《TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY》:Fruit allergens and their allergenicity reduction: characteristics, technologies, and prospects
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摘要背景水果过敏已成为日益严重的全球健康问题,亟需明确水果过敏原的特征,并制定有效策略来降低其致敏性。研究范围与方法本综述总结了桃子、苹果、猕猴桃、樱桃、梨、香蕉、芒果等多种水果的过敏原特征。同时探讨了各种技术对水果致敏性的影响,包括加热、高压处理、超声处理、酶解、多酚修饰、RN
摘要
背景
水果过敏已成为日益严重的全球健康问题,亟需明确水果过敏原的特征,并制定有效策略来降低其致敏性。
研究范围与方法
本综述总结了桃子、苹果、猕猴桃、樱桃、梨、香蕉、芒果等多种水果的过敏原特征。同时探讨了各种技术对水果致敏性的影响,包括加热、高压处理、超声处理、酶解、多酚修饰、RNA干扰、1-甲基环丙烯处理等。此外还介绍了未来的研究方向。
主要发现与结论
常见的水果过敏原主要包括致病相关蛋白(如桃子的Pru p 1、苹果的Mal d 1、樱桃的Pru av 1、梨的Pyr c 1、芒果的Man i 2)、非特异性脂质转移蛋白(如Pru p 3、Pru av 3、Pyr c 3、香蕉的Mus a 3、杏子的Pru ar 3)以及类硫醇蛋白(如Mal d 2、Pru av 2、Mus a 4、猕猴桃的Act d 2)等。这些过敏原的稳定性在很大程度上取决于二硫键结构。热处理、高压处理和超声处理可通过改变蛋白质结构并破坏抗原表位来降低致敏性,但效果因过敏原类型而异,像Pru p 3这类稳定性强的过敏原难以被常规处理方法破坏。多酚修饰、1-甲基环丙烯处理、酶解和RNA干扰则属于更为精准的处理方式。多种技术联合使用或结合采前与采后处理策略,有望有效降低水果的致敏性。未来的研究应运用人工智能、机器学习和抗原表位分析技术,建立结构-活性处理模型,并通过实验验证,从而预测不同水果过敏原的处理效果。
引言
过敏性疾病是由过敏原(致敏蛋白)引发的异常免疫反应,是全球第六大常见慢性疾病(Huang等人,2025)。食物过敏是对特定食物的免疫反应,属于I型超敏反应,由免疫球蛋白E介导,在严重情况下可引发过敏性休克甚至死亡(Li等人,2025)。据报道,全球约有10%的人口患有食物过敏(Pang等人,2025),其中儿童和婴儿的患病率高达8%,而成年人的患病率为2%至5%(Tobajas等人,2024)。虽然有160多种食物可能引发过敏反应(FDA,2024),但九种主要致敏食物——大豆、花生、小麦、坚果、芝麻、牛奶、鸡蛋、虾和鱼——就占了所有过敏病例的90%以上(Pi等人,2025)。不过,水果过敏的全球患病率也在0.029%到8%之间(Tobajas等人,2024)。在约旦的3463名食物过敏患者中,水果过敏的患病率甚至达到了25.3%(Abu-Dayyeh等人,2020)。在西班牙,水果过敏在所有食物过敏病例中占比高达44.7%(Esteban-Sanz等人,2025)。另有研究显示,欧洲儿童中的食物过敏病例中有29.5%是由水果过敏引起的(Tsai等人,2024),且欧洲儿童的患病率是成人的三倍,超过5%的儿童受到影响(Guo & Cong,2024)。因此,水果被认为是人类食物过敏的主要诱因。
从临床表现来看,水果过敏主要表现为口腔过敏综合征、皮肤及消化系统反应,或是过敏性休克(Esteban-Sanz等人,2025)。致敏性指的是过敏原引发敏感反应的能力。目前的检测方法包括ELISA、西方印迹法、细胞及动物过敏模型、皮肤点刺试验、开放性食物激发试验以及双盲安慰剂对照食物激发试验。最常见的检测方法如ELISA和西方印迹法,用于检测IgE或IgG抗体与抗原表位的结合能力,以及抗原性或过敏原含量,通常IgE/IgG结合能力越低,说明致敏性越低(Pi等人,2024)。食物过敏原既包含线性表位——基于一级结构的连续氨基酸序列,也包含构象表位——基于二级或三级结构的非连续序列。ELISA能够检测抗体与线性表位和构象表位的结合情况,而西方印迹法需要先使蛋白质变性分离,因此只能检测线性表位的结合情况(Pi等人,2023)。与避免接触过敏原或药物治疗相比,开发降低致敏性的策略是预防食物过敏的有效途径(Ye等人,2026)。