YuNi Lai MS SungLing Yeh PhD MingTsan LinMD et al 劉艷妮 王 勁譯 摘要:大豆位于大多數過(guò)敏食品的“大8”中,并且隨著(zhù)豆制品消費量的增加,預計大豆過(guò)敏的發(fā)病率會(huì )上升。大豆及其衍生物普遍存在于素食者和以肉為基礎的食物制品中,因此,難以做到膳食戒除。然而,可以通過(guò)多種方法處理大豆來(lái)改變其致敏性。已有一些研究用食品加工、農藝或基因調控技術(shù)來(lái)改變免疫顯性過(guò)敏原P34的結構,從而著(zhù)重降低大豆的致敏性。本文對這些相關(guān)研究文獻加以綜述。
食物過(guò)敏概述 食物過(guò)敏是免疫系統對特定食物的一種反應。食物中的蛋白質(zhì)可作為抗原分子引起過(guò)敏癥。這種過(guò)敏原先引起初級IgE抗體應答,隨后是次級IgE抗體應答,即發(fā)出過(guò)敏反應的信號。肥大細胞和嗜堿性粒細胞表面均可見(jiàn)到抗體。當機體第2次暴露于抗原,抗原即與抗體結合,隨即釋放介質(zhì)。這些介質(zhì),如組胺和細胞素,誘導表示過(guò)敏反應的炎癥。 大約5%~7.5%的兒童和1%~2%的成人有食物過(guò)敏。兒童對食物過(guò)敏更易感,但隨著(zhù)的年齡的增長(cháng),他們通常會(huì )對過(guò)敏的食物產(chǎn)生抵抗力。 任何含有蛋白質(zhì)的食物都有可能引發(fā)過(guò)敏反應。“大8”(“big 8”)類(lèi)食物占由IgE介導食物過(guò)敏的90%,這些食物包括牛奶、蛋、魚(yú)、甲殼類(lèi)動(dòng)物、花生、大豆、樹(shù)堅果和小麥。類(lèi)似抗原間的交叉反應也可引發(fā)過(guò)敏反應,不過(guò)這種情況少見(jiàn)。例如,對豌豆球蛋白起反應的IgE抗體也對花生豌豆球蛋白有反應,Wensing等報道的幾個(gè)過(guò)敏反應病例就表明豌豆和花生之間存在交叉反應。這是由于不同致敏反應蛋白間存在氨基酸序列的同源性。這也見(jiàn)于大豆中主要的致敏蛋白P34,該蛋白與花生的主要致敏原(Ara h1)共享約70%的同源序列、與具有免疫顯性的牛奶致敏原(2S1酪蛋白)共享50%~70%的同源序列。鑒于這種同源和親密的植物學(xué)關(guān)系,花生和大豆含有共同的致敏成分,即花生蛋白的IgE 抗體也可與大豆蛋白反應。瑞典曾報道3名9~17歲的患者由于攝入了2.2%~7%大豆蛋白強化的肉制品導致過(guò)敏性死亡;這些患者均知道自己對花生過(guò)敏,但不知道對大豆也過(guò)敏。 花生、樹(shù)堅果、魚(yú)和甲殼類(lèi)動(dòng)物引起兒童時(shí)期的過(guò)敏可能會(huì )持續至個(gè)體成年。而其它食物引起兒童時(shí)期的食物過(guò)敏可能是短暫的,這些食物如牛奶、大豆、蛋和小麥。
