综述:鲜果先进包装技术:从抗损伤保鲜到智能监控
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年10月11日
来源:TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY 15.4
编辑推荐:
本综述系统阐述了糖基化(Glycation)这一绿色加工技术如何通过干/湿法、加速及联合方法降低“九大”过敏原食物(如花生、牛奶、鸡蛋等)的致敏性。核心机制在于糖基化通过生成新位点、改变蛋白结构、降低消化稳定性及诱导聚集,有效掩蔽/破坏IgE结合表位(Epitopes)。联合技术(如酶解、多酚、超声)可协同增效,并提升抗氧化性、热稳定性等功能。文章指出优化工艺以平衡致敏性、功能性与营养感官是未来关键,需推进临床验证。
食物过敏(Food allergy)作为全球性公共卫生问题,主要由“九大”过敏原食物引发,包括树生坚果、甲壳类动物、鱼类、鸡蛋、大豆、花生、牛奶、小麦和芝麻。糖基化(Glycation)作为一种无需化学试剂的食品加工技术,在食品生产中应用广泛。
本综述全面探讨了糖基化(包括干/湿法、加速法及联合方法)如何影响“九大”过敏原食物的致敏性。同时,对其作用机制、优缺点、挑战、未来方向以及引发的功能性变化进行了系统阐述。
Key findings and conclusion
糖基化通过生成糖基化位点、诱导蛋白质结构变化、降低消化稳定性以及促进蛋白质聚集,从而掩蔽和破坏过敏原表位(Epitopes),最终降低食物致敏性。这一过程受糖和蛋白质类型、糖蛋白比例以及加工技术(如干/湿法、温度、时间)等多种因素影响。辐照和微波处理等技术可加速糖基化反应。糖基化与其他技术(如酶解、多酚结合、超声处理、磷酸化、冷等离子体)联用,由于增加了糖基化位点并引入了其他修饰位点,能更有效地降低致敏性。糖基化修饰后的食物还表现出改善的功能特性,如抗氧化能力、热稳定性和乳化性。因此,糖基化是生产低过敏性食品(Hypoallergenic foods)的有效途径。未来研究应致力于优化糖基化条件,以平衡致敏性降低与食品功能、营养和感官特性之间的关系,并开展临床试验以验证其低过敏性效果。
过敏性疾病是全球第六大慢性病,其中食物过敏影响着约10%的全球人口。超过90%的食品过敏病例由“九大”过敏原食物引起。目前,避免摄入过敏原食物困难且医疗手段存在局限,因此降低食物本身的致敏性成为一种有前景的预防策略。多种加工技术已被用于此目的,糖基化因其条件温和、可控、无需复杂设备和化学试剂而显示出巨大潜力。鉴于糖基化在食品加工中普遍存在,评估其对各过敏原致敏性的影响至关重要。致敏性通常通过ELISA、Western-blotting(检测IgE/IgG结合能力及抗原性)、细胞实验(检测IL-6、组胺等介质释放)以及动物模型(检测特异性IgE水平及过敏症状)进行评估。
牛奶中的主要过敏原包括乳清蛋白中的β-乳球蛋白(β-lactoglobulin)和α-乳白蛋白(α-lactalbumin)以及酪蛋白。研究表明,湿法糖基化(使用D-核糖、葡萄糖等还原糖)能显著(P<0.05)降低牛奶蛋白的抗原性,而非还原糖(如棉子糖)效果不明显。
食物致敏性与其过敏原蛋白和表位密切相关。如图6A所示,糖基化降低致敏性的机制主要涉及:1)在过敏肽段上生成糖基化位点,直接掩蔽或破坏线性表位(Linear epitopes)和构象表位(Conformational epitopes);2)引起蛋白质结构展开、展开再聚集或直接聚集,破坏构象表位;3)改变蛋白质的消化稳定性,影响过敏原的释放;4)促进蛋白质聚集,隐藏表位。然而,糖基化也可能产生新的致敏性结构(如晚期糖基化终末产物,AGEs)。因此,糖基化对致敏性的净效应取决于表位丢失与新过敏原生成之间的平衡。影响因素包括糖的类型(还原糖效果更佳)、蛋白质特性、糖蛋白比例、加工方法(干法糖基化通常比湿法更有效)以及温度、时间、pH值等工艺参数。联合技术(如糖基化-多酚、糖基化-酶解、糖基化-超声、糖基化-磷酸化、糖基化-冷等离子体)通过协同作用,能更显著地降低致敏性,并往往带来更好的功能特性改善。
Challenges and future directions
当前研究面临的主要挑战包括:① 糖基化蛋白及其位点的定量分析技术尚不完善,尤其在植物蛋白中;② 多数结论基于体外实验,缺乏足够的体内实验尤其是人体临床试验数据支撑。未来研究方向应集中于:开发更精准的分析方法;深入开展动物模型和临床研究;系统评估糖基化对食品营养、感官品质的影响;优化联合技术工艺;探索糖基化对免疫应答的具体机制(如对TH2细胞的影响)。
糖基化是降低食物致敏性的有效方法。通过优化糖基化条件(如糖类选择、工艺参数)以及采用联合技术,可以最大限度地降低过敏风险,同时改善食品功能特性。未来需要进一步开展临床研究,并平衡好致敏性、营养与感官品质的关系,以推动低过敏性食品的实际应用。
Author Contribution Statement
Xiaowen Pi:负责概念化、数据整理及初稿撰写。Zhenling Chen和Qingqing Cao:参与数据整理和方法学。Jinshen Chu, Hao Yi, Bowen Li, Binjia Zhang:负责验证。Chunyan Bo:负责编辑。
Declaration of Competing Interest
作者声明无已知竞争性财务利益或个人关系影响本工作报告。
本研究感谢西南大学人才引进科研启动项目、国家自然科学基金及九江市第一人民医院细胞治疗九江市重点实验室开放基金的资助。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号