張九凱， 于 悅,2， 于 寧， 康文瀚， 胡風欣， 邢冉冉， 陳 穎,*

(1.中國檢驗檢疫科學研究院， 北京 100176； 2.吉林農(nóng)業(yè)大學 食品科學與工程學院， 吉林 長春 130118)

芝麻(Sesamumindicum)又名脂麻、胡麻，屬被子植物門芝麻科芝麻屬，是我國4大食用油料作物之一，也是常見的具有營養(yǎng)功效的加工食材和食療食材。我國是芝麻消費大國，主要以油用與食用為主，占消費總量的80%。2015—2020年芝麻消費量整體呈上升趨勢，2020年我國芝麻消費量為142.92萬t[1]。

近年來隨著芝麻及其制品銷量的逐年遞增，由芝麻引發(fā)的過敏患者逐漸增多[2]，在全世界范圍內(nèi)引起了廣泛關注[3]。歐洲、美洲、大洋洲及亞洲各國都有芝麻過敏的相關報道，尤其是各國兒童對芝麻及其制品過敏的比例達到0.1%～0.8%[4]。美國一項流行病學調(diào)查發(fā)現(xiàn)，美國有超過150萬成年人和兒童(占美國人口的0.49%)對芝麻過敏[5]。研究人員還發(fā)現(xiàn)，對芝麻過敏的人很容易對另一種過敏原過敏，如歐洲的一項基于122人的調(diào)查表明：同時對花生、堅果和芝麻過敏的比例占調(diào)查人群的60.7%[6]。

盡管芝麻過敏的患病率不高，但其過敏反應風險較高，過敏患者在接觸芝麻及其制品后會出現(xiàn)包括皮膚系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)在內(nèi)的全身性過敏反應，癥狀包括蕁麻疹、嘴唇和嘴巴周圍發(fā)癢、發(fā)紅和胃腸道癥狀。在嚴重情況下，芝麻過敏可導致過敏性休克，甚至可能危及生命。

根據(jù)2022年聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization，F(xiàn)AO/WHO)食物過敏原風險評估專家咨詢會上提出的建議，綜合考慮每種食物引起過敏反應的發(fā)生概率、嚴重程度和潛在風險，包括芝麻在內(nèi)的8大類食物被列為主要過敏原：含麩質(zhì)的谷物、甲殼類、雞蛋、魚類、牛乳、花生、芝麻和樹堅果[4]，這8類過敏原通常被稱為“Big 8”。目前食品過敏的診斷、管理、預防和干預等有了顯著進展，但避免接觸依然是最有效的方式。然而芝麻作為加工食品中的一種隱藏成分，廣泛用作食品加工原輔料，主要添加于糕點、菜肴和飲品中，消費者在膳食中難以避免的會接觸到芝麻過敏原。因此芝麻過敏原消減技術的研究在預防芝麻過敏、保障公眾健康等方面具有重要意義。

食品過敏原的致敏性主要取決于抗原表位即抗原決定簇的空間結(jié)構，而食品加工可以改變過敏原結(jié)構，從而掩蓋或破壞過敏原表位，進而消減食物致敏性。近年來，通過加工來消減食品過敏原的研究取得了巨大進展，通常采用的加工方式包括微波[7]、高壓[7]、輻照[8]等物理方法，糖基化[9]、水解[10]等化學方法，以及酶解[11]、微生物發(fā)酵[12]等生物方法，致敏性消減效果取決于加工方式、程度和時間，以及其他成分(糖、鹽等)的影響。目前，針對芝麻過敏消減技術的研究相對較少，且基本處于探索階段，加工工藝對芝麻過敏原結(jié)構及其致敏性的影響機制仍有待進一步的深入研究。本文從芝麻主要過敏原的特性及其消減技術等方面進行闡述，并對潛在的新型消減技術進行概述，以期為芝麻脫敏研究及開發(fā)切實有效的過敏原消減技術提供科學指引。