大豆 大豆(Glycine max)屬于豆科家族。部分由于過(guò)度宣稱(chēng)大豆蛋白的健康效益,大豆蛋白越來(lái)越多地被用于許多制品中。大豆蛋白中含有136種植物化學(xué)物,有證據表明食用富含大豆的膳食的個(gè)體,其高脂血癥、癌癥(包括腸道和腎臟)、糖尿病和肥胖的現患率較低。臨床試驗也顯示用大豆蛋白代替動(dòng)物蛋白可降低甘油三酯、總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平。高膽固醇血癥的患者比血膽固醇水平正常者對大豆蛋白更敏感。大豆中的大豆異黃酮可以降低冠心病的危險性,并對婦女的乳腺癌有保護作用。這種保護作用也可能是其它因素,如大豆中存在的BowmanBirk 抑制劑或磷脂。BowmanBirk 抑制劑是大豆種子中的糜蛋白酶和胰蛋白酶的抑制劑。該抑制因子還具有抗癌和防輻射活性,并顯示可抑制自由基產(chǎn)生和殺死人類(lèi)癌細胞。 當大豆制品替代素食膳食中的肉制品時(shí),可作為一種替換的蛋白質(zhì)資源;與傳統的動(dòng)物性膳食相比,大豆制品還可降低心血管疾病的危險性。這可能是由于大豆蛋白能夠調節肝臟中LDL受體的水平。
大豆過(guò)敏概述 大約1%~6%的嬰兒受到大豆過(guò)敏的影響。由于大豆產(chǎn)品越來(lái)越多,成年人大豆過(guò)敏的發(fā)病率不斷上升。據美國農業(yè)部稱(chēng),2003年北美僅就大豆生產(chǎn)創(chuàng )造的收益就超過(guò)1萬(wàn)億美元。 有3類(lèi)主要的大豆過(guò)敏反應。第1類(lèi)是IgE介導的反應,可造成呼吸、皮膚和胃腸道癥狀。第2類(lèi)是非IgE介導的反應,包括大豆引起的小腸結腸炎,這類(lèi)過(guò)敏反應一般能脫敏;其癥狀通常包括發(fā)燒、嘔吐和腹瀉。第3類(lèi)過(guò)敏反應也是最少見(jiàn)的,美國的平均發(fā)病率是10.8100 000人/年。這類(lèi)過(guò)敏反應是最嚴重的速發(fā)型超敏反應(anaphylaxis)。其食物過(guò)敏的特征是攝食后起病突然,出現典型的IgE介導的超敏反應。這種反應是由于肥大細胞和嗜堿性粒細胞釋放有效的生物活性介質(zhì)引起,這些介質(zhì)一般對2種或2種以上的靶器官可產(chǎn)生作用。這種食物超敏反應能產(chǎn)生呼吸、皮膚、心血管和胃腸道癥狀,甚至造成死亡。 大豆中存在幾種致敏蛋白。然而,對大豆蛋白的過(guò)敏反應大多是短暫的,且不對生命造成威脅,通常到3歲時(shí)可脫敏。另有一些個(gè)體在首次診斷后,似乎在3~5歲以?xún)瓤僧a(chǎn)生耐受。盡管這種過(guò)敏反應可能是短暫的且通常能脫敏,但其嚴重性和發(fā)生頻率有所上升,尤其是成年人。因此,有必要盡可能地去除大豆制品中的致敏蛋白。 當過(guò)敏反應發(fā)生時(shí),現成的處理辦法不多。通常的辦法是對癥處理,如注射腎上腺素、使用抗組胺劑、全身性使用類(lèi)固醇和通暢呼吸道。正在研究的最新治療方法有3種,即多肽免疫治療、DNA免疫和人類(lèi)抗IgE單克隆抗體治療。然而,這些新方法還沒(méi)有實(shí)施,到目前為止最好的預防辦法是膳食預防。敏感個(gè)體必須避免食用含有大豆蛋白或其衍生物的制品,但制品中這些成分的測定越來(lái)越困難。假如產(chǎn)品標簽注明“可能含有”某種致敏成分,或者生產(chǎn)的制品接近某種致敏成分或生產(chǎn)該制品的同一設備用于某種致敏成分的生產(chǎn),避免食用這種制品是明智的。引起過(guò)敏的閾值一般很低,很少量就可能足以激發(fā)過(guò)敏反應。例如,統計模型顯示在大豆敏感的人群中0.3g的大豆粉引發(fā)的過(guò)敏反應是1%。Sicherer等報道28%(n=53)對大豆敏感的特應性皮炎兒童攝入不到0.5g大豆粉即可出現過(guò)敏癥狀。這相當于大約41mg的大豆蛋白。
