调控花生致敏性的食品加工技术：非靶向与靶向策略的全面综述

《Food Bioscience》：Food Processing Technology for Regulating the Peanut Allergenicity: A Comprehensive Review of Non-targeted and Targeted Strategies

　　

## 摘要

花生是全球植物性蛋白质、脂质和膳食纤维的优良来源。然而，花生过敏是一种临床上重要的IgE介导的食物过敏，可导致严重甚至危及生命的反应。本文基于抗原表位系统地综述了加工方法对花生过敏原的影响，主要涵盖非靶向技术（烘烤、水浴加热、油炸、高压加工、辐照、冷等离子体、酶交联、发芽、发酵和化学修饰）以及更具选择性的策略（基因工程、酶水解和与配体的相互作用）。花生的IgE结合能力和抗原特性与过敏原的表位密切相关。在食品加工过程中，表位的结构会被热效应、机械效应和其他因素所改变。早期的加工技术主要诱导对抗原表位的非靶向性变化，其影响致敏性的机制尚不清楚。此外，某些加工方法（如烘烤）甚至可能增强致敏性。在靶向加工技术中，基因工程和酶水解与道德争议及不良肽的产生有关。在更具选择性的修饰策略中，酶介导的多酚偶联在体外降低花生IgE结合能力方面显示出前景。然而，其机制选择性和功能效果尚未完全确立，在其能否降低临床相关致敏活性的能力得以确定之前，仍需进一步进行花生特异性表位映射、效应细胞测定和体内验证。

## 引言

食物过敏已被认定为重要的食品安全问题，典型症状包括皮肤反应、呼吸道症状、胃肠道紊乱，甚至危及生命的低血容量性休克（Renz等，2018）。据报道，超过20%的人群存在食物过敏，且其患病率随时间推移呈上升趋势（Tedner等，2022）。目前，在日常生活中避免接触过敏原是降低过敏性休克风险的最有效措施。然而，对于减少食物过敏原的接触而言，饮食限制、营养缺乏和食物不安全会损害患者及其家属的生活质量和心理健康，这凸显了寻找特异性食物过敏治愈方法的重要性（Beken等，2019；Dilley等，2019）。

虽然许多食物都报告了过敏反应，但导致约90%食物过敏的八类食物为：牛奶、鸡蛋、甲壳类、鱼类、芝麻、特定坚果、花生和小麦（或含麸质谷物）——蛋白质是主要的过敏原（FAO/WHO，2021）。花生过敏是一种常见的食物过敏，花生及其产品已被纳入FAO/WHO更新的优先过敏原清单（FAO/WHO，2022）。花生被广泛用于各种常见食品产品，而敏感人群难以做到饮食回避，因为现代食品原料复杂多样。因此，为敏感群体开发低致敏食品的研究挑战已聚焦于通过食品加工技术制造低致敏产品。

先前的研究表明，目前已知的十七种花生过敏原已由WHO/国际免疫学会联盟（IUIS）过敏原命名学小组正式命名为Ara h 1至Ara h 18（Ara h 4被认定为Ara h 3.02的亚型）（可在https://www.allergen.org查阅）。这些过敏原根据其结构和功能特征被分为七个不同的蛋白质家族（Geng等，2023）。重要的是，在评估加工效果时，个体花生过敏原不应被视为等同的。它们对花生整体致敏活性的贡献不仅取决于其丰度，还取决于其IgE识别谱、结构稳定性、对胃肠消化的耐受性以及加工后保留具有生物学活性的IgE结合区域的能力。应特别关注2S白蛋白Ara h 2和Ara h 6，其紧凑的二硫键稳定结构包含高度耐受的核心，可在热处理和蛋白酶解后依然存在。因此，如果更具耐受性的过敏原或具有生物学活性的片段仍然存在，对加工敏感型过敏原的广泛降解并不一定意味着花生整体致敏潜力的同等程度降低。对花生过敏原的致敏化可通过摄入、吸入或皮肤接触发生；随后的暴露和反应可通过这些相同途径引发（Kulis等，2021）。

如图1所示，花生过敏致敏化和随后反应的机制涉及IgE介导的I型超敏反应（Tedner等，2022）。具体而言，花生过敏包括两个阶段：致敏和效应。在首次暴露期间，未被消化的花生过敏原穿越肠黏膜，被抗原呈递细胞（APCs）摄取，随后被酶解为寡肽。这些寡肽与主要组织相容性复合物（MHC）II类分子结合，并呈递给CD4+ T细胞，这些细胞随后被激活并分化为Th2细胞。Th2细胞诱导B细胞分化为浆细胞；合成的免疫球蛋白E（IgE）随后结合至肥大细胞/嗜碱性粒细胞，使机体进入致敏状态（无症状）。在再次暴露时，过敏原通过IgE特异性表位交联IgE，激活效应细胞脱颗粒并释放组胺等介质，从而触发过敏症状（Shah等，2019）。

