淡水和海水蟹原肌球蛋白过敏原的深度剖析:从鉴定到特性解析

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Applied Food Research 4.5

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  食物过敏问题日益严峻,为探究蟹类原肌球蛋白(Tropomyosin,TM)特性,研究人员对淡水和海水蟹 TM 展开研究。他们提取、纯化 TM 并进行多方面表征,发现不同蟹种 TM 含量有差异,烹饪会影响其含量和 allergenicity ,该研究为理解蟹过敏机制提供依据。

  在美食的世界里,螃蟹凭借其独特的风味深受人们喜爱。然而,对于一些人来说,享用螃蟹可能会引发严重的过敏反应,甚至危及生命。食物过敏是一个全球性的健康问题,蟹肉作为常见的过敏原,其过敏机制一直是科研人员关注的焦点。原肌球蛋白(Tropomyosin,TM)被确定为甲壳类动物中的主要过敏原,但目前对于不同蟹种中过敏原性 TM 的详细理化、结构和流变特性仍知之甚少。为了解开这些谜团,研究人员开展了一项深入研究,该研究成果发表在《Applied Food Research》上。
在这项研究中,研究人员从印度喀拉拉邦科钦的市场收集了多种具有经济价值的淡水和海水蟹,包括锯缘青蟹(Scylla serrata)、榄绿青蟹(Scylla olivacea)等。研究人员旨在提取和纯化蟹中的 TM,评估其 allergenicity ,并对高反应性 TM 的结构、理化和流变特性进行表征。

为实现研究目标,研究人员采用了多种关键技术方法。首先,通过特定的提取方法获取蟹肉中的肌原纤维蛋白,进而纯化 TM。利用 SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠 - 聚丙烯酰胺凝胶电泳)测定 TM 的分子量分布,ELISA(酶联免疫吸附测定)分析其 IgE 结合能力,还有 UV 吸收光谱、HPLC(高效液相色谱)、动态光散射等技术研究其结构和理化特性,热重分析(TGA)探究热特性,流变仪测定其流变特性。

在研究结果方面,研究人员发现不同蟹种中 TM 的含量存在差异。淡水蟹种中,锯缘青蟹和榄绿青蟹的生肉样本中 TM 含量较高;海水蟹种中,TM 含量相对较低。烹饪会使蟹肉中 TM 含量显著下降,这可能与蛋白质在提取和纯化过程中的变性有关。

SDS-PAGE 分析显示,粗肌原纤维蛋白的主要蛋白条带在 20 - 200kDa 范围内,纯化的 TM 在 35 - 39kDa 处有特征条带,这与已知的 TM 分子量相符。ELISA 分析表明,不同生态系统的蟹种 TM 的 allergenicity 存在差异,淡水蟹种榄绿青蟹和海水蟹种锈斑蟳(Charybdis ferriatus)的 TM 具有较低的 allergenicity 阈值水平。且烹饪后的样本中 TM 的 allergenicity 更高,这可能与烹饪过程中蛋白质结构的变化有关。

UV 吸收光谱表明,蟹源 TM 与标准猪源 TM 在 200 - 400nm 波长范围内有相似的吸收模式,都存在芳香族氨基酸残基。HPLC 分析显示,蟹肉中 TM 的色谱模式与标准 TM 相似,但也存在一些差异,反映出脊椎动物和无脊椎动物 TM 的结构差异。

颗粒大小分布和 zeta 电位数据显示,标准猪源 TM 的颗粒尺寸显著大于蟹源 TM,且生肉样本中提取的 TM 颗粒尺寸大于熟肉样本。蟹源 TM 的 zeta 电位均为负值,表明其表面存在较多带负电的氨基酸。

FTIR(傅里叶变换红外光谱)分析表明,蟹源 TM 在不同波数处有特征吸收峰,代表不同的化学键和二级结构。与非过敏原性 TM 不同,过敏原性 TM 中存在精氨酸,这在引发过敏反应中起重要作用。

流动行为研究表明,TM 表现出剪切增稠行为,且海洋物种的一致性系数(k)值大于淡水物种。热重分析显示,蟹源 TM 比标准猪源 TM 具有更高的热稳定性,且海洋物种的 TM 光谱有两个峰,淡水物种只有一个峰。

研究结论和讨论部分指出,该研究成功检测到蟹肌原纤维蛋白生熟样本中 TM 的存在,证明了提取和纯化过程的有效性。ELISA 结果显示,烹饪会增加蟹肉 TM 的 allergenicity 。不同蟹种 TM 在结构、理化和流变特性上存在差异,这些差异为理解蟹过敏机制提供了重要依据。然而,目前仍需要进一步开展动物实验研究,以评估肉蛋白在食物过敏原与免疫系统之间相互作用的潜在分子机制。这项研究为后续深入研究蟹过敏问题奠定了坚实基础,有望为蟹过敏的预防和治疗提供新的思路和方法。

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