1 芝麻主要過敏原

截至2022年，經(jīng)世界衛(wèi)生組織/國際免疫學會聯(lián)合會(World Health Organization/International Union of Immunological Societies，WHO/IUIS)過敏原命名小組確認，已鑒定出4個家族的7種芝麻過敏原：2種2S白蛋白家族(Ses i 1和Ses i 2)、1種7S類豌豆球蛋白家族(Ses i 3)、2種油質(zhì)蛋白家族(Ses i 4和Ses i 5)和2種11S球蛋白家族(Ses i 6和Ses i 7)。芝麻過敏原蛋白主要由11S球蛋白和2S白蛋白組成，分別占種子總蛋白的60%～70%和15%～25%[13]。

1.1 Ses i 1蛋白

Ses i 1是芝麻主要的過敏原，屬于醇溶蛋白超家族中的2S貯藏白蛋白，其分子質(zhì)量約9 kDa[14]，含有153個氨基酸，其中有6～8個半胱氨酸殘基用于形成多個二硫鍵。Ses i 1與核桃過敏原Jug r 1有38.56%的同源性，與榛子過敏原Cor a 14有44%的同源性[15]。已有研究表明Ses i 1具有較高的酸穩(wěn)定性、熱加工穩(wěn)定性，可耐受溫度為90 ℃，同時由于被二硫鍵緊密壓實，掩蔽酶切割位點，在胃腸道消化實驗中表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性[14]，因此通常認為2S白蛋白可直接通過胃腸道致敏。根據(jù)Pastorelloe等[16]的研究，在所有10例受試芝麻過敏患者血清中，均能檢測到9 kDa白蛋白(Ses i 1)的特異性IgE抗體。

1.2 Ses i 2蛋白

Uniprot蛋白數(shù)據(jù)庫中Ses i 2被命名為2S種子貯藏蛋白，又名2S貯藏白蛋白、β-球蛋白，屬于醇溶蛋白超家族，含有148個氨基酸，其分子質(zhì)量約為7 kDa。盡管2S白蛋白種類繁多，但它們具有共同的核心二硫鍵和相似的物理化學性質(zhì)，這使它們成為檢測對花生、堅果和芝麻過敏人群發(fā)生過敏反應的主要指標[6]。Wolff 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，14 kDa的2S白蛋白前體能夠被24份芝麻過敏患者血清中的22份識別，表明該前體蛋白是芝麻的主要過敏原。同時，該團隊通過重疊肽庫方法來鑒定Ses i 2與人血清抗體的結(jié)合位點，發(fā)現(xiàn)了9條可能的IgE識別位點，其中SRQCQMRHCM、 QCQMRHCMQW、NQGQFEHFREC 3條肽段是免疫優(yōu)勢抗原表位，能夠被超過80%以上的血清樣本識別[18]。

1.3 Ses i 3蛋白

Ses i 3是7S類豌豆球蛋白，屬于Cupin超家族，在其三維空間結(jié)構中具有β-折疊桶的蛋白質(zhì)超二級結(jié)構。豌豆球蛋白由單個肽鏈的3個單體結(jié)合成三角形的扁平三聚體，能夠抵抗熱變性和酶消化。Ses i 3由585個氨基酸組成，缺乏二硫鍵，分子質(zhì)量約為45 kDa。Beyer等[19]研究表示，Ses i 3可被75%的芝麻過敏患者血清所識別，是芝麻的主要過敏原之一。研究表明：Ses i 3與該家族中的開心果、榛子、花生、碧根果中的7S豌豆球蛋白過敏原之間分別有47%、42%、36%、49%的同源性。Ses i 3對不同酶消化的反應各不相同，其容易被胃蛋白酶酶解，而對胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶的抵抗性較強[11]。馬秀麗等[20]利用SWISS-MODEL 程序進行同源建模研究，對Ses i 3蛋白的B細胞線性抗原表位進行了預測，預測結(jié)果為認為序列ESKDP、RQKHQGEHG、NRKSP、QHG、YQREKGRQDDDNPTDPEKQY、RRQG、KYREQQGREGGRGE、EGR、EQGR、QHG、RQDR、ENP、RHE、ESK、RPTH、ASQ、SRSRGSYQGETRGRP、ANNNE、SRSQQ、GPRQQQQGR最可能是線性表位。

