加工方法对过敏原的作用探讨

本文作者：夏秀华 单位：无锡商业职业技术学院

引起小孩与成年人过敏性的食物类型有所差异，儿童的三大“过敏原”是蛋、牛乳、豆类食物。引起成年人过敏的食物最常见的主要有虾、蟹以及花粉等。

超滤可使酶解或水解的牛乳的肽链分子量全部降低至8　000dal以下，从而使牛乳降低其致敏性［3］。另外超滤离心的方法也可以去除大豆蛋白中的过敏原Gly　m　1（glycine　max　1），但因为Gly　m　1并非大豆中的主要过敏原，使用超滤的加工方法降低大豆整体致敏性非常有限。超滤和脱皮的方法还可用来制作低致敏性的桃子汁，桃子果肉中的过敏原超滤可完全去除，而桃皮中的主要过敏原Pru　p3（prunus　persica　3）可通过先前的化学脱皮这步去除［4］，但超滤同时可以去除一些与感官特性有关的分子，所以最后的制品还得解决由于碳水化合物等的存在而形成的浑浊度和口感等问题［5］。脱皮可以去除谷物和小麦的过敏原。谷物和小麦的过敏原主要存在于外皮中，在研磨时把外皮去除的同时可去掉过敏原。所以，谷物和小麦的脱皮程度直接影响其过敏性，而对面粉类过敏的人群吃细粮可以降低过敏的可能性［6］。

食物过敏原主要由蛋白质组成，高温会引起蛋白质空间构象及三维结构的变化，因此，高温处理食物可以降低食物的致敏性甚至去除过敏原。研究表明通过剧烈加热牛乳能使牛乳的乳清蛋白失去致敏性［7］。Norgaard等人证实，牛乳和脱脂乳随着加热时间的延长，其致敏性均能明显降低。将牛乳加热煮沸2～5min时，其致敏性没有明显变化，当煮沸10min后，其致敏性会显著降低；脱脂乳加热10min时，IgE介导的α‐乳白蛋白和酪蛋白的致敏性分别降低50％和66％。Leduc等人将添加了2％蛋白粉的3组猪肉酱在115℃加热90min，然后进行SDS－PAGE免疫法检测，结果未监测到蛋白的过敏原［8］。由此可见，加热能除去使蛋白过敏原。卵白蛋白和卵类粘蛋白是鸡蛋的主要过敏原。在90℃加热10min后，蛋白中过敏原在RAST（ra－dio－allergosorbent　test）实验中条带减少58％［9］，但有报道称在80℃加热10min卵白蛋白，其仍保持致敏性，而在100℃长时间加热卵类粘蛋白也仍保持致敏性［10］，可见鸡蛋中的卵白蛋白和卵粘蛋白均比较稳定。而Kato等人研究表明，将鸡蛋白与不同的小麦粉混合然后进行揉捏的操作后再进行加热处理，卵类粘蛋白（ovomu－coid，OM）的致敏性能显著降低，这些小麦粉中尤以与硬粒小麦粉混合的效果最为显著。分析原因可能是揉捏加热形成面团的过程中有二硫交换反应发生，即卵类粘蛋白与麦胶蛋白、麦谷蛋白通过分子间的二硫键发生了聚合。而麦胶蛋白的含量，在硬粒小麦比其他的小麦高，因此与鸡蛋白与其他小麦粉混合揉捏假如能使卵类粘蛋白的致敏性明显降低［11］。另外有报道称猕猴桃通过加热也可降低其过敏性。Gall等人的研究，将猕猴桃从40℃到90℃进行加热，其致敏性会随着温度的升高而下降［12］。也有报道指出，在工业上用100℃的蒸汽将猕猴桃加热5min，然后进行均质，猕猴桃对儿童的致敏性可以消除［5］。

Bemhisel－Broadbent等研究表明，罐装的金枪鱼或鲑鱼的致敏性比未处理的致敏性要低［10］。徐飞龙等关于不同温度下鱼类食品过敏原免疫学特性分析结果SDS－PAGE显示，生熟鱼总蛋白提取物中均含有多种蛋白，经高温处理后熟鱼总蛋白组分相对减少。免疫印迹试验结果表明：加工温度、时间对鱼类食品过敏原有显著影响［13］。这说明煮过的鱼过敏原结构已发生了变化，致敏性降低。一般新鲜水果和蔬菜通过加热也容易降低过敏原性，可生产出低致敏性的酱和汁。苹果和芹菜（过敏原为碳水化合物）在室温下储存即可失去致敏性，但无法证明蛋白酶在其中是否起作用；免疫印记法表明，储存能减轻芹菜的过敏原性，加热处理去除过敏原的效果更好［14］。Oei等证明了微波可以破坏苹果的过敏原［10］。另外，热处理对一些食物过敏原没有影响。在120℃加热30min下，桃子的决定簇Api　g1是无法被去除或破坏的。花生的决定簇Arah1热稳定性也很好［14］。总之，根据食物对象的不同，加热可能对其食物中过敏原成分产生影响变化很大。一些对热比较稳定的食物有牛奶、鸡蛋、花生、鱼及其制品；部分稳定的有大豆、豆类、芹菜、坚果及其制品；不稳定有胡萝卜等［15］。由于一种食物中存在多种抗原决定簇，在加热时有可能只破坏了一部分抗原决定簇，而未受到破坏的决定簇仍具有致敏性。同时由于存在键的断裂和重新形成现象，所以有可能产生新抗原决定簇而导致新的过敏原出现。