因此,降低水果的致敏性对于预防过敏至关重要。目前,已有多种技术被用于降低水果的致敏性,包括高压处理(Houska等人,2009;Lavilla等人,2016)、热处理(Kang等人,2023;Tobajas等人,2020、2022;Wang等人,2020)、酶解(Brenna等人,2000;Tobajas等人,2024)、超声处理(Tobajas等人,2022;Wang等人,2021)、超滤处理(Brenna等人,2000)、脉冲电场处理(Tobajas等人,2020)、微波处理(Wang等人,2023)、多酚修饰(Unterhauser等人,2023)、RNA干扰(Gilissen等人,2005)、1-甲基环丙烯处理(Kiewning等人,2013)、脉冲电场处理(Johnson等人,2010),以及高压处理与硫处理、热处理相结合的方法(Johnson等人,2010;Marzban等人,2014)。这些方法的原理在于掩盖和破坏抗原表位,以及降解和去除过敏原。基于对过敏原和抗原表位的识别,食品安全监测与检测技术在控制水果过敏风险方面发挥着重要作用。人工智能和机器学习在根据序列和结构特征预测致敏性及识别抗原表位方面也展现出巨大潜力,因为它们已被成功应用于食源性病原体的检测(Assudani等人,2026)。此前的综述已经总结了水果过敏的流行病学、诊断与预防方法(Zhao等人,2026)。然而,目前尚缺乏对水果过敏原特征及降低致敏性技术的全面深入总结与分析。由于水果过敏原及其抗原表位在水果过敏中起着关键作用,因此在制定降低水果致敏性的策略和技术之前,首先需要了解这些过敏原的特征,包括其组成、稳定性、结构以及抗原表位等信息。本综述通过系统检索PubMed、Elsevier、Web of Science和Google Scholar上1995年至2026年间发表的英文同行评审论文完成,检索关键词包括过敏原名称(如Pru p 3、Mal d 1、Act d 2),以及特定水果种类(如桃子、苹果、猕猴桃)与“过敏”“致敏性”“IgE”“IgG”“抗原性”“免疫反应性”或“致敏潜力”等词汇的组合。没有原始数据的研究和会议摘要均被排除在外。本综述全面分析了水果过敏原的特征、降低致敏性的处理策略以及未来研究方向,旨在减少水果过敏反应,为开发低致敏性水果产品提供理论基础(图1)。
章节节选
桃子
桃子过敏是欧洲地区食物过敏的重要诱因,也是地中海地区成人患者中最常见的导致过敏反应的水果(Lavilla等人,2016)。据报道,20至54岁的欧洲人中,有高达7.9%的人对桃子过敏(Kang等人,2022)。根据世界卫生组织和国际免疫学联合会制定的过敏原分类标准,目前已鉴定出七种桃子过敏原蛋白。
水果过敏原稳定性与加工的机制原理
水果过敏已成为全球性的公共卫生问题。了解水果过敏原的固有特性,是制定有效缓解策略的基础。如表1所示,大多数水果过敏原都属于保守的蛋白质家族,包括致病相关蛋白(如Bet v 1类似蛋白,如Pru p 1、Mal d 1、Pru av 1、Pyr c 1、Man i 2)、非特异性脂质转移蛋白(如Pru p 3、Mal d 3、Pru av 3、Pyr c 3、Mus a 3、Pru ar 3)、类硫醇蛋白等。
结论
水果过敏是一种日益严重的全球性健康问题,迫切需要有效的降低致敏性策略。本综述表明,加工技术的有效性在根本上取决于水果过敏原的结构特征,尤其是二硫键结构,它使得非特异性脂质转移蛋白、赤霉素调控蛋白和类硫醇蛋白具有很强的抗热处理和酶解处理能力。物理处理方法……
作者贡献说明
张天颖、楚金森:概念设计、数据整理、初稿撰写。应云通、叶浩辰:数据整理、方法设计。李梦娴、谢一然、易浩哲、车静、李博文、张斌佳:结果验证。皮晓文:文章润色与编辑、资金筹集。
致谢
本研究得到了中国国家自然科学基金(编号:32402249)、西南大学(包括人才引进计划)科研启动项目(SWU-KR24020),以及九江市细胞治疗重点实验室、九江第一人民医院的开放基金(编号:JYKF2024003)的支持。
Tanying Zhang|Jinshen Chu|Yuntong Ying|Haochen Ye|Mengxian Li|Yiran Xie|Haozhe Yi|Jing Che|Bowen Li|Binjia Zhang|Xiaowen Pi
中国-匈牙利食品科学一带一路联合实验室,四川与重庆共建的重庆特色食品重点实验室,西南大学食品科学学院,中国重庆,400715