2013年第26卷第8期 粮食与油脂 5 加工方法对大豆蛋白过敏 原 技术研究 布冠好,朱婷伟,陈复生,刘昆仑 (河南工业大学粮油食品学院, 河南郑州450001) 摘要:大豆蛋白是一种优质植物蛋白;同时也是食物过敏原之一。该文就不同加工方法对 大豆蛋白过敏原研究进行综述,以期为制备低敏性大豆蛋白产品、探究大豆过敏原改性机理 等提供一些参考。 关键词:大豆蛋白;过敏原;过敏原 '~ Research On processlng meth0dS t0r regulation Ol soybean ’ ● ・‘ 1 n ’ -■ n ’ protein allergens BU Guan—hao,ZHU Ting-wei,CHEN Fu-sheng。LIU Kun-lun 《College ofFoo ̄Science and Technology,Henan University ofTechnology,Zhengzhou 450001,Henan,China) Abstract:Soybean protein is considered to be high——quality plant protein and one of the major food allergens.In order to provide some help for the preparation of hypoallergenic soy protein and exploring soybean allergen modiifcation mechanism,different processing methods on the regulation of soybean allergens were reviewed in this paper. Key words:soybean protein;allergen;allergen regulation 中图分类号:TS201.2+1 文献标识码:A 文章编号:1008—9578(2013)08—0005—03 大豆是我国种植面积广、食用最多植物蛋白资 大豆蛋白主要构成,二者约占70%。大豆蛋白成分按 源,具有很高营养价值。大豆蛋白是植物性完全蛋白 沉降系数不同可分为2s、7S、11S和15S组分及存在 质,也是大豆生物活性肽丰富来源,生物活性肽具有 少量其它成分;其中,p一伴大豆球蛋白、大豆球蛋白 抗氧化、抑制ACE、及降压等作用…;同时,大豆蛋 分别是7S、11S主要成分 。大豆引起过敏反应主要 白也是食物过敏原之一,不可忽视。研究证实,大豆 物质为大豆球蛋白和D一伴大豆球蛋白,其与大豆蛋 蛋白过敏原会诱发婴幼儿、及仔猪、犊牛、大鼠等幼龄 白功能性和营养性有着密切关系 。 动物产生过敏反应眈 。但若经加工处理,蛋白质构象 2/j ̄-r方法对大豆过敏原影响 表位易改变,从而将影响蛋白中过敏原;此外,蛋白质 在加工过程中,对大豆蛋白过敏原及结构、功能 经加工可去除苦味、提高氨基酸利用率及改善功能特 特性将会受到影响。以下为改善大豆蛋白过敏原几种 性…。近年,许多国内外学者就加工过程改变大豆过 常见方法。 敏原方面进行很多方法尝试,如热处理、高压处理、发 2.1热处理 酵处理、糖基化改性、酶水解等,这些方法对大豆过敏 加热处理过程可使蛋白质发生交联、聚合、变性 原处理均有不同程度效果;但也存在一定弊端。本文 及二硫键重排等共价或非共价间相互作用 ,这在一 就加工方法对大豆过敏原技术研究进行总结分 定程度上破坏蛋白质构象表位,导致致敏性降低。加 析,以期为制备低敏性大豆蛋白产品、探究大豆过敏 热处理还可使过敏原发生重叠,导致一些新过敏表 原改性机理等提供一些依据。 位形成或致敏分子内部表位暴露及线性表位更加稳 1大豆主要过敏原 定,这些变化可能会增强蛋白致敏性…。在1980年, 大豆是8类主要致敏食物之一,大豆过敏可引发 Shibasaki" 通过抗过敏原吸附试验(RAST)对大豆 过敏体质人群产生I型过敏反应 。大豆含多种致 主要过敏原1 1S、7S及2s球蛋白等组分进行研究发 敏成分,包括大豆球蛋白(Glycinin)、伴大豆球蛋白 现,经80℃、30 min加热处理后大豆2s球蛋白RAST (Conglycinin)、大豆疏水蛋白(Gly mla)、大豆壳蛋白 反应性有轻微提高,而其它大部分主要组分抗原活性 (Gly m2)、大豆抑制蛋白(Gly m3)、大豆胰蛋白酶抑 降低39% ̄75%。孙泽威鸭 将全脂大豆粉经120℃、 制剂等 ;其中,大豆球蛋白和p一伴大豆球蛋白是 7.5 min蒸汽热处理,使大豆粉中胰蛋白酶抑制因子去 收稿日期:2O13’o7—26 基金项目:国家自然科学基金项目(31201293、21176058、3I171790);郑州市创新型科技人才队伍建设工程(ISTTCPZZC); 863项目(2013AA102208—5) 作者简介:布冠好(1980 ̄),女,讲师,博士,研究方向:食品蛋白质资源开发与利用。 通信作者:陈复生(1963 ̄),男,教授,博导,研究方向:食品蛋白质资源开发与利用。 6 粮食与油脂 2013年第26卷第8期 除至安全水平后饲喂犊牛,发现由于部分大豆抗原蛋 用Alcalase酶水解大豆粕,研究不同水解度下大豆粕 中D一伴球蛋白残留量。实验发现,水解度小于10% 时,酶水解对D~伴球蛋白含量影响较小;水解度达 25%时,p一伴球蛋白含量明显降低。