許寧寧 趙祥杰 楊榮玲

摘 要：克氏原螯蝦（淡水小龍蝦）肉味鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，卻具有高致敏性。本文綜述國(guó)內(nèi)外有關(guān)小龍蝦的養(yǎng)殖和食物過(guò)敏情況、小龍蝦的過(guò)敏原物質(zhì)以及變應(yīng)原抗原表位等研究進(jìn)展，為進(jìn)一步研究小龍蝦的過(guò)敏原提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：克氏原螯蝦；過(guò)敏原；表位；進(jìn)展

中圖分類(lèi)號(hào)：S-3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190430003

基金項(xiàng)目：淮安市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“盱眙龍蝦變應(yīng)原鑒定及加工脫敏關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”（項(xiàng)目編號(hào)：HAS201603）；江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練省級(jí)指導(dǎo)項(xiàng)目“食品熱加工方法對(duì)盱眙龍蝦過(guò)敏原性的影響研究與應(yīng)用”（項(xiàng)目編號(hào)：Z205C18281）；淮陰工學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目“龍蝦各部位嘌呤含量分布及其加工應(yīng)用”（項(xiàng)目編號(hào)：Z205C17535）

*為本文通訊作者 克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）俗稱(chēng)淡水小龍蝦，原產(chǎn)美國(guó)南部路易斯安那州和墨西哥北部，后由日本引種到我國(guó)[1]，由于克氏原螯蝦具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，繁殖能力較強(qiáng)，在我國(guó)較大范圍內(nèi)均有養(yǎng)殖，今年來(lái)在長(zhǎng)江流域養(yǎng)殖規(guī)模得到迅速增加，克氏原鰲蝦產(chǎn)量也顯著提高，江蘇省的盱眙被命名為“中國(guó)小龍蝦之鄉(xiāng)”。

克氏原鰲蝦肉質(zhì)細(xì)膩、味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富，蝦黃中含有蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、維生素、微量元素等，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1]，是深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)的食品。近年來(lái)，隨著克氏原螯蝦等水產(chǎn)品的消費(fèi)量日益增多，由食用克氏原鰲蝦發(fā)生食物過(guò)敏和橫紋肌溶解的病例時(shí)有發(fā)生[2]，引發(fā)消費(fèi)者的關(guān)注，需要對(duì)引起過(guò)敏的變應(yīng)原物質(zhì)進(jìn)一步研究，以便更安全食用。

1 克氏原螯蝦養(yǎng)殖、消費(fèi)與食物過(guò)敏情況

近年來(lái)在長(zhǎng)三角乃至在全國(guó)克氏原螯蝦的消費(fèi)量驟增，以致出現(xiàn)各種各樣的“龍蝦節(jié)”，而市場(chǎng)上天然克氏原螯蝦供不應(yīng)求，導(dǎo)致價(jià)格上漲，為了滿足市場(chǎng)需求，人工無(wú)公害化養(yǎng)殖克氏原螯蝦已成為農(nóng)民脫貧致富的新途徑[3]。

雖然每天都有上萬(wàn)人食用克氏原螯蝦，而生病的人極少，所以有專(zhuān)家推測(cè)：這種病可能與過(guò)敏反應(yīng)有關(guān)[4]。食物過(guò)敏是一種常見(jiàn)的人體免疫性疾病，主要是食物中含有的蛋白質(zhì)引起的，由IgE介導(dǎo)的I型超敏反應(yīng)，其臨床癥狀主要有水腫、皮炎、哮喘以及腸道綜合征等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)休克甚至危及生命[5]。

2 克氏原螯蝦中的主要過(guò)敏原物質(zhì)

食用克氏原螯蝦后，其變應(yīng)原激發(fā)機(jī)體內(nèi)的I型超敏反應(yīng)，刺激細(xì)胞釋放出組胺、5-羥色胺等生物活性物質(zhì)，誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生各種過(guò)敏癥狀[6]。目前已發(fā)現(xiàn)并且鑒定的克氏原螯蝦過(guò)敏原物質(zhì)主要有原肌球蛋白（Tropomyosin）、精氨酸激酶（Arginine kinase）、磷酸丙糖異構(gòu)酶（Triose-phosphateisomerase）、血藍(lán)蛋白亞基（Hemocyanin subunits）等[7]。

2.1 原肌球蛋白

原肌球蛋白是廣泛存在于脊椎和無(wú)脊椎動(dòng)物中的一類(lèi)同源蛋白，越來(lái)越多的報(bào)道表明，原肌球蛋白在甲殼類(lèi)和軟體動(dòng)物中具有高度保守性，因此具有較高的交叉反應(yīng)性[8]。易海濤[9]等對(duì)克氏原螯蝦原肌球蛋白變應(yīng)原的一個(gè)片段區(qū)基因進(jìn)行了表達(dá)、純化及免疫原性鑒定，結(jié)果表明該蛋白可與食用克氏原螯蝦過(guò)敏患者混合血清中的IgE結(jié)合，產(chǎn)生免疫反應(yīng)性。黃素文[10]等對(duì)來(lái)源于淡水小龍蝦的原肌球蛋白基因進(jìn)行了克隆、表達(dá)及其免疫活性鑒定，并成功表達(dá)了具有免疫活性的淡水小龍蝦原肌球蛋白，為蝦過(guò)敏性疾病的診斷和治療奠定了基礎(chǔ)。

