI M, TADASHI Y.Oral administration of alginic acid oligosaccharide supresses IgE production and inhibits the introdution of oral tolerance[J].Biosci Biotechnol Biochem, 2006,70(12): 3054-3057.

[36]YOSHIDA T, SASAHARA Y, MIYAKAWA S, et al.Reduced T cell response toβ-lactoglobulin by conjugation with acidic oligosaccharides[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2005,53(17): 6851-6857.

[37]BU G, LU J, ZHENGG Z, et al.Influence of Maillard reaction conditions on the antigenicity of bovineα-lactalbumin using response surface methodology[J].Journal of the Science of Food and Agriculture, 2009, 89(14): 2428-2434.

[38]李慶麗, 李振興, 林洪, 等.美拉德反應(yīng)中麥芽糖, 葡萄糖對蝦過敏原活性影響的研究[J].食品工業(yè)科技, 2009, 30(1): 79-81.

[39]JIM NEZ-SAIZ R, BELLOQUE J, MOLINA E, et al.Human immunoglobulin E (IgE) binding to heated and glycated ovalbumin and ovomucoid before and afterin vitrodigestion[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(18): 10044-10051.

[40]麻小娟.糖基化對卵白蛋白的構(gòu)象及其抗原性和過敏原性的影響[D].南昌: 南昌大學(xué), 2010.

[41]MINE Y, ZHANG J W.Comparative studies on antigenicity and allergenicity of native and denatured egg white proteins[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50(9): 2679-2683.

[42]FUJITA S, SHIMIZU Y, KISHIMURA H, et al.in vitrodigestion of major allergen in salmon roe and its peptide portion with proteolytic resistance[J].Food Chemistry, 2012, 130(3): 644-650.

[43]熊柳, 孫高飛, 王建化, 等.花生分離蛋白磷酸化改性研究[J].食品科學(xué), 2010, 31(10): 35-41.

[44]MARZBAN G, HEMDL A, PIETROZOTTO S, et al.Conformational changes of Mal d 2, a thaumatin-like apple allergen, induced by food processing[J].Food Chemistry, 2009, 112(4): 803-811.

[45]CHUNG S Y, MALEKI S J, CHAMPAGNE E T.Allergenic properties of roasted peanut allergens may be reduced by peroxidase[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2004, 52(14): 4541-4545.

[46]CHUNG S Y, KATO Y, CHAMPAGNE E T.Polyphenol oxidase/caffeic acid may reduce the allergenic properties of peanut allergens[J].Journal of the Science of Food and Agriculture, 2005, 85(15): 2631-2637.

[47]LESZCZY?SKA J, ?ACKA A, BRYZEWSKA M.The use of transglutaminase in the reduction of immunoreactivity of wheat flour[J].Food and Agricultural Immunology, 2006, 17(2): 105-113.

[48]吳進(jìn)菊.雙孢蘑菇多酚氧化酶的研究[D].南昌: 南昌大學(xué), 2010.

[49]聶君, 楊哪, 金征宇, 等.不同加工處理方式對蛋清致敏的影響[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào), 2011, 30(4): 1673-1689.

[50]FRITSCHE R, SCHALLER R.Induction of tolerance to egg proteins:United States, US/2010/0255039 A1[P].2010-10-07.

[51]KOPPELMAN S J, HEFLE S L, TAYLOR S L, et al.Digestion of peanut allergens Ara h 1, Ara h 2, Ara h 3, and Ara h 6: A comparative in vitro study and partial characterization of digestion‐resistant peptides[J].Molecular Nutrition & Food Research, 2010, 54(12):1711-1721.

[52]沈小琴, 鄭海, 羅永康, 等.酶解對乳清蛋白抗原性影響的研究[J].中國乳品工業(yè), 2006, 34(6): 12-15.

[53]HERMAN E M, HELM R M, JUNG R, et al.Genetic modification removes an immunodominant allergen from soybean[J].Plant Physiology, 2003, 132(1): 36-43.

[54]SATHE S K, KSHIRSAGAR H H, ROUX K H.Advances in seed protein research: a perspective on seed allergens[J].Journal of Food Science, 2005, 70(6): r93-r120.

[55]易海濤, 劉芳, 夏立新, 等.經(jīng)合理的序列重組制備花生主要過敏原Ara h 2低致敏衍生物[J].中國生物工程雜志, 2011, 31(7): 54-59.

[56]楊振煌.過敏原Fag t 1低變應(yīng)原分子的構(gòu)建及重組研究[D].太原:山西大學(xué), 2012.

[57]LUCJAIL J, BARBABA W.Reduction of antigenicity of whey Protein by lactieaeid fermentation[J].Food and Agricultural Immunology,1999, 11: 91-99.

[58]BESLER M, STEINHART H, PASCHKE A.Stability of food allergens and allergenicity of processed foods[J].Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications, 2001,756(1): 207-228.

[59]FRIAS J, SONG Y S, MARTINEZ-VILLALUENGA C, et al.Immunoreactivity and amino acid content of fermented soybean products[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2007, 56(1): 99-105.

[60]LESZCZY?SKA J, DIOWKSZ A, ?ACKA A, et al.Decrease of wheat flour allergenicity via lactic acid fermentation[J].Food and Agricultural Immunology, 2009, 20(2): 139-145.

[61]SEN L, MARINA O, MESSELE F, et al.Effects of egg white fermentation with lactobacilli on IgE binding ability of egg white proteins[J].Food Research International, 2013, 52(1): 359-366.