確定有致敏活性的大豆蛋白 至少已確定了大豆中21種致敏蛋白,并且可與IgE結合。表1列出一些大豆致敏蛋白,包括P34。已發(fā)現這些大豆蛋白中有許多可引起與哮喘有關(guān)的過(guò)敏反應。其中新發(fā)現的蛋白質(zhì)有Gly m 1A,Gly m 1B和Gly m 2,主要存在大豆皮中。加熱可增強這些大豆皮蛋白的致敏性。另一個(gè)致敏蛋白是rGly m 3,是12~15kD的致敏大豆肌動(dòng)結合蛋白,該蛋白值得進(jìn)一步研究。 發(fā)芽種子中的植物儲備蛋白是氮、硫和碳的來(lái)源。大豆中的種子蛋白包括2個(gè)主要片段,即11S和7S球蛋白,約占總蛋白的70%~80%。11S球蛋白片段是由6個(gè)純化的大豆球蛋白組成的聚合物,每個(gè)亞單位含有一個(gè)酸性和堿性多肽,并由二硫鍵將兩者連接起來(lái)。給小鼠喂飼含大豆蛋白的飼料,所有的大豆球蛋白亞基均以低聚物的形式產(chǎn)生抗體反應。這表明大豆球蛋白有致敏性,且經(jīng)加工處理后不被破壞。7S球蛋白片段主要由β伴豆球蛋白(βconglycinin)組成,包括3個(gè)亞單位:α(~67kD)、α’(~71kD)和β(~50kD)。25%的大豆過(guò)敏患者的血清中發(fā)現了抗α亞單位的抗體。Gly m Bd 28K蛋白也在7S球蛋白片段中,并且與南瓜和胡蘿卜中的蛋白質(zhì)序列有同源性。它們是類(lèi)豌豆球蛋白的糖蛋白,對大豆敏感的個(gè)體中,對其發(fā)生過(guò)敏反應的現患率大約也有25%。許多大豆引起的病例中未見(jiàn)到這種過(guò)敏原;事實(shí)上,檢測顯示80%的日本大豆品種不含Gly m Bd 28K。由于這個(gè)原因,大多數大豆過(guò)敏原的研究集中于免疫顯性過(guò)敏原P34,也是被關(guān)注和被研究最多的主要的大豆過(guò)敏蛋白。

免疫顯性大豆過(guò)敏原:Gly m Bd 30KP34 Gly m Bd 30K也稱(chēng)為P34 或Gly m 1,屬于免疫顯性過(guò)敏原。65%特應性皮炎的大豆敏感患者對該蛋白顯示過(guò)敏反應。Gly m Bd 30K和P34的N末端氨基酸序列和氨基酸組成是一致的,因此被認為是可互換名稱(chēng)的同一種蛋白。P34也與Der p 1共享30%同源序列,Der p 1是一種塵螨過(guò)敏原。 P34是單分子、不溶性糖蛋白,由257個(gè)氨基酸殘基組成,通過(guò)二硫鍵連接在7S球蛋白中,并與蛋白質(zhì)折疊有關(guān)。P34主要存在種子的子葉中,子葉是胚芽的葉子,細胞溶解后與油體結合在一起。油體是小的細胞器,儲存種子的油分,這些油分主要由甘油三酯、磷脂和一些多肽。 P34與木瓜蛋白酶家族的三級構象是一致的,以前表現的特征是半胱氨酸蛋白酶的木瓜蛋白酶超家族中的一個(gè)邊緣成員。它源自46~47 kD翻譯后的前蛋白,該蛋白可能由發(fā)芽種子中的硫醇蛋白酶從天門(mén)冬氨酸的羧基側部分去除122個(gè)N末端氨基酸殘基形成。不象木瓜蛋白酶家族的其它成員,P34表現出的獨特性是因為它的活性部位中的38位半胱氨酸上擁有一個(gè)甘氨酸取代基。