1.4 Ses i 4蛋白

Ses i 4是分子質(zhì)量約為17 kDa的油質(zhì)蛋白，由166個氨基酸組成，是一種α-螺旋跨膜蛋白，也是一種脂質(zhì)儲存蛋白。Alonzi等[21]認為油質(zhì)蛋白可以作為兒童和成人芝麻過敏的診斷指示。研究表明：Ses i 4與榛子中的油質(zhì)蛋白過敏原Cor a 12的同源性約為54%，與花生中的油質(zhì)蛋白過敏原Ara h 10的同源性約為46%[22]。Leduc等[23]發(fā)現(xiàn)32 例芝麻過敏患者血清中全部含有油質(zhì)蛋白(17 kDa和15 kDa)特異性IgE抗體，說明二者也是芝麻的主要過敏原，其中17 kDa的為Ses i 4，15 kDa的為Ses i 5。

1.5 Ses i 5蛋白

Ses i 5是由198個氨基酸組成的油質(zhì)蛋白，參與跨膜肽段為38～64、70～99，其分子質(zhì)量為15 kDa，等電點為5.18。據(jù)報道，Ses i 5與榛子蛋白Cor a 13的同源性高達75%，而與花生蛋白Ara h 11的同源性達66%[22]。根據(jù)Leduc等[23]的研究，在所有32例受試芝麻過敏患者血清中都能檢測到Ses i 5的特異性IgE抗體。

1.6 Ses i 6蛋白

Sesi 6是一種11S球蛋白[24]，主要以六聚體形式存在，具有水不溶性，通常存在于豆類、堅果、種子中，由459個氨基酸組成，分子質(zhì)量約為52 kDa[25]。11S球蛋白單體經(jīng)過翻譯后修飾通過二硫鍵由酸性亞基與堿性亞基連接而成，約占芝麻總蛋白的60%～70%，是芝麻蛋白的主要組成部分。Ses i 6與核桃過敏原存在交叉反應[26]，與花生中的Ara h 3(11S球蛋白)整體上有39%的同源性。Beyer的研究表明：在24位芝麻過敏患者的血清實驗中，有13位表現(xiàn)出對Ses i 6蛋白較強的IgE結(jié)合能力[24]。

1.7 Ses i 7蛋白

Ses i 7也是一種11S球蛋白，水不溶性11S球蛋白，約占芝麻總蛋白質(zhì)量的60%～70%，是芝麻蛋白的主要組成部分。分子質(zhì)量為57 kDa，空間結(jié)構與Ses i 6相似，二者同源性約為38%。研究表明：類似于Ses i 3，Ses i 6、Ses i 7易被胃蛋白酶消化，但在胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶下的穩(wěn)定性較強[11]。同樣在Beyer[24]的研究中，Ses i 7能和24個血清中的10個血清相結(jié)合。

由研究報道可知，芝麻主要過敏原蛋白種類及生物功能見表1[16-17,19,23-24]。

表1 芝麻主要過敏原蛋白

2 芝麻致敏性的常見消減技術

食品過敏原消減技術主要是通過食品加工工藝改變過敏原結(jié)構，包括伸展、聚合、交聯(lián)，以及化學修飾等，進而破壞構象或線性表位以達到降低或消除食物過敏性的目的。芝麻制品包括芝麻油、芝麻醬、芝麻糊、芝麻糖、芝麻糕等，其生產(chǎn)過程涉及不同加工工藝，加工工藝會對芝麻過敏原結(jié)構及其致敏性產(chǎn)生重要影響。目前，關于芝麻過敏原消減技術的研究相對較少，主要集中于煮沸、微波、烘焙等熱加工技術，以及高壓、輻照、發(fā)酵、酶解等非熱加工技術。

2.1 熱加工消減技術

熱加工技術因其成本低、操作簡單、易實現(xiàn)，是目前食品致敏性消減最常用的方法之一。芝麻生產(chǎn)中使用的熱加工工藝包括煮沸、微波、烘焙、油炸等。熱加工主要通過引起食品過敏原的各種修飾反應來實現(xiàn)，致敏性消減包括肽鍵的水解和變性、二硫鍵重構以及蛋白質(zhì)與其他組成相互作用，包括碳水化合物和脂質(zhì)等[27]，其變化程度取決于處理程度和持續(xù)時間。