食物中蛋白质辐照后，通过脱氨、脱羟、交联、降解、硫氢键氧化等一系列的化学反应，部分氨基酸发生分解或氧化，生物化学性质发生改变，部分蛋白质大分子还会发生解聚、交联、裂解以及空间结构、构象的改变，疏水基团外露等。蛋白质经此变化后，溶解性变差，稳定性下降，容易发生沉淀和变性，丧失生物活性。食物中的过敏原绝大多数是蛋白质，研究证明过敏原激发过敏反应时，必须具备免疫原性，即过敏蛋白的分子中必需具备B细胞和T细胞两种抗原表位（也称抗原决定簇，大约是16～18个氨基酸残基），才可激发机体的免疫应答。辐照对过敏原免疫原性的影响有以下几种：（1）破坏B细胞抗原表位的一级结构；（2）破坏T细胞抗原表位的一级结构；（3）与免疫反应相关的蛋白质一级结构或空间构象虽未发生明显改变，但由于交联等作用使其抗原表位被掩盖。当出现上述任何一种情况时，过敏原抗原决定簇遭到“破坏”，免疫原性丧失，过敏原丧失致敏性［16］。1999年韩国原子能研究所研究了虾的主要过敏原（原肌球蛋白，HSP）：他们利用光谱学、单克隆抗体（MAb）和过敏患者阳性血清抗体IgE（以下简称IgE）的间接竞争酶联免疫试验（Ci—ELISA）、SDS－PAGE电泳等技术分析辐照后HSP的结构与构象的改变，发现经辐照后HSP的浊度和疏水性随着辐照剂量的增加而增加；电泳发现HSP蛋白消失，出现了HSP蛋白交联等反应形成的高分子量蛋白质；辐照后蛋白质与IgE及MAb的Ci—ELISA试验表明其与各抗体的免疫亲和力下降，且与辐照的剂量成负相关，分析认为HSP辐照后肽链发生断裂、交联等反应，抗原决定簇发生改变，致敏性降低。该所同样对鸡蛋中类卵粘蛋白（OM）及牛奶中α－酪蛋白（ACA）、β－乳球蛋白（BLG）等过敏原做了辐照处理的研究，得出相同的结论，并且在对OM的研究中发现，辐照与热处理联合应用可有效降低OM与IgE的免疫亲和力［17－19］。我国学者在中国对虾的辐照研究中，也发现其浊度及疏水性发生改变，与IgE的免疫亲和力下降，并且发现HSP蛋白交联、降解等反应形成的高分子量及低分子量的蛋白质同时出现在电泳谱图上，进一步的试验还发现处于不同状态的HSP对辐照敏感性不尽相同［16］。

另外美国研究发现辐照对螨、链格孢菌等致敏原也有破坏作用［20］，并进一步做了免疫机理研究，证明辐照对几种过敏原的抗原表位均有破坏作用，使其丧失致敏活性。Su等人［21］研究，杏仁、腰果和胡桃的致敏蛋白过通过γ射线辐照，对其致敏性没有影响。但Byun等人［22］的研究表明，牛乳、鸡蛋以及小虾中的主要过敏原随着辐照剂量的增大过敏原破坏增多。Lee等人［23］研究表明鸡蛋白在10kGy的剂量γ射线辐照下，减少了96％含量的致敏性卵白蛋白。国内研究表明7kGy辐照能使纯化的蟹类原肌球蛋白明显降解，10kGy辐照能使其完全降解。但是，整蟹原肌球蛋白及其过敏原性经3～10kGy辐照处理并无明显影响［24］。这一系列探索性研究只是辐照脱敏研究的开始，辐照脱敏的生物化学效应及免疫学效应目前还不完全清楚，综合应用光谱学、x－射线衍射、生物化学、蛋白质组学、免疫学和生物化学分析等技术手段进行辐照降低食品中IgE介导的食物过敏的效应及机理研究，尤其在单克隆抗体基础上的辐射对致敏原破坏的分子生物学机理的研究应是未来研究的重点［16］。

食物过敏原在加工中的变化是不确定的，无法测定和控制。虽然过敏原的稳定性很好，但通过加工处理可以去除或降低某些食物的过敏原性。对于主要的过敏原而言，因为它是人体不可缺少的营养物质，用其它食物来代替无法满足营养需求。因此，只有通过降低其过敏性来减少危害性。另外，由于食物含有多种蛋白质，即食物中存在多种不同的过敏原。所以，我们需要将几种方法结合起来达到去除或降低食物过敏原的目的。当然，食物过敏的研究还处于起步阶段，我们需要继续深入地对食物过敏进行研究，包括食物过敏原的稳定性、抗原决定簇的结构以及检测方法等。只有通过全面地了解食物过敏原，才能最终找到剔除食物过敏原的有效方法，让人们吃到安全健康的食品。