乳酸菌与酵母协同发酵调控小麦面筋结构及免疫原性的机制研究：基于馒头加工中过敏蛋白降解的创新策略

为解决小麦面筋蛋白引发的乳糜泻(CD)和过敏问题，山西大学团队筛选了37株乳酸菌(LAB)，发现L. sanfranciscensis Fs5/Ls5和P. pentosaceus P.p7能协同酵母显著降解低分子量麦谷蛋白(33.07%)和α/γ-麦胶蛋白(47.24%)，使免疫反应降低46.93-78.51%，同时保持馒头质构特性。该研究为低过敏原发酵面制品的开发提供新思路。

　　

小麦作为全球主要口粮，其面筋蛋白赋予面团独特弹性，却可能引发乳糜泻(CD)和过敏反应。乳糜泻患者摄入含麸质食物后，未被消化的麦胶蛋白(gliadin)片段经组织转谷氨酰胺酶(tTG)修饰，与HLA-DQ2/DQ8分子结合触发T细胞免疫反应，全球发病率达1-2%。传统加工方式难以有效降解致敏蛋白，而酸面团发酵技术通过微生物代谢有望解决这一难题。

山西大学研究人员从37株酸面团乳酸菌中筛选出蛋白酶活性最强的L. sanfranciscensis Fs5/Ls5和P. pentosaceus P.p7，结合酵母S.c4进行协同发酵。采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、酶联免疫吸附试验(ELISA)和定量蛋白质组学技术，系统分析了发酵过程中面筋结构变化、过敏蛋白降解规律及其与免疫原性的关联。

微生物与材料
研究团队从中国各地酸面团分离37株LAB，经16S rDNA测序鉴定后保存。实验采用MRS培养基培养LAB，YPD培养基培养酵母S.c4，所有化学试剂均为分析纯。

高蛋白酶活性LAB筛选
通过蛋白酶活性检测发现，L. sanfranciscensis Fs5/Ls5和P. pentosaceus P.p7的蛋白水解效果最显著，其发酵液在pH 4.5条件下对小麦蛋白的降解率超过其他菌株2.3倍。

面筋结构解聚与免疫原性降低
SDS-PAGE显示协同发酵使高分子量麦谷蛋白(HMW-GS)解聚为小分子片段。ELISA检测发现发酵后面团的免疫反应降低46.93-78.51%，其中L. sanfranciscensis Ls5对α-螺旋结构的降解效果最突出。

蛋白质组学解析过敏蛋白动态
定量蛋白质组学鉴定出128种乳糜泻相关蛋白，127种下调超过50%。低分子量麦谷蛋白(LMW-GS)占比33.07%，α/β-麦胶蛋白占21.26%，γ-麦胶蛋白占25.98%。发酵显著降低了这些致敏蛋白的丰度。

馒头品质保持
尽管过敏蛋白大幅减少，发酵馒头仍保持2.8mL/g的比容和适宜的咀嚼性。体外消化实验显示蛋白消化率提升17.6%，证实发酵改善了产品营养特性。

该研究首次系统揭示了LAB-酵母协同发酵通过特异性降解LMW-GS和麦胶蛋白降低免疫原性的分子机制。L. sanfranciscensis Ls5展现出的α-螺旋结构降解能力尤为突出，这为靶向设计低过敏原发酵食品提供了菌种资源。研究不仅证实酸面团发酵可保留馒头品质特性，其建立的蛋白质组学分析方法为谷物过敏原调控研究提供了新范式。该成果对开发适合乳糜泻人群的主食产品具有重要应用价值，同时为传统发酵食品的功能性改良提供了科学依据。