2.1.1煮沸加熱

煮沸加熱技術常被視為是傳統(tǒng)的熱加工技術，煮沸可能通過將過敏蛋白浸提到水中或表達、掩蓋和破壞致敏蛋白中的表位，從而影響其致敏性[28]。Achouri等[7]通過ELISA實驗評價了芝麻蛋白在經(jīng)過不同煮沸時間處理后的芝麻過敏原性質(zhì)。結(jié)果表明：芝麻的煮沸導致IgG結(jié)合能力顯著增加。然而，當煮沸時間從5 min增加到10 min時，沒有觀察到IgG結(jié)合能力的進一步增加，表明這種致敏性并不具有時間依賴性。可見煮沸加熱這種傳統(tǒng)的熱加工技術對降低芝麻蛋白過敏原性的作用并不顯著，這可能是由于芝麻的主要過敏原2S白蛋白(Ses i 1)等是熱穩(wěn)定的，其前體蛋白含有豐富的半胱氨酸殘基，與二硫鍵的形成有關系，因此其致敏表位在加熱后仍保持穩(wěn)定。類似的結(jié)論也在其他熱穩(wěn)定的食物過敏原中發(fā)現(xiàn)，根據(jù)Shin等[29]的研究結(jié)果，卵類黏蛋白即使水煮1 h后，依然具有較高的消化穩(wěn)定性，免疫反應性也不會降低，原因也是它具有較強二硫鍵連接的區(qū)域，這些區(qū)域能夠在加熱之后維持溶解性而不是聚集，因而能夠保持IgE結(jié)合能力。

2.1.2微波加熱

微波加熱是通過電磁波加熱的過程，其頻率范圍在300 MHz至300 GHz之間。微波因其更高的效率和更強的蛋白變性潛力而被普遍用于研究過敏原消除，如微波加熱用于破壞花生蛋白的二級結(jié)構。Achouri等[7]利用1 000 W微波加熱芝麻，并通過ELISA評價了芝麻蛋白進行熱處理后的抗原反應，研究發(fā)現(xiàn)與未處理的樣品相比，微波處理1 min對芝麻免疫反應性無影響，而處理3 min后觀察到芝麻免疫反應性顯著降低。紅外光譜實驗結(jié)果表明：微波處理能夠誘導芝麻蛋白產(chǎn)生較大的結(jié)構變化，主要表現(xiàn)在從α-螺旋結(jié)構轉(zhuǎn)為更規(guī)則的β-折疊結(jié)構，反平行的β-折疊和聚合鏈含量降低，表明芝麻蛋白發(fā)生了解聚和變性，但該研究并未開展血清學分析。有研究表明：微波處理可提高核桃蛋白的IgE、IgG結(jié)合能力，這可能是由于微波處理可以使蛋白的某些折疊結(jié)構被不同程度的打開，從而暴露或者形成更多的抗原表位，從而有利于抗體的結(jié)合，提高了核桃蛋白的抗原性[30]。可見微波加熱技術是否能用于芝麻致敏性消減還需要進行進一步研究。

2.1.3烘焙加熱

烘焙加熱技術是食用芝麻前的主要預處理加工方式之一[31]，可提高芝麻的品質(zhì)、活性成分的含量及其出油率，但不當?shù)暮姹禾幚硪矔怪ヂ橥ㄟ^美拉德反應生成呋喃、丙烯酰胺等污染物[32]，因此芝麻的烘烤處理一般建議在150～200 ℃進行10～20 min[33]。烘烤處理會引起芝麻的微觀結(jié)構、物理和化學性質(zhì)變化，導致芝麻蛋白質(zhì)的展開、降解和聚集，從而影響其過敏原性。目前，烘焙加熱對芝麻致敏性的影響尚無定論。筆者研究團隊前期考察了烘焙處理(焙烤溫度120、150、180 ℃，烘烤時間為5～30 min)對芝麻蛋白的結(jié)構以及致敏性影響，研究結(jié)果表明烘烤處理120、150 ℃對芝麻蛋白二級結(jié)構影響較小，180 ℃影響較大，血清池免疫印跡分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過180 ℃焙烤的芝麻過敏原蛋白的IgE結(jié)合能力明顯降低。Achouri等[7]采用150 ℃烘焙芝麻7.5 min和15 min，發(fā)現(xiàn)與微波加熱技術相比，烘焙加熱技術會顯著增加免疫反應性，這可能是由于烘焙導致更多抗原表位暴露于蛋白表面。因此，烘焙處理對芝麻致敏性的消減作用受到溫度、加熱時間等多種因素的影響，需要開展更加深入系統(tǒng)的研究。

