酶解法脫除食品過敏原

畢井輝，汪何雅，錢 和，孫秀蘭，姚衛(wèi)蓉

(江南大學食品學院，江蘇無錫 214122)

酶解法脫除食品過敏原

畢井輝，汪何雅，錢 和，孫秀蘭，姚衛(wèi)蓉*

(江南大學食品學院，江蘇無錫 214122)

闡述了食品脫除過敏原的必要性。介紹了食品過敏原及食品過敏機制，重點綜述了近幾年酶解法在食品脫除過敏原中的應用研究，并針對當前酶解法在食品脫敏中出現(xiàn)的問題提出了幾點建議。

食物過敏，過敏原，酶解法

食品過敏是人們對食品產(chǎn)生的一種變態(tài)反應，是由于攝取食物及其添加劑而引起的機體損害性反應。在臨床上表現(xiàn)為蕁麻疹、哮喘、腹痛和腹瀉等多種癥狀，嚴重的可導致休克［1］。近年來，食品過敏已成為世界衛(wèi)生組織(WHO)和世界糧農(nóng)組織(FAO)關注的重大衛(wèi)生學問題。據(jù)不完全統(tǒng)計，大約有5%～8%的小于三歲的兒童，以及1%～2%的成年人對食物過敏［2］。僅我國，每年在協(xié)和醫(yī)院門診就醫(yī)的食物過敏患者就達1.5萬人［3］。而在工業(yè)化國家的總?cè)丝诒壤?，IgE介導的過敏反應兒童占6%，成年人占3%～4%［4］?？梢?，食物過敏確實已嚴重威脅到特定人群的身體健康。隨著生物技術與工程食品的快速發(fā)展，如何脫除食物中的過敏原、制造低致敏性食品已成為食品科技工作者的研究課題。過去，防止過敏的方法主要集中在設法降低過敏病人免疫系統(tǒng)敏感性上;但到目前為止，這種特異性免疫療法在常規(guī)臨床實踐中并沒表現(xiàn)出令人滿意的效果，因此，人們試圖將視線轉(zhuǎn)移到食品本身。目前，在實際的食品加工中，主要采用物理化學法和酶解法去除食品過敏原。但物理化學法對降低某些蛋白制品(像花生)的變應原性效果不理想，且會引起原料營養(yǎng)成分的損失，感觀質(zhì)量下降，加工特性降低。而酶解法以其高效、反應溫和、可控等優(yōu)點廣泛地應用于過敏蛋白的修飾中，并且隨著酶制劑工業(yè)的發(fā)展和酶技術在食品中的廣泛應用，通過篩選出高效專一性的酶對過敏蛋白進行定向酶解，控制和優(yōu)化酶解工藝參數(shù)，將是低過敏性食品開發(fā)的發(fā)展方向［5］。

1 食物過敏原及其作用機理

1.1 食物過敏原

能夠引起食物過敏的物質(zhì)叫過敏原，食物過敏原有如下幾個特點［6］:a.任何食物可誘發(fā)過敏反應，每種食物中僅部分成分具有變應原性;b.食物過敏原性具有可變性;c.不同的蛋白質(zhì)可有共同的抗原決定簇，使食物過敏原間存在交叉反應性。FAO(1995)報告的8類過敏食物為常見過敏食物，約占所有食物過敏原的90%以上，它們是牛奶、雞蛋、魚、甲殼類(蝦、蟹、龍蝦)、花生、大豆、核果類(杏、板栗、腰果等)及小麥，而已報道的不常見過敏食物有160種，包括主要糧食、油菜籽、蔬菜作物以及一些加工食品如啤酒、巧克力等［7］。法國的一項調(diào)查顯示，在法國兒童中，對蛋類過敏的人數(shù)最多，占過敏患兒的34%，其次是對花生、牛奶和魚等;在成年人中，對香蕉、草莓、李子等水果過敏的人最多，其次是對油料、干果及西芹、香芹等蔬菜［8］。而且據(jù)有關報道，因甜瓜、蘋果、西瓜、桃子、西紅柿和茄子導致的過敏患者正在增加。

1.2 食物過敏機制

食品引起機體過敏分為幾種類型:以IgE為媒介的過敏反應，引起速發(fā)型胃腸道過敏、口腔過敏、蕁麻疹和血管性水腫、特異性皮炎、哮喘等;不以IgE為媒介的過敏反應，引起食物蛋白性的小腸結(jié)腸炎、直腸炎、腸炎和乳糜瀉;介于以IgE與不以IgE為媒介之間的過敏反應，引起過敏性嗜酸性粒細胞食道炎、胃炎和胃腸炎［1］。

