食品中过敏原检测及脱除方法研究进展

食品中过敏原检测及脱除方法研究进展

摘要：食物过敏原可使机体发生一系列免疫反应而严重威胁人们的身体健康，食物过敏已是当前食品安全领域较为突出的问题。因此选择合适的方法对食物中的过敏原进行检测，并有效予以脱除是很有必要的。本文主要介绍了近年来发展起来的食物过敏原的体外检测方法，以及并简要介绍了一些食品加工技术，包括脱皮、热处理、辐照处理等对食物中过敏原的影响。

关键词：食物过敏；过敏原；检测；脱除

Advances in Research of Detection and Removal of Food Allergens Abstract:Food allergens are things that can bring the body a series of immune response and seriously threaten the health of human being; hence food allergy has been one of the most outstanding problems in food safety. Therefore, it is necessary to choose appropriate method to effectively detect and dislodge food allergens. The development of the detection methods to food allergens in vitro are introduced in this paper, as well as the influence on food allergens of various of food processing technologies, such as peeling treatment, heat treatment and radiation treatment. Keywords: Food Allergy; Allergen; Detection; Removal

1、前言

食品过敏是指人们对食品产生的变态反应，被定义为“对食物及食品添加剂的副反应”，也就是由于摄取食物及其添加剂而引起机体损害性反应。在临床上表现为荨麻疹、哮喘、腹痛和腹泻等多种症状，严重的可导致休克[1]。

近年来，随着饮食范围拓宽、食品种类增多及转基因食品出现，人们与过敏原接触的机会也有所增加，因此直接导致了食物过敏原引起的过敏性疾病的大幅增长，给人们的生命健康造成了巨大的威胁。据不完全统计，全世界约有5%～8%的小于三岁的儿童，以及1%～-2%的成年人对食物过敏[2]。仅我国，每年在协和医院门诊就医的食物过敏患者就达1.5万人[3]。而在工业化国家的总人口比例中，IgE介导的过敏反应儿童占6%，成年人占3%～4%[4]。可见，食物过敏确实已严重威胁到特定人群的身体健康。

因此，随着科学技术的快速发展，如何快速检测到食物中的过敏原，并通过一系列加工过程将其有效脱除，成为食品科技工作者的研究课题。

2、食物过敏原及其过敏机制

食物过敏[5]（或称为食物的超敏反应）其实就是食物引起机体免疫系统的异常反应，更确切的说，是由食物中的过敏原所引起的。

食物过敏原指的是能引起免疫反应的食物抗原分子，几乎所有食物致敏原都是蛋白质，大多数为水溶性糖蛋白。它们有如下特点：任何食物都有可能诱发过敏反应，每种食物中仅部分成分具有变应原性；食物过敏原性具有可变性；不同的蛋白质可有共同的抗原决定簇，使食物过敏原间存在交叉反应性。它们一般为具有酸性等电点的蛋白质或糖朊，分子量一般小于7000kD,这些蛋白质通常具备穿过粘膜表面而易被肌体的相应特性[6]。

食物过敏分为以下几种类型：①以IgE为媒介的过敏反应，引起速发型胃肠道过敏、口腔过敏、荨麻疹和血管性水肿、特异性皮炎、哮喘等；②不以IgE为媒介的过敏反应，引起食物蛋白性的小肠结肠炎、直肠炎、肠炎和乳糜泻等炎症；③介于以IgE与不以IgE为媒介之间的过敏反应，引起过敏性嗜酸性粒细胞食道炎、胃炎和胃肠炎等疾病[1]。

从免疫学机制上看，IgE介导的免疫应答是食品过敏的主要效应，其机制为I型超敏反应，包括致敏和发敏2个阶段。一定量的过敏原或其具有免疫活性的片段，穿过肠道粘膜屏障，刺激不同类型的淋巴细胞产生一定量的IgE抗体。IgE进入血液循环，与肥大细胞和嗜碱粒细胞表面相结合后，机体致敏；当再次接触该过敏原后，就会发生过敏反应。抗原与嗜碱粒细胞和肥大细胞表面的IgE抗体相结合，在钙离子参与下，肥大细胞膜破溃，嗜碱粒细胞脱颗粒释放多种生物活性物质，如组胺、白三烯等，导致黏膜水肿、分泌亢进、细胞通透性增加、平滑肌痉挛等，表现为鼻涕、喷嚏、哮喘、皮肤潮红、发痒、皮疹、腹痛、腹泻、心悸、呼吸困难，严重者可出现休克或死亡等[7]。