2.2 精氨酸激酶

精氨酸激酶是無(wú)脊椎動(dòng)物中存在的一種重要的酶，一般在能量代謝中起調(diào)節(jié)作用[11]。陳亨利[12]等采用硫酸銨鹽析和Q-Sepharose柱層析等的方法純化了來(lái)源于克氏原螯蝦中的精氨酸激酶，采用點(diǎn)雜交方法鑒定了該變應(yīng)原的過(guò)敏原性，結(jié)果表明，經(jīng)純化后的該變應(yīng)原蛋白能與食用甲殼類(lèi)動(dòng)物過(guò)敏患者的血清發(fā)生特異性反應(yīng)，從而進(jìn)一步證實(shí)了該變應(yīng)原是克氏原螯蝦中的重要致敏物質(zhì)。

2.3 磷酸丙糖異構(gòu)酶

磷酸丙糖異構(gòu)酶是生物體中存在的重要的酶，在能量轉(zhuǎn)換中可以催化丙糖磷酸異構(gòu)體構(gòu)型的變化。Bauermeister[13]等首次鑒定出磷酸丙糖異構(gòu)酶是褐蝦中的新型過(guò)敏原。楊陽(yáng)[14]等以克氏原螯蝦為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，通過(guò)硫酸銨鹽析和柱層析的方法，從肌漿中提取純化目的蛋白，并利用MALDI-TOF質(zhì)譜鑒定了蛋白質(zhì)，通過(guò)利用過(guò)敏患者血清進(jìn)行dot blot反應(yīng)，確定了該純化蛋白的致敏性，從而得出該酶是克氏原螯蝦中的變應(yīng)原蛋白。張永霞[15]等對(duì)來(lái)源于克氏原螯蝦中磷酸丙糖異構(gòu)酶進(jìn)行了分離純化和免疫反應(yīng)性研究，結(jié)果表明，該酶蛋白可與食用甲殼類(lèi)過(guò)敏患者血清發(fā)生特異性免疫結(jié)合反應(yīng)，確定了其過(guò)敏性。

2.4 血藍(lán)蛋白

血藍(lán)蛋白是一類(lèi)存在于節(jié)肢動(dòng)物和軟體動(dòng)物中的多功能蛋白，該蛋白在能量轉(zhuǎn)換、滲透壓維持及動(dòng)物蛻皮等生理過(guò)程中發(fā)揮作用。Piboonpocanun [16]等從羅氏沼蝦的血淋巴中純化到了血藍(lán)蛋白，并經(jīng)LC-MS/MS質(zhì)譜分析對(duì)其進(jìn)行了鑒定，該蛋白可與過(guò)敏患者的血清發(fā)生明顯的免疫反應(yīng)，從而確定了其致敏性。陳亨利[17]等通過(guò)綜合利用血清學(xué)及理化性質(zhì)的分析結(jié)果，揭示了該蛋白是克氏原螯蝦的一種過(guò)敏原蛋白。

3 變應(yīng)原抗原表位的研究

目前通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)和免疫學(xué)相關(guān)技術(shù)手段可以鑒定出引發(fā)食物過(guò)敏的變應(yīng)原物質(zhì)，這些變應(yīng)原物質(zhì)能夠與其在過(guò)敏患者體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生的IgE抗體發(fā)生特異性結(jié)合，并誘發(fā)炎癥因子在組織中的釋放，從而在機(jī)體中產(chǎn)生I型超敏反應(yīng)[18]。一般引起過(guò)敏的并非變應(yīng)原物質(zhì)本身，而是由其特定的序列或稱(chēng)為抗原決定簇所決定的，而這些抗原表位位置可能是線性的也可能是具有空間構(gòu)型的。研究表明，蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)中的β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)較易成為抗原表位，因其為凸出結(jié)構(gòu)，多位于蛋白質(zhì)表面，利于與抗體結(jié)合[19]。蛋白質(zhì)所處的微環(huán)境，如溫度、pH和離子強(qiáng)度等發(fā)生變化對(duì)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)象影響較大，可改變抗原表位的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其抗原性發(fā)生變化[20]。

4 問(wèn)題與展望

近年來(lái)隨著人們生活水平的提高，克氏原螯蝦等水產(chǎn)品因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高深受廣大消費(fèi)者的青睞，然而因食用克氏原螯蝦導(dǎo)致食物過(guò)敏的事件也時(shí)有發(fā)生。消費(fèi)者對(duì)水產(chǎn)品帶來(lái)的食物過(guò)敏情況也高度關(guān)注，因此過(guò)敏反應(yīng)也成為水產(chǎn)品消費(fèi)的重要安全事件，鑒于目前食品標(biāo)簽中對(duì)過(guò)敏原成分的標(biāo)示越來(lái)越受到重視，因此對(duì)目前水產(chǎn)品變應(yīng)原的研究也具有重要的實(shí)際意義，此外，在克氏原螯蝦為代表的水產(chǎn)產(chǎn)品過(guò)敏性的研究方面還需要進(jìn)一步的努力，以期在變應(yīng)原性消減技術(shù)的研究上進(jìn)一步提高，特別是結(jié)合食物過(guò)敏變應(yīng)原及其核心抗原表位為靶標(biāo)的過(guò)敏原消減技術(shù)將是克氏原螯蝦安全性加工的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 夏愛(ài)軍，唐建清. 克氏原螯蝦現(xiàn)狀分析與研究思路[J]. 水產(chǎn)養(yǎng)殖，2006，27（6）：9-11.

