王俊娟 孫善峰 姚 璐 劉曼曼 車會蓮

（北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心 中國農(nóng)業(yè)大學食品營養(yǎng)與科學學院 北京 100083）

食源性低聚肽是以食用蛋白為原料水解的產(chǎn)物。研究發(fā)現(xiàn)以食源性低聚肽為氮源，其氮元素的吸收率明顯高于以完整蛋白質、游離氨基酸和分子質量較大的多肽為氮源時的吸收率。食源性低聚肽具有吸收快、吸收率高、生物效價高等特點。此外，還發(fā)現(xiàn)食源性低聚肽具有多種生理功能，包括抗氧化，抗菌，抑制血管緊張素轉換酶活性，降血脂，抗疲勞，抗皮膚老化等[1]。目前小麥低聚肽、玉米低聚肽、大豆低聚肽、膠原低聚肽等功能性低聚肽被廣泛應用于食品行業(yè)。隨著4.0 蛋白肽的開發(fā)和使用，食源性低聚肽已成功實現(xiàn)由實驗室研究向工業(yè)化生產(chǎn)的轉變，實現(xiàn)了多種食源性低聚肽的產(chǎn)業(yè)化，包括海洋膠原肽、海洋蛋白肽、乳清蛋白低聚肽、大豆低聚肽和玉米低聚肽等。目前在國內小麥低聚肽、玉米低聚肽均被批準為新資源食品[2]。然而，食源性低聚肽作為新資源食品，可能存在潛在的致敏風險，這將影響其在食品行業(yè)以及其它行業(yè)的應用。食源性低聚肽潛在的食品安全問題也將對4.0 蛋白肽時代產(chǎn)生影響。本文概述可能導致食源性低聚肽致敏風險的因素，及其致敏性評價，并探討降低食源性低聚肽致敏風險的方法，為食源性低聚肽更廣泛的應用提供理論基礎。

1 食源性低聚肽致敏風險的因素

1.1 抗原表位

目前，已知牛奶、雞蛋、魚、甲殼類動物、花生、大豆、堅果類和小麥是公認的八大類常見致敏食物，而常見的食源性低聚肽可由大豆、小麥和甲殼類動物等致敏食物蛋白質酶解生成。對于來源于致敏食物的低聚肽可能具有致敏風險，有報道顯示致敏食物蛋白經(jīng)酶解處理后由于序列性抗原決定簇的存在，因此不能完全消除食物蛋白的致敏性[3-4]。從來源來看，經(jīng)致敏食物蛋白酶解得到的低聚肽具有一定的致敏風險。對于來自非致敏食物的低聚肽而言，一般為了徹底酶解得到分子質量小于1 000 u 的要求，在酶解前會對食源性蛋白進行一些預處理，如微波、超聲波、熱處理、凍融、超高壓等。這些加工處理一般會使蛋白質變性，其立體結構更易于伸展，而不會改變蛋白質中的氨基酸序列。非致敏食物的蛋白質經(jīng)生物學信息分析顯示，其氨基酸序列同源性比對結果應該是無致敏性。經(jīng)過酶解生成小分子低聚肽，不會改變其氨基酸序列，非致敏食物的低聚肽無致敏性風險[5]。進一步從食源性低聚肽的氨基酸組成數(shù)目來看，一般抗原表位由線性表位和構象表位組成，T 細胞一般識別線性表位，一般表位由8～17 個氨基酸組成。另外，B 細胞一般識別線性表位和構象表位，一般表位由5～15 個氨基酸組成[6-8]。而食源性低聚肽的氨基酸數(shù)目是10 個以內，具有形成抗原表位的風險，因此來源于致敏性食物的低聚肽由于存在抗原表位，可能具有一定的致敏風險。

1.2 交叉過敏反應

交叉過敏反應性是免疫介導的IgE 抗體識別、結合和誘導對類似致敏原分子（同源物）的免疫應答現(xiàn)象。IgE 交叉反應常發(fā)生在親緣關系較近物種的致敏分子之間，也常發(fā)生在功能相似的分子之間[9-10]。如以往報道過的原肌球蛋白家族，在系統(tǒng)發(fā)育相關的甲殼類動物中，原肌球蛋白過敏原之間具有高達98%的高分子氨基酸同源性。或者軟體動物貝類，對于腹足動物，頭足類動物和雙殼類組的原肌球蛋白過敏原存在類似的類內氨基酸相似性，分別為85%～97%，91%～100%和70%～100%[11]。另外有一些如植物源性的肌動蛋白與PR-10，這些蛋白質氨基酸的序列相似性雖較低，但還是會導致交叉過敏反應，主要由于兩種蛋白質的高級結構和空間構象比較相似[12]。還有一些蛋白質如種子貯藏蛋白和PR-5 蛋白家族，線性表位與另一種蛋白質的構象性表位相似，也能夠導致交叉過敏反應。另外，有研究報道花生和大豆食物過敏之間的IgE 交叉反應性，發(fā)現(xiàn)38 個花生致敏患者中有21 個（55%）也對豌豆敏感，并且29%對豌豆有陽性。進一步發(fā)現(xiàn)在分子水平上，氨基酸序列比較，IgE 表位和分子模擬研究已經(jīng)證明花生和大豆過敏原之間的相似性，例如Ara h 1、Ara h 3 和Ara h 8 分別與Gly m 5、Gly m 6 和Gly m 4 有交叉反應性。這也解釋了在臨床上花生和大豆之間的IgE 交叉反應性[13]。目前，用生物信息學預測致敏原蛋白之間存在交叉過敏反應的公認標準是：其序列的同源性大于或等于35%，或者致敏原蛋白中具有8 個連續(xù)相似的氨基酸序列，則認為有可能產(chǎn)生交叉過敏反應[14-15]。因此氨基酸序列的同源性、三維結構和構象的相似性在食物過敏中也至關重要。食源性低聚肽經(jīng)酶解后一般是2～10 個氨基酸，從氨基酸序列的同源性來看，其具有一定發(fā)生交叉反應的風險。另外在構象上的相似也有可能導致交叉反應。