联合国粮食与农业组织（FAO）1999年国际法典委员会第23次会议公布了8种常见的过敏食物和160种较不常见的过敏食物的清单。8类常见过敏食物为牛奶、鸡蛋、鱼、甲壳类（虾、蟹、龙虾）、花生、大豆、核果类（杏、板栗、腰果等）及小麦，约占食物致敏原的90 %以上[5]。法国的一项调查显示，在法国儿童中，对蛋类过敏的人数最多，占过敏患儿的34％，其次是对花生、牛奶和鱼等；在成年人中，对香蕉、草莓、李子等水果过敏的人最多，其次是对油料、干果及西芹、香芹等蔬菜[8]。而且据有关报道，甜瓜、苹果、西瓜、桃子、西红柿和茄子为序导致的过敏患者正在增加。

3、食物中过敏原的检测

3.1概述

如上所述，食物过敏反应会影响呼吸系统、胃肠系统、中枢神经系统、皮肤、肌肉和骨骼等，有时甚至可能引发过敏性休克，甚至危及生命，因此对食物过敏原的检测是非常有必要的。同时食物过敏问题又因人而异，不仅存在致敏原种类的差异，而且存在量的差异，有时极少量的过敏原蛋白即可引起严重的过敏反应，因此这对食物过敏原蛋白定量检测的灵敏度和准确性提出了更高的要求。

现阶段食物过敏原的检测方法主要包括两大类：体内检测和体外检测[9]。体内检测方法比较古老，试验部位在患者皮肤，对受试者会造成一定痛苦；而且这些实验均非绝对正确，其中有很多因素影响反应结果的可靠性，易出现假阳性和假阴性反应；另外体内检测容易导致患者产生全身过敏反应，从而存在一定的安全风险。而体外检测是取患者血液或其他可代替的体液，亦或是其中的某些特异性成分来进行的离体检测，过敏原并不直接应用于人体。故其在安全性和影响因素方面都比体内检测要更胜一筹，因此近年来这方面的研究越来越多。以下就体外检测的一些方法分别加以简介。

3.2体外检测技术

目前，体外检测过敏原的方法主要是免疫分析技术[5]，它是将免疫反应与现代检测手段相结合而建立的超微量测定技术，是以抗原与抗体的特异性、可逆性结合反应为基础的分析技术，突出特点是高度的准确性和特异性。

3.2.1 利用人血清特异性IgE检测食品过敏原

由于过敏患者的血清含有可与过敏原特异性结合的抗体主要是IgE，因此利用人血清来检测食物中的过敏原主要就是应用血清中的IgE来检测相应的抗原，这类方法一般用于临床检测。

3.2.1.1 RAST抑制实验和EAST抑制实验

在体外过敏原检测实验中，放射过敏原吸附抑制实验（radio allergosorbent test inhibition, RAST抑制实验)和酶标记过敏原吸附抑制实验技术(enzyme linked allergosorbent assays inhibition, EAST抑制实验)[10]是目前国际上变态反应临床及科研人员使用最广泛、最灵敏的方法，也是评价过敏原总致敏活性的关键技术。该方法的优点是其灵敏性和准确性高，能够同时解决不同食品过敏原的交叉致敏问题。但RAST和EAST抑制实验的一个主要不足是对人血清的依赖性，由于血清难以保证一致，即同一性差，因而这两种方法难以标准化。

3.2.1.2 免疫印迹（western blotting）实验

免疫印迹法[11](Western blotting) 是一种将高分辨率凝胶电泳和免疫化学分析技术相结合的杂交技术。采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳，被检测物是蛋白质，“探针”是抗体，“显色”