由于P34缺乏該家族中其它蛋白酶的半胱氨酸酶活性接觸位點(diǎn),因此提示P34的致敏性與其說(shuō)是由酶的活性誘導的,不如說(shuō)是因為它的天然結構。 根據P34的生物學(xué)功能,P34可能是植物對抗假單胞菌的一種防御蛋白,其通過(guò)結合細菌分泌的丁香交酯而起防御作用,這類(lèi)細菌通常能激發(fā)被感染宿主的防御反應。據報道,有高水平P34的大豆變種可對抗假單胞菌,并可作為調節丁香交酯分泌的信號感受器。 利用重組技術(shù)繪出的抗原決定簇至少可解釋?zhuān)校常瓷希保矀€(gè)不同的線(xiàn)性抗原決定簇。其中5個(gè)已經(jīng)可合成,并知道它們的特征:它們分別由3~12、100~110、229~238、299~308和331~340個(gè)氨基酸組成。這些氨基酸大約30%是天冬氨酸、谷氨酸、組氨酸、賴(lài)氨酸和精氨酸。Kalinski等發(fā)表了一個(gè)用近似P34的克隆DNA推導的氨基酸序列。盡管與IgE結合的免疫顯性抗原決定簇有大量的多態(tài)性,但在單一位點(diǎn)上取代丙氨酸明顯可降低或消除這些抗原決定簇與某些患者血清的結合。氨基酸序列分析顯示它的糖鏈(甘露糖、N乙酰氨基葡糖、巖藻糖和木糖間比例為3∶2∶1∶1)與天冬氨酸殘基結合,提示巖藻糖基可作為附加抗原決定簇。α13巖藻糖基化糖軛合物能夠引起肥大細胞組胺的釋放,提示多糖能夠引起過(guò)敏反應。Wilson等對食品中N多糖詳細的研究發(fā)現用核心α13連接的巖藻糖特異單克隆抗體,大豆可與抗-辣根過(guò)氧化物酶廣泛地結合。此外,天冬氨酸連接的寡糖可能是碳水化合物介導的食物間交叉反應的原因。
P34的降解 表2是現有降低大豆蛋白致敏性的加工方法。即使用對蛋白質(zhì)不利的化學(xué)物處理,如2巰基乙醇和4mol尿素,P34蛋白仍然保留其致敏性。100 mmol 2巰基乙醇超速離心處理后,僅有62%的P34被分離進(jìn)入含NaCl的豆奶沉淀物中。這些結果進(jìn)一步證實(shí)P34通過(guò)二硫鍵與β伴豆球蛋白(在上清液中)連接,這種二硫鍵可被高濃度的2巰基乙醇破壞。 1994年Samoto等在酸性環(huán)境(pH=4.5)中用1 mol Na2SO4鹽析和離心的辦法,可簡(jiǎn)單而有效地去除P34。這種方法可去除豆奶中90%的P34,如用于普通大豆蛋白產(chǎn)品(如豆腐)的生產(chǎn)也不會(huì )有明顯減少功能成分。該研究沒(méi)有檢測其它的過(guò)敏原,也沒(méi)有測定后續產(chǎn)品的營(yíng)養和感官特性,如總蛋白和異黃酮含量、消化率、粘滯度、口味和外觀(guān)等。 天然缺乏P34的大豆品種很少,這就要求食品科學(xué)家設計新穎的加工方法去除這種免疫顯性過(guò)敏原。目前,降低其致敏性的可能方法主要集中在控制蛋白質(zhì)的結構。研究表明P34不僅可高度耐受劇烈的加工處理,及對大豆免疫性有重要作用;而且它是由僅代表2%~3%總蛋白含量的單基因編碼。因此,去除P34,不會(huì )影響大豆蛋白的營(yíng)養價(jià)值。 總之,有許多加工大豆的方式,其中有些可影響P34的致敏作用。總而言之,所顯示的加工技術(shù)是通過(guò)用特定方法控制蛋白質(zhì)結構,從而降低蛋白質(zhì)的致敏性。如改變P34的結構可明顯抗體受體。

