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乳酸菌降解小麦醇溶蛋白免疫原性的机制研究及关键致敏表位鉴定
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月03日 来源:LWT 6.0
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本研究针对小麦主要致敏蛋白醇溶蛋白(Gliadin)的免疫原性问题,从中国传统酸面团中分离出4株乳酸菌(LAB),通过ELISA、SDS-PAGE、FTIR等技术证实LAB能显著降解Gliadin并改变其结构,其中Lactobacillus plantarum ACX0410使抗原性降低44%,关键致敏表位APFASIVAGIGGQ几乎消失。该研究为开发低致敏小麦制品提供了新策略。
小麦作为全球主要粮食作物,其蛋白质组分醇溶蛋白(Gliadin)是引发乳糜泻和 wheat allergy 的关键致敏原。尽管无麸质饮食是目前唯一解决方案,但完全避免小麦摄入对患者生活质量造成显著影响。如何通过生物加工技术降低Gliadin的免疫原性,成为食品科学与免疫学交叉领域的研究热点。
中国农业科学院的研究团队从中国传统酸面团中分离出4株具有潜在降解能力的乳酸菌(LAB):Lactobacillus fermentum ACX0484、L. brevis ACX0303、L. curvatons ACX0476和L. plantarum ACX0410。通过建立醇溶蛋白培养基(GBM)模型,结合多尺度分析技术,系统评估了LAB对Gliadin免疫原性的影响机制。研究成果发表在食品领域权威期刊《LWT》上。
研究采用三大技术体系:免疫学检测(ELISA定量IgE抗体水平)、蛋白质结构分析(SDS-PAGE观察降解片段,FTIR解析二级结构变化,紫外/荧光光谱检测三级结构改变)以及表位鉴定(HPLC-MS/MS比较处理前后多肽谱差异)。
免疫原性评估
ELISA结果显示,24小时处理后4株LAB均能显著降低Gliadin抗原性(P < 0.05),其中ACX0410效果最突出,使IgE结合能力下降38%。SDS-PAGE电泳证实LAB处理导致Gliadin分子量分布明显改变。
结构修饰机制
FTIR光谱显示α-螺旋含量减少9.2%,β-折叠增加12.4%,表明LAB通过蛋白水解作用改变Gliadin二级结构。紫外光谱在278 nm处的吸收峰位移及荧光发射光谱蓝移,证实色氨酸微环境极性增强,提示关键芳香族氨基酸暴露。
致敏表位鉴定
HPLC-MS/MS分析发现,ACX0410处理组有9条多肽表达上调、7条下调。尤为重要的是,ω-醇溶蛋白中的两个核心致敏表位APFASIVAGIGGQ和QQPYGSSLTSIGGQ几乎完全消失,这与其在过敏患者血清IgE识别实验中呈现强阳性反应的特征高度吻合。
该研究首次系统阐明了中国传统发酵源LAB降解Gliadin的双重机制:既通过蛋白酶直接水解致敏表位,又通过结构重构掩盖抗原决定簇。ACX0410菌株展现的44%抗原性降低效果,为开发功能性发酵面制品提供了优选菌种资源。从实践角度,该技术无需复杂设备即可实现致敏性控制,适合传统食品工业化改造;从理论层面,建立的GBM模型和多维度评价体系,为其他谷物过敏原研究提供了方法论参考。未来研究可进一步解析ACX0410分泌的特异性蛋白酶及其作用位点选择规律。
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