蚕豆蛋白的分子特性与致敏性评估：漂白预处理对蛋白品质和交叉反应性的影响

《Applied Food Research》：Molecular characterization and allergenicity assessment of Faba bean ( Vicia Faba) as protein ingredient

本研究针对可持续蛋白需求增长背景下蚕豆作为替代蛋白源的开发，通过碱性提取结合过氧化氢漂白预处理（FB）技术，系统评估了蛋白提取物的色泽、营养品质及致敏风险。结果表明漂白处理显著改善提取物色泽（L*值提升至87.70，BI值降至7.51）且不影响氨基酸评分（AAS），但通过体外免疫印迹发现Legumin B β-chain（22 kDa）与豌豆（Pis s 1/2）、大豆（Gly m 5/6）等过敏原存在交叉反应。研究强调需结合计算机模拟（in silico）与体外实验（in vitro）综合评价新型蛋白原料安全性。

　　

随着全球人口增长和气候变化加剧，传统动物蛋白生产面临严峻的环境压力，开发可持续的植物蛋白来源成为迫切需求。蚕豆（Vicia faba）作为地中海传统作物，其蛋白含量高达26%，氨基酸组成与大豆相近，且致敏性较低，被视为潜力巨大的替代蛋白源。然而，蚕豆蛋白在提取过程中易因酚类物质氧化导致色泽加深，影响产品接受度，同时其与豆科过敏原的交叉反应风险尚未系统评估。

为应对这些挑战，意大利帕尔马大学研究团队在《Applied Food Research》发表论文，系统探讨了过氧化氢漂白预处理对蚕豆蛋白提取物品质和致敏性的影响。研究通过碱性提取（pH 10）结合等电点沉淀（pH 4）制备三种蛋白样品：未漂白提取物（F）、漂白预处理提取物（FB）和商业参考样品（FR），综合运用色度分析、凯氏定氮法、氨基酸分析、SDS-PAGE（十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳）、计算机模拟同源性分析（in silico）及免疫印迹（in vitro）等技术，揭示了漂白处理对蛋白特性和安全性的双重作用。

关键技术方法包括：①基于色度仪的色彩参数（L、a、b*）和褐变指数（BI）量化；②凯氏定氮与氨基酸谱分析结合实际转换因子（CF=5.5）精确测定蛋白含量；③SDS-PAGE分离蛋白条带后比对文献进行蛋白鉴定；④通过Allermatch?工具和BLAST（基本局部比对搜索工具）进行过敏原序列同源性分析；⑤利用豆科过敏患者血清（来源：意大利比萨圣基亚拉医院）进行免疫印迹验证交叉反应性。

3.1 色泽分析

漂白预处理显著改善蛋白提取物外观，FB样本的L*值（87.70±0.34）显著高于F样本（52.17±0.54），BI值降至7.51±0.58（F样本为28.37±1.44）。研究表明碱性提取过程中酚类氧化导致的色素沉积是色泽加深主因，而过氧化氢漂白可有效清除此类相互作用。

3.2 营养品质

实际转换因子（CF=5.5）校正后的蛋白含量显示，FB样本（74.6±0.29%）与FR商业样本（74.4±0.69%）无显著差异，但高于F样本（65.8±0.10%）。氨基酸谱分析表明漂白处理未引起甲硫氨酸、半胱氨酸等氧化修饰，且两种样本的必需氨基酸总量（约379 mg/g蛋白）均满足FAO/WHO标准。氨基酸评分（AAS）揭示硫氨基酸（SAA）和色氨酸为限制性氨基酸，与豆科蛋白特性一致。

3.3 致敏性评估

SDS-PAGE鉴定出8条主要蛋白条带（95-15 kDa），包括伴蚕豆球蛋白（convicilin）、豌豆球蛋白（vicilin）及Legumin B β-chain（22 kDa）。计算机模拟分析显示：伴蚕豆球蛋白与豌豆过敏原Pis s 2同源性达73.86%，豌豆球蛋白与扁豆过敏原Len c 1同源性为79.96%，而Legumin B β-chain仅与大豆过敏原Gly m 6有63.23%同源性。然而，免疫印迹结果出人意料：Legumin B β-chain在所有测试血清（豌豆、大豆、扁豆、花生过敏患者）中均呈现高强度IgE结合反应，表明线性序列分析可能低估了构象表位引发的交叉反应风险。

研究结论强调，漂白预处理在提升蚕豆蛋白色泽与提取效率的同时，并未改变其营养品质，但Legumin B β-chain作为潜在交叉反应核心蛋白需引起重视。该工作创新性地将工艺优化与安全性评估相结合，为植物蛋白原料的开发提供了“色泽-营养-安全”多维评价范式，对推动可持续蛋白资源的合规应用具有重要指导意义。