2.2 非熱加工消減技術

近年來，隨著非熱加工技術的迅速發(fā)展，利用非熱加工技術消減過敏原成了新的研究重點。相比熱加工，非熱加工具有很多優(yōu)點：在低溫條件下處理食品過敏原，不僅能夠保留食物的感官特性和改善食物的營養(yǎng)狀況，還能夠通過改變過敏原的結(jié)構，從而影響其致敏性[34]。目前，已報道的用于芝麻致敏性消減的非熱加工技術包括高壓、輻照、發(fā)酵、酶解等技術。

2.2.1高壓處理

2016年3月，廣東省紀委發(fā)現(xiàn)鄧強嚴重違紀，于同年3月22日對其立案并采取“兩規(guī)”調(diào)查措施。其間，鄧強如實交代了受賄事實。同年6月28日，鄧強的親屬代為退出贓款260萬元。

高壓處理(high-pressure processing, HPP)技術是一種新型的食品非熱加工技術，這種特殊的加工方法可以在室溫下使用100 MPa以上的超高壓滅活食品中的微生物和酶，同時保持食品原有的風味和營養(yǎng)價值，延長食品的保質(zhì)期。相比傳統(tǒng)的熱處理方式經(jīng)常會破壞蛋白質(zhì)的整體結(jié)構甚至破壞共價鍵，HPP技術僅影響離子鍵、氫鍵和疏水鍵等弱鍵，并不影響共價鍵，因此在食品加工中逐漸引起人們的關注。近年來，HHP技術逐漸被應用于食品致敏性消減技術的研究中，如豆類、谷物類、海產(chǎn)品、乳制品等的脫敏[35]。Achouri等[7]采用100、200、300、400、500 MPa 5個不同梯度高壓處理芝麻蛋白，并通過ELISA考察了芝麻蛋白的免疫反應性。研究發(fā)現(xiàn)，與空白對照組相比，高壓處理降低了芝麻蛋白的IgG結(jié)合能力，且壓力越高，芝麻的IgG結(jié)合能力越低。這是因為高壓處理能使芝麻過敏原蛋白二級結(jié)構發(fā)生構象變化，從而掩蓋過敏原構象型表位，降低其致敏性。因此通過HHP對芝麻進行前處理可以降低芝麻過敏原的抗原性，該法可能是獲得低致敏性芝麻制品的一個有效途徑。

2.2.2輻照處理

輻照是一種食品非熱加工技術，廣泛用于食品殺菌、殺蟲、保鮮、防腐、延緩果實衰老、營養(yǎng)維持等方面。除此之外，研究人員還研究了輻照對食物過敏性的影響，在常見動物性食品過敏原(牛奶、雞蛋、魚、蝦)和植物性食品過敏原(大豆、花生、小麥和堅果)等都表現(xiàn)出一定的致敏性消減作用[36]，研究發(fā)現(xiàn)輻照會導致食物蛋白質(zhì)的構象變化，如碎裂、聚集、交聯(lián)和氨基酸修飾，從而調(diào)節(jié)其免疫原性[37]。Hassan等[36]研究了不同輻照劑量(0.5、1.0、1.5、2.0 kGy)對芝麻蛋白特性的影響，結(jié)果表明隨著輻照劑量的增加，高劑量的輻照能夠顯著增加芝麻蛋白中白蛋白和球蛋白的比重，同時增加體外蛋白消化性和蛋白溶解性，但十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis，SDS- PAGE)實驗也發(fā)現(xiàn)輻照并未對芝麻過敏原蛋白產(chǎn)生影響。Zoumpoulakis等[8]采用ELISA實驗考察了不同輻照強度(2.5、5.0、10.0 kGy)對白芝麻致敏蛋白的影響。與空白對照組相比，5.0 kGy輻照的芝麻致敏蛋白含量略有降低，但通過ANOVA分析發(fā)現(xiàn)，空白對照組和輻照組(2.5、5.0、10.0 kGy)的芝麻致敏蛋白濃度并未存在顯著差異(P>0.05)。這可能是由于輻射以隨機方式引起芝麻過敏原蛋白發(fā)生構象變化，導致一些內(nèi)部表位的暴露或隱藏，從而引起致敏性的升高或降低。因此關于輻照對芝麻過敏原蛋白結(jié)構及致敏性的影響仍需要進行深入研究。

