大麦中引发过敏的蛋白质首次被精确测量——为更易于接受的食物提供新依据

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:AAAS

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  淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂 (ATI) 是能够触发人体免疫反应的蛋白质。它们最常见于小麦中,被认为是非腹腔小麦过敏症的潜在诱因。由慕尼黑工业大学莱布尼茨食品系统生物学研究所的 Katharina Scherf 领导的国际研究团队,首次成功精确测量了大麦中的这些蛋白质。该研究结果或将为开发更耐受的食品开辟新的途径。

  

淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂 (ATI) 是能够触发人体免疫反应的蛋白质。它们最常见于小麦中,被认为是非腹腔小麦过敏症的潜在诱因。由慕尼黑工业大学莱布尼茨食品系统生物学研究所的 Katharina Scherf 领导的国际研究团队,首次成功精确测量了大麦中的这些蛋白质。该研究结果或将为开发更耐受的食品开辟新的途径。

研究人员在研究中分析了来自世界各地的181个不同的大麦品种。这些品种中,有113个两棱品种和68个六棱品种,它们具有不同的遗传背景。虽然两棱品种每个穗节只形成一个籽粒,但这种籽粒特别结实,富含淀粉,特别适合用于啤酒生产。相比之下,多棱品种每个穗节会形成三个籽粒,发育程度略低,主要用作动物饲料。

卡塔琳娜·舍尔夫及其团队利用专门开发的分析方法,首次清晰地识别并量化了十种大麦特有的ATI类型。首席研究员卡塔琳娜·舍尔夫报告说:“到目前为止,我们对大麦中ATI的发生情况知之甚少。现在,我们的方法首次提供了关于大麦特有ATI组成的可靠数据。”

她的研究团队发现,所检测样品的ATI总含量在每克面粉1.1至5.2毫克之间,相当于总蛋白质含量的0.7%至3.6%。有趣的是,大麦行数对ATI含量没有显著影响。

与不耐受人群的相关性

这些发现对于食物不耐受人群尤其重要。除了麸麸质和所谓的低聚果糖(FODMAP)之外,抗过敏药物(ATI)也被认为是引发腹泻、胀气、头痛或“脑雾”等症状的潜在诱因。莱布尼茨研究所的合著者萨布丽娜·盖斯利茨补充道:“虽然非腹腔小麦过敏症仍然难以诊断,但许多患者报告称,在遵循无麸麸质或低麸麸质饮食后,症状有所缓解。”

“现在我们对大麦中ATI的组成有了更深入的了解,我们可以精准地识别出ATI含量特别低的品种。这是培育耐受性更强的大麦品种的重要第一步,”该研究的第一作者、Katharina Scherf的博士生Sarah Joestl解释说。原产于厄立特里亚、希腊和埃塞俄比亚的三个六行大麦地方品种,ATI含量非常低,尤其有前景。

大麦——不仅仅是啤酒的基础

大麦是继玉米、小麦和大米之后世界上最重要的谷物之一。仅在2023/24收获年度,大麦的产量就约为1.42亿吨。在欧洲,大麦主要用于动物饲料和啤酒生产,但也越来越多地被用作早餐谷物、烘焙食品和植物性肉类替代品的原料。

因此,在未来的研究中,研究人员希望调查大麦加工产品中ATI的含量。目的是提高这些产品的耐受性,特别是对于患有过敏或慢性炎症疾病的敏感人群。

资助: 由欧盟共同资助(ERC,GLUTENOMICS,101040437)。然而,文中表达的观点和意见仅代表作者本人,并不一定反映欧盟或欧洲研究理事会执行机构的观点。欧盟和资助机构对此均不承担任何责任。

更多信息:

种质 是指为研究或育种目的 收集、描述和保存的单一且明确标识的植物品种。每个种质可能存在遗传差异,例如来自特定地区,具有特殊的抗性特征、产量潜力或口味。

淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂 (ATI) 是存在于胚乳(谷物的营养储存组织)中的天然蛋白质。它们可能参与谷物成熟和碳水化合物的储存。它们还通过抑制消化酶 α-淀粉酶和/或胰蛋白酶来抵御寄生虫和病原体。

FODMAPs are certain types of carbohydrates found in many foods that can cause digestive problems such as bloating, abdominal pain, and diarrhea in some people. FODMAP stands for fermentable oligosaccharides, disaccharides, monosaccharides, and polyols. These are types of sugars and sugar alcohols. Foods high in FODMAPs include grains such as wheat, dairy products, certain fruits and vegetables, and legumes.

The prevalence of non-celiac wheat sensitivity varies between 0.6 and 6 percent in the Western population.

Grains such as corn, wheat, rice, and barley are important staple foods worldwide, accounting for over 60 percent of global food consumption. Barley was one of the first grains to be domesticated and is grown worldwide due to its adaptability to different climates and geographical areas.

Analysis methods: The research team developed its own liquid chromatography-tandem mass spectrometry method for its analyses and combined it with stable isotope dilution analysis.

The barley samples examined in the study were provided by the Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research.

Contact:
Scientific Contact:

Prof. Dr. Katharina Scherf
Head of the Food Biopolymer Chemistry research group
Leibniz Institute for Food Systems Biology
at the Technical University of Munich (Leibniz-LSB@TUM)
Lise-Meitner-Str. 34
85354 Freising
Tel.: +49 8161 71-2719
Email: k.scherf.leibniz-lsb(at)tum.de

Dr. Sabrina Geisslitz
Food Biopolymer Chemistry research group at Leibniz-LSB@TUM
Tel.: +49 8161 71-2975
Email: s.geisslitz.leibniz-lsb@tum.de

Press Contact at Leibniz-LSB@TUM:

Dr. Gisela Olias
Knowledge Transfer, Press and Public Relations
Tel.: +49 8161 71-2980
Email: g.olias.leibniz-lsb(at)tum.de
www.leibniz-lsb.de

Information About the Institute:

慕尼黑工业大学莱布尼茨食品系统生物学研究所(Leibniz-LSB@TUM)在食品化学与生物学、化学传感器与技术以及生物信息学与机器学习的交叉领域拥有一个全新而独特的研究方向。由于该方向已远远超越了传统食品化学这一核心学科,该研究所率先开展食品系统生物学的研究。其目标是开发新的方法,以可持续的方式生产足量的食品,这些食品的生物活性效应分子不仅满足消费者的健康和营养需求,也符合他们的感官偏好。为此,该研究所探索了整个食品生产链中与感官相关的效应分子的复杂网络,致力于使其效应在长期内变得可系统地理解和可预测。

莱布尼茨协会会员

莱布尼茨-慕尼黑工业大学(LSB@TUM)是莱布尼茨协会的成员 ,该协会连接着96个独立研究机构。其研究方向涵盖自然科学、工程学、环境科学、经济学、空间科学、社会科学以及人文科学。莱布尼茨研究所致力于解决社会、经济和生态相关的问题。它们开展基础研究和应用研究,包括在跨学科莱布尼茨研究联盟中开展研究,维护科学基础设施,并提供基于研究的服务。莱布尼茨协会确定知识转移的重点领域,特别是与莱布尼茨研究博物馆的合作。协会为政策制定者、科学界、工业界

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