熱處理 熱處理廣泛用于食品生產(chǎn),可引起蛋白質(zhì)變性,使大豆蛋白酶抑制劑(如KUz胰蛋白酶抑制劑、糜蛋白酶和胰蛋白酶BowmanBirk抑制劑)的抑制能力降低。然而,由于P34中表面抗原決定簇數量的復雜結構,不可能僅憑加熱就使蛋白質(zhì)變性而有效地降低其致敏作用。事實(shí)上,P34與IgE結合的活性可通過(guò)高壓熱處理的過(guò)熱蒸汽而增強。因此,結構修飾(如化學(xué)修飾)加上熱處理更有利于降低大豆的抗營(yíng)養屬性。 在半胱氨酸存在下,經(jīng)熱處理的巰基二硫化物交換可修飾大豆中典型的蛋白酶抑制劑(KUz胰蛋白酶抑制劑和BowmanBirk抑制劑),從而損傷它們與胰蛋白酶和蛋白水解酶的絡(luò )合能力,因此可使大豆的抑制作用降至最低。這樣處理后的大豆蛋白鏈可增加半胱氨酸含量,同時(shí)減少大豆球蛋白并增加大豆的消化率。但該研究未對P34的致敏性進(jìn)行測試。這種技術(shù)可能僅對有二硫鍵的抑制劑變性有作用。因為P34不是蛋白酶抑制劑,并且其半胱氨酸被甘氨酸取代,所以上述過(guò)程對這種免疫顯性過(guò)敏原的變性可能是無(wú)效的。必須進(jìn)一步進(jìn)行對熱誘導的二硫化物交換和P34的實(shí)驗。
發(fā)酵 就發(fā)酵影響大豆蛋白的過(guò)敏作用,已進(jìn)行了研究。發(fā)酵可將蛋白質(zhì)水解成小肽,這些小肽的致敏性較低。用于發(fā)酵的細菌蛋白酶明顯與此降低作用有關(guān)。這提示用于細菌發(fā)酵過(guò)程的細菌類(lèi)型能夠決定何種水解蛋白的存在以及是否這些水解蛋白保留被抗體識別的必要構象。 放射變應原吸附測定法(RAST)是檢測過(guò)敏原IgE反應的標準方法。Herian等用RAST比較了5種傳統大豆食品的致敏性,包括豆芽、醬油(酸水解和霉菌水解的)、豆豉和日本豆醬。假如在患者血清發(fā)現有與過(guò)敏原結合的特異性IgE,這些IgE會(huì )結合于固相。因此,可用粗大豆提取物與溴化氰活化的微晶纖維素結合來(lái)制備粗大豆固相,與大豆過(guò)敏者的血清結合,孵育過(guò)夜。然后,將標記有兔抗人的IgE加入固相,用γ閃爍計數器測定放射活性。結果以百分結合率表示。用RAST檢測,發(fā)現所有大豆制品與過(guò)敏患者血清IgE結合的能力是相當的。這表明所有的大豆制品有時(shí)候在粗加工后,在某種程度上仍擁有致敏大豆蛋白或片段。 霉菌水解生產(chǎn)的醬油比酸水解生產(chǎn)的醬油抑制百分率要低得多,這提示水解的霉菌成分在減少致敏蛋白含量上起重要作用。發(fā)酵豆制品(豆豉、日本豆醬和霉菌水解醬油)明顯低于其非發(fā)酵的同等物的抑制作用。這個(gè)研究證實(shí)發(fā)酵豆制品比非發(fā)酵豆制品較少保留致敏成分。但該研究未確定相關(guān)過(guò)敏原,也包括一些高度耐受的大豆過(guò)敏原,如P34。 Herian以后的一些研究也證實(shí)發(fā)酵豆制品的低致敏性。Tsuji等發(fā)現日本曲豆醬在大豆敏感患者的血清中沒(méi)有P34免疫反應性。Yamanashi等用浸泡過(guò)夜的高壓烹煮大豆,接種納豆芽孢桿菌模擬納豆(傳統日本發(fā)酵大豆)發(fā)酵。發(fā)酵24h后,所獲制品不與抗P34單克隆抗體結合或與大豆過(guò)敏患者血清結合。