2.2.3發(fā)酵處理

發(fā)酵是食品加工和保藏的傳統(tǒng)方法之一。發(fā)酵不僅有助于食物的消化吸收，還可在一定程度上分解具有抗原特性的食品蛋白質(zhì)，或使其變性，轉(zhuǎn)化為小分子多肽及氨基酸，從而破壞某些抗原表位，以達到降低致敏性的目的。近年來發(fā)酵工藝陸續(xù)應用于發(fā)酵豆制品、發(fā)酵牛乳、發(fā)酵小麥、發(fā)酵花生制品、發(fā)酵水產(chǎn)品等以降低致敏性[38]。Jung等[39]采用香菇真菌考察了發(fā)酵技術對芝麻蛋白致敏性的影響，發(fā)現(xiàn)未發(fā)酵的芝麻蛋白在SDS- PAGE結(jié)果中可以觀察到主要的過敏原條帶，而經(jīng)發(fā)酵的芝麻過敏原在發(fā)酵后被降解為小肽。此外，經(jīng)發(fā)酵處理的芝麻可抑制IL- 1β、IL- 6、ICAM- 1、TARC和MDC水平的增加，其作用機制是通過抑制NF- κB、p65的磷酸化和IκB- α的降解來降低其致敏性。李海霞等[40]利用羅伊氏桿菌益生菌對芝麻進行發(fā)酵，制備得到發(fā)酵芝麻蛋白，顯著降低了芝麻致敏性，且保留了益生菌保健作用的目的，為進一步優(yōu)化具有高營養(yǎng)保健作用的低敏芝麻產(chǎn)品提供了依據(jù)。

2.2.4酶解處理

酶解技術能夠通過改變過敏原抗原決定簇的三級結(jié)構，或者斷裂一些化學鍵來改變蛋白原有結(jié)構而改變其致敏性[41]，但致敏性的消減程度取決于水解程度和所用酶的類型。目前已有研究報道了利用酶解技術來提高芝麻蛋白溶解度及其生物活性作用。最近，Chen等[42]研究發(fā)現(xiàn)了一種新型的內(nèi)源性蛋白酶可有效水解芝麻11S蛋白，采用內(nèi)源性蛋白酶在pH=4.5和50 ℃的條件下處理芝麻蛋白1 h后，電泳圖中未觀察到芝麻蛋白的中間水解產(chǎn)物，即在10～35 kDa范圍內(nèi)沒有觀察到明顯條帶。Orruo等[11]考察了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶等不同生物酶對芝麻主要過敏原蛋白的影響，結(jié)果表明不同蛋白的酶解穩(wěn)定性各有差異，2S白蛋白具有較強的酶解穩(wěn)定性，而7S和11S球蛋白則非常易于被胃蛋白酶降解，在胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶下也出現(xiàn)一定程度的降解。由此可見生物酶技術對于消減芝麻過敏原蛋白具有一定的潛力，生物酶技術有望成為芝麻致敏性的新型消減技術。

