基于质谱的蛋白质组学技术在替代蛋白食品有害蛋白筛查中的应用研究

随着替代蛋白食品(APBFs)全球需求激增，其安全性评估体系亟待完善。新加坡研究团队开发了非靶向蛋白质组学工作流，通过优化蛋白提取、LC-MS/MS分析和有害蛋白数据库构建，在9种APBFs中鉴定出45种潜在危害蛋白，并建立飞摩尔级灵敏度的靶向验证方法，为食品新兴风险监测提供创新解决方案。

　　

研究背景
全球食品工业正经历着由传统动物蛋白向植物基、微生物基等替代蛋白食品(APBFs)的转型浪潮。据预测，到2035年替代蛋白市场规模将突破2900亿美元。然而，这类新兴食品的安全隐患却鲜少被系统研究——世界卫生组织数据显示，每年因食源性疾病导致的死亡人数高达42万，其中蛋白质类危害物的筛查存在明显技术缺口。传统检测方法如ELISA（酶联免疫吸附试验）和Western blotting（蛋白质印迹）仅能针对已知过敏原或毒素，而APBFs复杂的基质特性使得常规肉类检测方案难以适用。

研究设计与方法
新加坡科技研究局(A*STAR)与新加坡食品局合作，选取9种市售APBFs（含大豆、小麦、酵母等蛋白源），建立包含三大核心模块的检测体系：(1)采用机械破碎结合RC DC?试剂优化蛋白提取；(2)基于LC-MS/MS（液相色谱-串联质谱）的非靶向筛查策略；(3)整合有害蛋白数据库的生物信息学分析。验证阶段开发了PRM（平行反应监测）靶向检测方法，灵敏度达飞摩尔(fmol)级。

研究结果
蛋白提取优化
通过比较6种提取方案，发现玻璃珠破碎结合尿素/硫脲缓冲液可使蛋白得率提升2.3倍，尤其适用于高纤维基质的APBFs（如含豌豆蛋白产品）。

非靶向筛查
在APBF1-9中鉴定出45种潜在危害蛋白，包括12种未被现行法规覆盖的新型过敏原。质谱参数优化使MS²谱图匹配率提高至78%，较常规方法提升40%。

靶向验证
针对11种高风险蛋白（如大豆Gly m 4过敏原）建立的PRM方法，定量下限(LLOQ)达0.1 fmol/μL，较ELISA灵敏度提升3个数量级。

讨论与意义
该研究首次实现APBFs中未知风险蛋白的系统筛查，其创新性体现在：(1)突破性解决高多糖/高脂基质中蛋白提取难题；(2)构建含387种危害蛋白的专用数据库；(3)建立"非靶向筛查-靶向验证"双模式工作流。研究成果发表于《Food Chemistry》，为监管机构制定新兴食品标准提供技术支撑，未来可扩展至培养肉等前沿领域。技术局限性在于尚未评估蛋白修饰（如糖基化）对危害性的影响，这将是后续研究重点。