所有蛋白質(zhì)均被水解(分子量<10 kD),并且水解后的肽未顯示免疫反應性。這個(gè)研究表明納豆芽孢桿菌的蛋白酶可將大豆蛋白消化成不被抗體識別的肽。 利用發(fā)酵生產(chǎn)低過(guò)敏大豆蛋白的能力,尤其與P34有關(guān)。然而,必須仔細考慮所用細菌蛋白酶的類(lèi)型以及發(fā)酵的條件。水解大豆蛋白成小肽的過(guò)程也可降低不消化的不良營(yíng)養的影響。盡管可通過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)低致敏大豆制品,但發(fā)酵大豆的特殊風(fēng)味不能被普遍接受。還必須對低致敏大豆的風(fēng)味的調制方法進(jìn)一步研究,以使此類(lèi)大豆不僅在毒理學(xué)上安全,而且更可口。
酶水解 酶水解是消除P34致敏性的有效措施。對比其它蛋白酶,Proleather和N蛋白酶(均由枯草桿菌產(chǎn)生)可顯著(zhù)分解P34。用大于250 U Proleather或5000 U N蛋白酶g 高壓烹煮大豆,單克隆抗體免疫印染分析不能檢測出P34。然而,這些蛋白酶對P34不特異,應水解所有的蛋白質(zhì)以破壞這個(gè)重要的過(guò)敏原。水解后的產(chǎn)品不再具有形成凝膠的能力,但對氨基酸特征、總蛋白或異黃酮的含量還不清楚。 Tsumura等用Proleather FGF選擇性酶消化,一種來(lái)自枯草桿菌的堿性蛋白酶,以水解P34、Gly m Bd 28K和β伴豆球蛋白生產(chǎn)有足夠膠凝作用的豆腐,并且不會(huì )與含有特異P34IgE抗體的患者血清反應。P34水平可去除99.2%。Proleather FGF(20 Ug大豆分離蛋白)降解β伴豆球蛋白和P34最有效的環(huán)境是70℃、pH 7.0、用天然大豆分離蛋白作底物(用抗單克隆抗體SDSPAGE證明)。然而,由于大豆球蛋白在中性pH下不同的變性溫度,因此上述方法不能去除大豆球蛋白。大豆球蛋白被認為可以輔助大豆蛋白的膠凝作用,大豆球蛋白中的內涵物似乎能保存產(chǎn)品的功能。患者血清與大豆球蛋白、Gly m Bd 28K和β伴豆球蛋白等致敏成分反應的資料未提供。
碳水化合物的結合作用 半乳甘露聚糖,用瓜拉膠制備,已發(fā)現具有掩蔽P34抗體識別結構的作用,從而消除P34的致敏作用。酸沉淀大豆蛋白與乳甘露糖通過(guò)Maillard反應發(fā)生結合。這種結合物經(jīng)過(guò)單克隆抗體和過(guò)敏患者血清的SDSPAGE和免疫印染,未見(jiàn)表明交叉反應的條帶。事實(shí)上,經(jīng)Maillard反應后,不但大豆制品的功能屬性不受影響,而且制品的溶解性、熱穩定性和乳化性質(zhì)也得到改善。然而,沒(méi)有資料顯示蛋白質(zhì)的質(zhì)量、異黃酮含量或P34以外的大豆過(guò)敏原的致敏性。必須進(jìn)一步研究其它過(guò)敏原,以及檢測大豆制品經(jīng)體內、體外消化后的生物學(xué)作用。