3 芝麻致敏性的潛在消減技術

3.1 脈沖電場處理

脈沖電場技術通常采用高電壓(0.1～80 kV)、短脈沖(0～200 μs)和較高的脈沖頻率(0～200 Hz)，是一種溫和、低溫且高效的食品預處理工藝，可以對液體或半固體食品進行處理。脈沖電場技術可通過影響蛋白質(zhì)疏水性，從而影響蛋白質(zhì)的二級或三級結(jié)構而對食品致敏性造成影響[43]，目前已在蛋清蛋白[43]、花生蛋白[44]、大豆蛋白[45]上有相關研究報道。同時，脈沖電場對致敏性的影響與電場強度和作用時間有關，如Yang等[46]發(fā)現(xiàn)低電場和短時間處理能夠引起卵白蛋白的部分解聚而導致IgE和IgG結(jié)合能力的升高，而高電場(>25 kV/cm，180 μs)和長時間(>60 μs，35 kV/cm)處理則會引起卵白蛋白聚合而降低IgE和IgG結(jié)合能力。另外，高強度的脈沖電場可增強乳清蛋白的糖基化程度[47]，由于與葡萄聚糖的共價連接，蛋白的二級結(jié)構出現(xiàn)一定程度的丟失，從而對過敏蛋白的性質(zhì)造成影響?？傮w來看，脈沖電場應用于食品致敏性消減的研究相對較少，有待進一步的研究和探討。

3.2 冷等離子體處理

冷等離子體作為一種低溫、短時的新型食品加工技術，在微生物消毒、酶滅活、農(nóng)藥降解、改善營養(yǎng)物質(zhì)和改進包裝原等方面發(fā)揮著一定的優(yōu)勢[48]。有研究發(fā)現(xiàn)，該技術還可用于降低食物過敏原，經(jīng)過冷等離子體處理后，蛋白質(zhì)溶解度降低，活性自由基攻擊肽鍵和二硫鍵，抗體結(jié)合位點斷裂處出現(xiàn)易氧化氨基酸，導致蛋白質(zhì)變性從而降低食物致敏性[49]。此外，冷等離子體還可去除緊密附著在食品加工設備固體表面的蛋白質(zhì)，以避免過敏原的交叉反應[50]。目前該技術已廣泛應用到大豆[49]、花生[51]、腰果[52]等種子堅果類食物過敏原的消減中。但該技術關于芝麻過敏原消減作用的研究還未見報道，因此該技術具有成為消減芝麻過敏原新技術的極大潛力。

3.3 超聲波處理

超聲波是頻率在20 kHz和1 GHz之間的聲波，是食品加工過程的常用技術之一[53]，可在食品中形成超聲氣泡，產(chǎn)生局部高壓和高溫以破壞細胞膜并使蛋白質(zhì)變性[54]。超聲波還可與其他技術結(jié)合以提高處理效率[55]。有研究發(fā)現(xiàn)超聲波在消減食物過敏原方面的應用效果顯著，其主要是通過修飾蛋白質(zhì)的主鏈來改變其空間結(jié)構，最終影響蛋白特性[56]。Kai等[57]通過探究超聲處理對冷榨芝麻蛋白理化特性的影響發(fā)現(xiàn)，盡管超聲處理可顯著增加芝麻蛋白的產(chǎn)量，但對其結(jié)構也存在一定影響，具體表現(xiàn)為略微降低了蛋白質(zhì)的溶解度、起泡能力和穩(wěn)定性，以及在一定程度上可使蛋白質(zhì)分子結(jié)構紊亂和松散。

3.4 脈沖光處理

脈沖光一種高強度、寬光譜、非連續(xù)性的白光，主要包括54%紫外光、20%近紅外光和26%的可見光[53]。脈沖光具有較高的穿透力和快速分散能力，一直被視為食品加工中一項較好的滅菌技術。食品經(jīng)過脈沖光照射后會發(fā)生一系列的光熱、光物理、或光化學反應，由于食品過敏原蛋白含有發(fā)色團而易于發(fā)生光化學反應，從而引起蛋白結(jié)構的變化，包括側(cè)鏈氧化、蛋白交聯(lián)或聚合、不可溶性蛋白的形成、骨架分裂等，進而引起過敏原IgE結(jié)合能力的改變[58]。已有研究表明經(jīng)過脈沖光照射后，花生主要過敏原Ara h 1、Ara h 2和Ara h 3含量都顯著下降[59]，同時脈沖光處理后的花生[60]、杏仁[59]的IgE結(jié)合能力顯著下降。另外一項研究表明：雖然脈沖光處理雞蛋后能引起蛋白聚合和骨架分裂，但其免疫反應性卻無明顯變化[61]。目前脈沖光技術應用于芝麻過敏原消減的研究還未見報道，未來有望成為一種潛在的芝麻過敏原消減新技術。