Lee等“ 研究 白热稳定性较高,经处理后大豆粉对犊牛仍有较强致 敏作用。孙鹏等 实验证明,蒸汽处理可使大豆球蛋 白含量减少,免疫原性丧失;但B一伴大豆球蛋白含量 下降很少,免疫原性依然存在;可见7S热稳定性要高 发现,经糜蛋白酶消化作用,大豆过敏原血清中11S 球蛋白相互作用降低,即使经120 min消化后,某一 于l 1S。热处理方法虽简单,但降低大豆过敏性效果 并不理想,因有些过敏原具耐热性,且加热后可能会 出现新的过敏原,使大豆蛋白结构更为复杂。另外, 热处理通过诱导化学修饰及改变蛋白质结构来影响 过敏原检测 刚。 2.2高压处理 水平免疫原性没改变。王章存n 等研究碱性蛋白酶 (Alcalase)水解过程中大豆抗原蛋白7S和11S变化, 结果表明,酶解10 min时7S三个亚基、酶解60 min 时11S酸性亚基被水解;但同时产生分子量为23 kDa 和14 kDa抗原组分。此外,采用碱性蛋白酶、胰蛋白 酶、木瓜蛋白酶三种酶水解脱脂大豆粕,比较发现,酶 解120 min时,碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶处理效果较 高压处理可将蛋白分子内非共价键破坏,使其结 构发生改变。Li… 等研究高静水压(HHP)处理对大 豆分离蛋白(SPI)过敏原性质影响,发现在2004300 MPa、5~15 vain处理过程中,SPI疏水键和自由巯基 好,抗原活性去除率达60%以上;而胰蛋白酶对大豆 蛋白抗原性降解效果相对较弱“ 。Wigotzki m 等 含量显著增加;在300 MPa、15 min时,大豆蛋白过敏 原性降低48.6%;在300 MPa、15 min后,疏水键和巯 研究发现,局部水解并不一定会减少或去除食品过敏 性,因在加工中可能出现交叉污染,出现新的过敏原。 基二者相互作用逐步减少;且在HHP处理过程中,发 现SPI螺旋平均长度明显增加。可能原因是SPI变应 原表位与其二级结构中 螺旋和p一折叠密切相关, Cabanillas等 引用内切蛋白酶(碱性蛋白酶)和胞外 蛋白酶(风味蛋白酶)水解扁豆蛋白,并从5例临床 过敏扁豆血清Ig E免疫印迹和ELISA免疫反应对水 解物进行评估发现,体外实验中蛋白水解破坏一个重 要IgE结合表位;但在患者血清中仍检测到蛋白过敏 原,这说明酶水解可破坏部分蛋白过敏原,但不能完 这些相互作用和二级结构变化对大豆过敏原性改变 提供直接证据。但是,高压处理并不能完全去除大豆 蛋白过敏原;且需要提供特殊装置及动力,这在一定 程度上其在食品工业中应用。 2.3紫外脉冲辐射 脉冲紫外线是一种利用瞬间放电脉冲工程技术 全去除。酶水解大多用于饲料行业动物饲料大豆粕抗 原降解,且在酶解过程中,由于酶的种类及酶锯过程 不同,得到产物中组分及抗原性也存在差异,酶解条 件也不易控制。 2.5发酵处理 和特殊惰性气体灯管,以脉冲形式激发处理紫外线。 紫外脉冲光(PUV)由于其高能量,可使分子离子化, 同样分子震动和转动由可见光和红外光带动。PUV 光具有光热、光物理和光化学性质影响食品体系,这 可能导致蛋白质聚集、构象表位丧失从而改变过敏原 结构。PUV光已被证明可减少大豆、花生等制品过敏 原。Yang等“ 研究PuV光处理大豆蛋白提取物, 经SDS-PAGE分析表明,大豆球蛋白(14 ̄34 kDa) 蛋白质经微生物发酵后分解形成小分子多肽及 氨基酸,从而降低食品过敏原。蔡国林“ 等利用筛 选菌种固态混合发酵大豆粕,并进行动物饲养实验, 结果发现,大豆粕抗原蛋白发生降解。黄颖等选用枯 草芽孢杆菌、植物乳杆菌、酿酒酵母、米曲霉等7株菌 种以不同发酵方式发酵大豆粕,研究对大豆致敏原降 解效果。免疫印迹、ELISA检测结果显示,植物乳杆 菌液态发酵、米曲霉Ml固态发酵对大豆致敏原效果 和D一伴大豆球蛋白(50 kDa)明显降低,而大豆蛋白 (45 kDa和68 ̄75 kDa)几乎无变化;并发现分子量 为150 ̄250 kDa蛋白分子发生交联或聚合。紫外脉 冲辐射方法在食品加工中应用较少;而且,经此法处 理后大豆蛋白可能会发生变性,某些功能特性将受到 破坏,从而使其应用范围受限。 2.4酶水解 相对较好,大豆总致敏原降解率高达80%。王波 叫 等通过植物乳酸菌对大豆粉进行液体发酵,发现48 h 为最佳发酵时间,可去除71%伴大豆球蛋白和64% 大豆球蛋白免疫活性。石慧眨”用lO株枯草芽孢杆 菌株P1~P1o以筛选适于降解大豆抗原条件,发现pH 值为6.5、料水比为1.0:0.6,P3菌株可降解90%抗原 蛋白。在发酵过程中微生物及发酵内环境不是很稳 定,发酵周期较长,发酵过程也可能会出现未知抗营 通过酶作用以改变过敏原线性表位及空间表位, 从而降低其致敏性。酶解时蛋白质构象发生改变,隐 蔽抗原决定部位暴露,反而增强过敏性。贾振宝¨引 2013年第26卷第8期 粮食与油脂 7 养组分;因此,利用微生物发酵并不能彻底去除大豆 粕中抗原 。 2.6糖基化修饰 [7】Shibasaki M,Suzuki S,Tajima S,et a1.Allergenicity of major component proteins of soybean[J].International Archives of Allergy and Immunology,1980,61(4):441—448. 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