基因轉變 用細菌發(fā)酵pET表達系統,E. coli可表達大豆P34蛋白。這有利于實(shí)施和評估消除或對抗P34的致敏作用的新方法。 通過(guò)輻照和化學(xué)育種誘導產(chǎn)生大豆變種系Tohoku 124,該變種缺乏Gly m Bd 28K、β伴豆球蛋白的α和α’亞單位、以及β伴豆球蛋白的β亞單位減少。用物理化學(xué)方法處理該變種大豆的脫脂豆奶可去除99.8%的P34,如Na2SO4作還原劑和適宜的pH值。預實(shí)驗發(fā)現80%的大豆敏感患者攝入這些制品沒(méi)有副反應。然而,這些蛋白質(zhì)沒(méi)有生產(chǎn)傳統大豆制品形成凝膠的能力,也沒(méi)有這種大豆的營(yíng)養質(zhì)量資料。 已經(jīng)開(kāi)發(fā)出遏制P34基因的轉基因大豆。這種大豆產(chǎn)品除了去除這種過(guò)敏原,不作任何其它處理。Takahashi等人培育了QF2大豆變種品系,其種子缺乏大豆球蛋白和β伴豆球蛋白,這兩種蛋白均與IgE介導的大豆過(guò)敏有關(guān)。然而,這種產(chǎn)品表達了大量其它蛋白質(zhì)和游離氨基酸以補償去除蛋白質(zhì)成分的氮儲。這些過(guò)多的蛋白質(zhì)包括P34。這種研究即闡明了大豆中氮儲的新信息,也明顯提出了變種大豆品系的致敏性的觀(guān)點(diǎn)。 多年來(lái),盡管轉基因作物已成為了美國膳食的一部分,但轉基因經(jīng)受了大量的審查。耐受糖磷脂的轉基因大豆種子相當于非轉基因種子。轉基因可能會(huì )引入新的蛋白質(zhì)。由于大量的過(guò)敏原是蛋白質(zhì),因此這些新的蛋白質(zhì)有致敏的可能性。假如轉基因材料源自已知的過(guò)敏原,則尤為可能。例如,三角形巴西胡桃中富含蛋氨酸的白蛋白引入大豆中,以彌補大豆中這種必需氨基酸的缺乏。對三角形巴西胡桃過(guò)敏個(gè)體的血清免疫印染揭示血清IgE可識別轉基因大豆中的過(guò)敏原。因此,這種產(chǎn)品未得到商業(yè)化推廣。1996年,國際食品生物技術(shù)委員會(huì )與國際生命科學(xué)學(xué)會(huì )合作提出一個(gè)系統分級方法以評估轉基因產(chǎn)品可能的致敏性。基因工程師已經(jīng)應用了這種方法,以預防已知的或新的過(guò)敏原被轉入轉基因作物中。
農藝營(yíng)養 在溫室中培育期間,補充大豆的營(yíng)養以研究對蛋白質(zhì)組成的影響。固氮可減少β伴豆球蛋白中貧硫的β亞單位,并且至少可降低大豆球蛋白,這樣可改善種子的蛋白質(zhì)構成。另一個(gè)例子是施用還原型和氧化型谷光甘肽,以降低β伴豆球蛋白中貧硫的β亞單位和增加大豆球蛋白成分。當大豆植物補充氮可增強β伴豆球蛋白中β亞單位的累積。這些研究中獲得的信息可用于開(kāi)發(fā)含貧硫蛋白質(zhì)較少的作物,并且通常是大豆中的致敏蛋白。但有關(guān)致敏性的實(shí)驗還沒(méi)有進(jìn)行。
擠壓 擠壓是食品加工中一種常用的方法,最近研究了其對過(guò)敏的影響,即大豆組織蛋白,這可使大豆蛋白作為一種廉價(jià)的肉補充品,例如在肉丸和牛肉餅中含量可高達12%。Tsuji等發(fā)現添加了大豆衍生物的肉丸和炸牛肉餅中發(fā)表含有17mg P34g 氮、21mg P34g 氮。大豆組織蛋白是用擠壓機生產(chǎn)出來(lái)的,擠壓機利用壓力和溫度使大豆成分流動(dòng)(使蛋白質(zhì)分子排成直線(xiàn))、膨脹,接著(zhù)壓縮成肉樣組織。通過(guò)比較多種含大豆蛋白的產(chǎn)品,揭示大豆組織蛋白的加工過(guò)程也能夠去除P34。發(fā)現大豆敏感患者的血清與大豆組織蛋白中的38kD和50kD的蛋白質(zhì)發(fā)生反應,這可能分別與G1大豆球蛋白的酸性和堿性鏈有關(guān)。盡管在組織化產(chǎn)品中可觀(guān)察到31~34kD條帶,但它不與IgE結合,提示在擠壓過(guò)程中P34的結合能力被去除了。