3.5 糖基化處理

芝麻在食用前通常需要經(jīng)過烘焙、蒸煮、煎炸等一系列熱處理。食品在熱加工過程中，經(jīng)常伴隨著美拉德反應的發(fā)生。美拉德反應可通過破壞過敏原的表位，降低食物致敏性，也可能因為致敏表位的暴露而增加致敏性。除此之外，非酶糖基化還可以通過各種類型的晚期糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycation end products, AGEs)來修飾食物蛋白，如羧甲基賴氨酸、戊糖苷、吡咯啉和甲基乙二醛。據(jù)報道，糖基化反應對于消除原肌球蛋白[62]、β-乳球蛋白[63]等過敏原的效果顯著，但也有研究表明：糖基化反應對于消減花生過敏原呈現(xiàn)副作用[64]，由此可見，糖基化反應對于不同過敏原蛋白致敏性的消減作用各不相同。迄今為止，應用糖基化反應消減芝麻過敏原的研究未見報道，因此，推測該方法也可被視為消減芝麻過敏原的潛在技術之一。

3.6 復合加工技術

目前的研究證實多種食品加工技術的結(jié)合可發(fā)揮協(xié)同或強化作用[65]。如高壓和加熱相結(jié)合，具有方便、高效的特點，已被廣泛應用于食物過敏原的消除。部分食物過敏原通常是熱穩(wěn)定的，但溫和加熱(55 ℃)結(jié)合高壓可以有增強食物過敏原的消減作用，如蝦原肌球蛋白在此條件下的IgE結(jié)合能力能夠降低73.59%[66]。另外，也可將生物酶技術與物理方法相結(jié)合以消減食物過敏原，針對水解穩(wěn)定性的過敏原蛋白，結(jié)合物理方法可能會改變過敏原的結(jié)構并暴露水解位點，從而增加蛋白酶的作用。例如，將胰蛋白酶與超聲波加熱、紫外線輻射或高壓蒸汽相結(jié)合可顯著增加章魚原肌球蛋白的水解效率[67]。芝麻過敏原蛋白，如2S白蛋白(Ses i 1)具有較高的酸穩(wěn)定性、熱加工穩(wěn)定性和體外胃腸道消化穩(wěn)定性，通過多種加工技術的結(jié)合，或許可以彌補單一方法對芝麻消減作用的不足。

4 總結(jié)與展望

芝麻是新型的“8大類”過敏食物之一，芝麻過敏患者的日益激增，使其致敏性的消減成為一個全球關注的問題。已報道的芝麻致敏性的消減技術，如熱加工技術、高壓技術、輻照技術、酶解技術和發(fā)酵技術，都在不同程度上降低了芝麻蛋白的致敏性。整體來看，由于某些芝麻過敏原蛋白具有較高的熱穩(wěn)定性，傳統(tǒng)熱加工方式對芝麻過敏原的消減有不同效果，同時極端溫度處理會造成芝麻營養(yǎng)的流失和風味的改變，而一些非熱加工技術在芝麻致敏性消減方面顯示了較好效果。除了目前已開發(fā)使用的芝麻過敏原消減技術外，脈沖電場技術、冷等離子體技術、超聲波技術、脈沖紫外線技術等技術可成為芝麻過敏原的潛在消減技術。盡管這些單一的食品加工技術對其他食品過敏原具有不同程度的消減作用，但在芝麻致敏性消減方面仍需要進行進一步驗證。同時，多種技術聯(lián)合處理或許可以彌補單一方法對致敏性消減作用的不足，有望成為芝麻脫敏的有效策略及新的方向。目前，關于芝麻過敏原結(jié)構、免疫性質(zhì)、抗原表位及其致敏性消減技術的研究相對較少，不同加工工藝對過敏原結(jié)構及致敏性影響的研究也停留在蛋白水平，未來應開展更多關于致敏表位的研究，并結(jié)合血清學實驗進一步明確芝麻致敏性消減的主要機制。同時通過細胞模型或動物模型開展致敏性評價研究，以期為生產(chǎn)低敏或脫敏芝麻產(chǎn)品奠定理論依據(jù)與科學指導。