2 食源性低聚肽致敏性的評價方法

目前，對于蛋白質的致敏性評價主要從蛋白質的結構和致敏性兩方面進行[16-18]。如使用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）、細胞和小鼠模型評估酶促交聯(lián)原肌球蛋白的致敏性和口服耐受性，研究了交聯(lián)原肌球蛋白與酪氨酸酶（CTC）或辣根過氧化物酶（CHP）的IgG-/IgE 結合活性、消化率、致敏性和口服耐受性。ELISA 結果表明，CTC 或CHP 的結合降低了原肌球蛋白的IgE 結合活性、RBL-2H3細胞的脫粒，增加了樹突細胞的內吞作用。動物實驗表明CTC 或CHP 的結合降低了血清中的IgE和IgG1 水平，T 細胞細胞因子的產(chǎn)生和樹突細胞的百分比組成，CHP 可以誘導小鼠的口服耐受性并降低致敏性[19]。另外，Lamberti[20]采用天然的單向電泳，N-末端氨基酸測序和免疫印跡法來研究蛋白質結構并評估加工后牛奶的過敏性的可能變化。對熱加工花生的致敏評價，Zhang 等[21]先通過光譜學對其結構（二級結構和三級結構）進行表征，然后通過ELISA 和生物膜層干涉測定IgE 結合能力，細胞模型測定細胞脫顆粒評估其潛在的變應原性。并且這些評價方法也應用于對蛋白質水解產(chǎn)物的致敏性評價[22-23]。而對低聚肽的評價應用還未見報道，酶聯(lián)免疫吸附法、免疫印跡、細胞和動物模型以及對結構分析的方法可以借鑒來評價食源性低聚肽的致敏性。

3 降低食源性低聚肽致敏風險的加工方法

目前，食源性低聚肽已經(jīng)作為終端產(chǎn)品或食品的加工原料應用于食品行業(yè)，如食源性低聚肽本身作為功能性營養(yǎng)素或者被添加到食品中，如餅干、口服液、面條等。常用的加工技術包括加熱、高壓滅菌、酶解等[24-27]，而其中的應用都忽略了低聚肽的潛在致敏性。大量研究表明物理方法，包括加熱、高壓滅菌和酶解法可以降低蛋白質的過敏性[28-31]。如與樺樹致敏原Bet v 1 同源的大多數(shù)植物食物致敏原已經(jīng)被證明對熱處理的抵抗力低于其它類型的致敏原。Bet v 1 同源物具有在特定熱處理條件下展開和喪失IgE 結合構象表位的潛力。因IgE 構象表位包含天然三級結構的元件，在某些食品加工后可能會丟失[32]。Kurpiewska 等[33]發(fā)現(xiàn)高壓處理可以顯著改變β-乳球蛋白的構象、β-乳球蛋白表位的數(shù)量，以及其物理性質。日常家庭食品加工方式如煮沸、烘烤、油炸或烘烤都可以在一定程度上改變食物蛋白的過敏性[34]。水解乳蛋白的嬰幼兒配方奶粉具有低過敏性，發(fā)現(xiàn)利用酶解法可以降低乳蛋白的免疫原性和抗原性[35]。另外，越來越多的研究表明其它一些加工方法也可以降低蛋白質的致敏性，如應用化學和生物法等。如應用膳食多酚沒食子酸和綠原酸的共價偶聯(lián)可以降低β-乳球蛋白的致敏性，主要是改變了β-乳球蛋白的抗原性[36]。Wróblewska 等[37]采用生物法研究了干酪乳桿菌進行甜味酪乳發(fā)酵，可顯著降低乳清蛋白的免疫反應性和致敏性，發(fā)酵酪乳的模擬三階段消化也進一步降低了致敏原的免疫反應性。對于食源性低聚肽而言，采用物理、化學、酶法及生物學法都有可能改變其潛在的致敏風險。

4 結語和展望

近年來，隨著4.0 蛋白肽的開發(fā)和使用，以及食源性低聚肽具有多種生理功能活性，如增強體力、緩解疲勞、抗氧化等。低聚肽在營養(yǎng)食品、功能性食品和日化用品上的應用也越來越廣泛。對食源性低聚肽的研究主要集中在其生理活性方面，而其是否會引發(fā)食物過敏卻未見報道。綜上所述，食源性低聚肽具有一定的致敏風險，而相比于致敏原蛋白質，因其分子質量較小，易引起免疫耐受，可能致敏風險很低，然而，如果食物過敏一旦發(fā)生，輕則可能會導致過敏性休克，重則可以威脅生命。因此，食源性低聚肽作為可能的食物致敏原應引起研究學者的關注。