IgE表位作为能够结合IgE抗体的分子结构，以线性或构象形式存在，是IgE介导的抗原识别的基本基础（Chen等，2016）。花生过敏原之间致敏性差异的关键决定因素包括其结构特征、热稳定性和在胃肠道中的消化稳定性（Geng等，2023）。在食用之前，花生会经历多种加工方法。降低花生致敏性的主要策略包括热处理和热处理以及靶向修饰方法（Cabanillas等，2018a）。这些过程通过破坏构象型和线性IgE结合表位来改变致敏蛋白的构象，从而改变免疫反应性（Rahaman等，2016）。然而，加工的整体影响仍然是复杂的，对致敏潜力的影响效果不一，需要进一步表征。

在本综述中，我们总结了将食品加工与花生过敏原致敏性相关联的报道，涵盖以下内容：(1) 通过蛋白质结构整体变化间接调控过敏原表位的常规/非靶向加工；(2) 涉及位点或残基选择性修饰以及靶向调控表位相关结构的更具选择性的加工策略；(3) 降低致敏性的新兴靶向策略；(4) 工业应用的监管障碍。预计本综述将为制定更好的脱敏加工策略和预防花生过敏提供参考。

## 片段节选

### 加工对致敏性的影响

在日常食品加工过程中，蛋白质的理化性质会发生改变，这可能继而改变食物的致敏性。此类改变的程度取决于多种因素，包括加工条件、食品类型、过敏原含量等。目前，已对常见日常食品加工（包括热处理（烘烤、水浴加热、油炸）和非热处理（高压……）的影响进行了大量研究。

### 聚焦于构象结构

构象型表位作为表位的一种类型，对于识别B细胞和抗体具有重要意义，由不连续且在空间上相邻的氨基酸残基组成，与蛋白质的三维结构相关。蛋白质变性可以破坏某些构象型抗体结合表位，同时保留线性表位或暴露先前无法访问的结合位点。因此，变性并不一定消除抗体识别或……

### 基因工程

目前，利用生物技术和育种策略降低花生致敏特性的兴趣日益增加。基因工程包括引入外源DNA以表达或抑制特定基因，以及通过定点突变进行基因组编辑（图4）。在Ara h 1中已鉴定出二十三个表位，并通过合成表位突变研究获得了60个对IgE结合至关重要的氨基酸，这代表了第一步……

### 靶向过敏原修饰的未来策略

研究表明，花生蛋白在热处理和非热处理过程中经历一系列二级和三级结构变化，伴随抗原性的改变。进一步的研究表明，花生蛋白含有多种致敏蛋白，每种蛋白表现出不同的结构变化。Burks等人（1994）于1994年首次在花生蛋白中鉴定出Ara h 1上的特异性表位信息；随后的加工技术逐渐聚焦于……

### 低致敏加工方法的监管障碍

本节的监管讨论主要指供食品消费的经加工花生产品，应与作为受监管过敏原免疫治疗产品开发而开发的修饰花生过敏原相区分。在本文综述的所有加工技术中——无论是非靶向的（热处理、辐照、冷等离子体、发酵、发芽）还是靶向的（基因工程、酶水解）——都存在一个共同的监管瓶颈。在结论中……

### 结论

花生过敏原加工已逐渐从非特异性地修饰整个蛋白质结构转向对致敏表位进行更精准的调控。现有证据表明，加工引起的花生免疫反应性变化由加工条件、过敏原内在稳定性、食物基质效应和表位可及性共同决定。重要的是，增加加工强度并不一定导致IgE识别的等比例降低……

### CRediT作者贡献声明

陈红兵：监督、资源。吴智华：撰写——审阅与编辑、监督、资源、调查。李鑫：监督、调查。张文辉：可视化、资源。杨安舒：监督、资源。佟平：监督、调查。高宽：撰写——初稿、可视化、数据整理。易晓梅：可视化、调查。孙露莲：可视化、数据整理。

### 未引用参考文献

A.H. Kaeswurm等，2024；Alam和Rustgi，2025；Chung和Champagne，2009；Chung和Reed，2012；Di Stasio等，2017；Hsieh和Ting，2024；Li和Zhu，2024；Luo和Hu，2019；Ozias-Akins和Breiteneder，2019；Palladino和Breiteneder，2018；Yu和Eghbali，2025。

### 利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，这些关系可能影响本论文所报告的工作。

### 数据可用性

数据将应合理要求提供。

### 致谢

作者感谢中国国家重点研发计划（项目编号：2023YFF1104002）的经费支持。

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