[2] 楊陽(yáng)，張永霞，陳仲瑋，等. 克氏原螯蝦新型過(guò)敏原的鑒定與性質(zhì)研究[C].華東地區(qū)生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)學(xué)術(shù)交流會(huì)暨安徽省生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會(huì)理事會(huì)議. 2017.

[3] 張家宏，王守紅，寇祥明，等. 克氏原螯蝦工廠化繁育關(guān)鍵技術(shù)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（4）：205-207.

[4] 林江偉，游洪燕，沈海旺，等. 克氏原螯蝦原肌球蛋白的純化及過(guò)敏原性分析[J].集美大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，17（3）：167-174.

[5] Untersmayr E， Jensen-Jarolim E. Mechanisms of type I food allergy [J]. Pharmacology & Therapeutics， 2006， 112（3）： 787-798.

[6] Nakagawa T. IgE antibody determination [J]. Nihon Rinsho Japanese Journal of Clinical Medicine， 2001， 59（10）： 1950-1954.

[7] Lehrer SB， Ayuso R， Reese G. Seafood Allergy and Allergens： A Review [J]. Marine Biotechnology， 2003， 5（4）： 339-348.

[8] Leung PS， Chow WK， Duffey S， et al. IgE reactivity against a cross-reactive allergen in crustacea and mollusca： evidence for tropomyosin as the common allergen [J]. Journal of Allergy & Clinical Immunology， 1996， 98（5）： 954-961.

[9] 易海濤，夏立新，劉芳，等.克氏原螯蝦主要變應(yīng)原原肌球蛋白的一個(gè)片段區(qū)基因的克隆表達(dá)、純化及免疫原性鑒定[J]. 江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） 2011，35（3）：280-285.

[10] 黃素文，楊文潮，朱海，等. 淡水小龍蝦主要過(guò)敏原原肌球蛋白基因的克隆、表達(dá)及其免疫活性鑒定[J].中國(guó)免疫學(xué)雜志，2011，27（7）：642-647.

[11] 姚翠鸞，王志勇，相建海.甲殼動(dòng)物精氨酸激酶的結(jié)構(gòu)與功能[J].中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào)，2008，24（3）：203-208.

[12] 陳亨莉，劉光明. 克氏原螯蝦精氨酸激酶的純化、性質(zhì)分析及其過(guò)敏原性鑒定[C].中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì). 2011.

[13] Bauermeister K， Wangorsch A， Garoffo LP， et al. Generation of a comprehensive panel of crustacean allergens from the North Sea ShrimpCrangon crangon[J]. Molecular Immunology， 2011， 48（15-16）：1983-1992.

[14] 楊陽(yáng)，張永霞，陳仲瑋，等. 克氏原螯蝦新型過(guò)敏原的鑒定與性質(zhì)研究[C].華東地區(qū)生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)學(xué)術(shù)交流會(huì)暨安徽省生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會(huì)理事會(huì)議. 2017.

[15] 張永霞，曹敏杰，張凌晶，等. 克氏原螯蝦磷酸丙糖異構(gòu)酶的純化及過(guò)敏性分析[C].中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)年會(huì). 2014.

[16] Piboonpocanun S， Jirapongsananuruk O， Tipayanon T， et al. Identification of hemocyanin as a novel non-cross-reactive allergen from the giant freshwater shrimp Macrobrachium rosenbergii[J]. Molecular Nutrition & Food Research， 2011， 55（10）： 1492-1498.

[17] 陳亨莉，曹敏杰，蔡秋鳳，等. 克氏原螯蝦新型過(guò)敏原血藍(lán)蛋白的鑒定及性質(zhì)研究[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2014，14（2）：240-247.

[18] 王學(xué)艷，孔瑞，張曼. 過(guò)敏性疾病常見(jiàn)變應(yīng)原及特異性診斷方法[J].醫(yī)學(xué)與哲學(xué)（B），2015，36（7）：11-14.

[19] 張永霞，楊陽(yáng)，蔡秋鳳，等. 水產(chǎn)食物過(guò)敏原及其抗原表位的研究進(jìn)展[J].中國(guó)漁業(yè)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)，2015，5（5）：1-8.

[20] Bgh KL， Nielsen H， Madsen CB， et al. IgE epitopes of intact and digested Ara h 1： A comparative study in humans and rats[J]. Molecular Immunology， 2012， 51（3-4）：337-236.