水解產(chǎn)物 預計水解產(chǎn)物不會(huì )與過(guò)敏原特異性IgE反應。ELISA測試結果顯示大豆水解產(chǎn)物的免疫原性遠遠低于其底物蛋白。用熱和酶水解大豆生產(chǎn)出大豆水解蛋白,并轉化成氨基酸混合物。這種加工似乎不影響營(yíng)養價(jià)值;然而,這種加工的安全性取決于水解程度和致敏片段的存在。事實(shí)上,水解調制嬰兒乳中存在少量天然蛋白,表明這些幸存的蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)片段有可能引起過(guò)敏反應,甚至激發(fā)速發(fā)型超敏反應。當嬰兒對牛奶過(guò)敏時(shí),通常提示用大豆調制嬰兒乳;然而,證據表明8%~14%對牛奶過(guò)敏的嬰兒也對大豆調制嬰兒乳過(guò)敏。Ahn等研究了牛奶過(guò)敏兒童的大豆蛋白超敏反應的現患率,發(fā)現224名兒童中大豆特異性IgE陽(yáng)性的有18.3%水解調制奶有可能用于預防過(guò)敏癥狀,但需要進(jìn)一步研究以評估其可能性。 大多數大豆蛋白水解調制奶的研究集中在牛奶過(guò)敏,而不是大豆蛋白過(guò)敏。盡管對大豆蛋白水解調制奶過(guò)敏者比對牛奶過(guò)敏者少,但仍存在對兩者都過(guò)敏者。然而,大豆蛋白水解調制嬰兒乳的致敏性隨水解程度和患者的過(guò)敏反應類(lèi)型變化。大米水解蛋白有利于對牛奶和大豆均過(guò)敏者。進(jìn)一步的臨床實(shí)驗應集中在大豆蛋白水解產(chǎn)物造成的特定過(guò)敏反應,并且應P34在這些過(guò)敏反應中的作用。
結論 大豆加工能夠降低其致敏性,尤其是降低P34的致敏性;降低的方法有變性、水解或結合作用。不過(guò),沒(méi)有一種方法(除了基因敲除)可以完全消除P34的致敏性。例如,僅僅加熱處理是無(wú)效的,但結合化學(xué)處理,加熱的效果就大得多;分級的效果也取決于水解的程度和所用微生物的類(lèi)型。可能綜合處理比一種方法處理產(chǎn)生的效果要好。迄今為止,沒(méi)有加工控制P34的二級結構與其致敏性的關(guān)系。然而,完整的結構似乎起重要作用。必須進(jìn)一步研究以徹底評估加工P34和其它大豆過(guò)敏原對于保留大豆致敏性及其營(yíng)養價(jià)值的效果。 大豆中已確定的致敏蛋白超過(guò)21種,這給食品科學(xué)家和遺傳學(xué)家提出了挑戰,他們必須開(kāi)發(fā)出即能去除免疫顯性過(guò)敏原,又能保留大豆制品的功能、營(yíng)養價(jià)值和功效。《2004食品過(guò)敏原標簽和消費者保護法案》要求FDA管理食品成分說(shuō)明以確定在任何食物制品、食物成分、調料、或附帶的添加劑中主要的食物過(guò)敏原,如大豆。“食品過(guò)敏原標簽資格”計劃在2006年1月1日生效。 譯自Nutrition Reviews February 2005 632 47-58 |