以IgE介導的乳蛋白過敏反應為例，過敏發(fā)生的過程通常如下:乳蛋白(過敏原)或其具有免疫活性的片段，穿過腸道粘膜屏障，刺激不同類型的淋巴細胞產(chǎn)生對此種過敏原特異的IgE抗體，IgE水平高于正常(超敏)。IgE進入血液循環(huán)，與肥大細胞和嗜堿粒細胞表面相結(jié)合后，機體致敏。當再次接觸該過敏原后，就會發(fā)生過敏反應(多屬I型變態(tài)反應)?？乖c嗜堿粒細胞和肥大細胞表面的IgE抗體相結(jié)合，在鈣離子參與下，肥大細胞膜破潰，嗜堿粒細胞脫顆粒釋放多種生物活性物質(zhì)，如組胺、白三烯等，導致黏膜水腫、分泌亢進、細胞通透性增加、平滑肌痙攣等，表現(xiàn)為鼻涕、噴嚏、哮喘、皮膚潮紅、發(fā)癢、皮疹、腹痛、腹瀉、心悸、呼吸困難，嚴重者可出現(xiàn)休克或死亡等［9］。

由于過敏原具有復雜的立體結(jié)構(gòu)，其不連續(xù)的氨基酸在空間上接近并形成抗原決定簇，并與免疫球蛋白結(jié)合，從而引起免疫反應。過敏原的穩(wěn)定性使之進入人體能抵制一定的分解和消化，從而激發(fā)各種過敏反應［10－11］。

2 酶解法對食品中過敏蛋白免疫原性的影響

抗原物質(zhì)是否具有免疫原性，主要取決于抗原本身的性質(zhì)和機體對抗原刺激的反應性。根據(jù)免疫學知識可知，抗原的化學組成及特點主要有:抗原大多為蛋白質(zhì)，高分子物質(zhì)，分子量越大，組成越復雜，免疫原性越強;無機物是不具有免疫原性的;多糖是重要的天然抗原，與蛋白結(jié)合后有良好的免疫原性;核酸無免疫原性，但與蛋白質(zhì)結(jié)合后可構(gòu)成抗原［12］。所以在抗原中，蛋白質(zhì)是主要成分。另外，研究證明，過敏原激發(fā)過敏反應時，必須具備免疫原性，即過敏蛋白的分子中必需具備B細胞和T細胞兩種抗原表位(大約16～18個氨基酸殘基)，才可激發(fā)機體的免疫應答［13］。

可見，利用相應的蛋白酶水解蛋白質(zhì)抗原分子，使其從分子量上減小，結(jié)構(gòu)上變得簡單，掩蓋或消除抗原決定簇，不失為降低其免疫原性的一種有效的方法。這一作用過程可以分兩個方面:一是改變抗原決定簇的三級結(jié)構(gòu)，或者斷裂一些化學鍵使之失去原有的活性，從而降低其過敏性。二是斷裂酰胺鍵，減少過敏原的分子量，從而降低致敏性。通過選擇適當?shù)拿缚沙艋蚋淖儧Q定簇的結(jié)構(gòu)，從而降低或去除過敏性［10］。當出現(xiàn)上述任何一種情況時，過敏原抗原決定簇遭到“破壞”，免疫原性喪失，過敏原即會喪失致敏性。

3 酶解法在食物脫敏中的應用研究

3.1 酶解法在牛乳脫敏中的應用

乳過敏原具有含量高、對酶和化學降解具有抗性的特性。目前，利用酶解改性降低乳蛋白過敏原性受到了廣泛關注。蛋白酶催化乳蛋白具有抗原決定部位的片段水解之后，可顯著降低其抗原性，并且可以提高功能特性，如起泡性、溶解性、乳化性、口感等。

唐寧等［14］采用胃蛋白酶、胰蛋白酶和自制胰酶制品對嬰兒奶粉進行酶解，通過實驗動物主動、被動皮膚反應和口服致敏腸腔通透性變化，觀察不同酶水解后牛奶的過敏原性變化。結(jié)果三種水解產(chǎn)物可以顯著抑制由牛奶蛋白引起的小鼠耳速發(fā)型主動皮膚過敏，抑制率分別為51%、83%和86%。小鼠同種及異種被動皮膚過敏反應實驗中，與未水解奶粉組比較，同種皮膚過敏反應三種酶解產(chǎn)物炎性滲出降低率分別為29%、70%和82%，異種皮膚過敏反應的降低率分別為34%、70%和82%?？诜旅粜∈竽c腔通透性及分泌功能測定結(jié)果顯示，胰酶水解產(chǎn)物致敏小鼠的腸腔伊文思藍滲出率比未水解前降低了27%。說明酶水解后牛奶大分子蛋白物質(zhì)降解，其過敏原性有不同程度的降低，尤以胰酶水解產(chǎn)物變化最為顯著。

解冠華等［15］報道Linda利用胰蛋白酶或用胰蛋白酶和胃蛋白酶共同作用水解β－乳球蛋白，發(fā)現(xiàn)水解后的β－乳球蛋白的過敏性降低，但不會完全消除。Bernard用胰蛋白酶水解酪蛋白，發(fā)現(xiàn)其可以水解肽鏈第1～52位，53～139位片段，用纖溶酶可以水解酪蛋白的第106～209位片段，這些多肽片段中包含有過敏性表位，經(jīng)水解后可以使酪蛋白的過敏性降低。Lametti等運用胰蛋白酶或胰凝乳酶分別在55、60、65℃，中性pH 條件下，對牛乳 β－乳球蛋白進行水解，該研究從β－乳球蛋白的結(jié)構(gòu)變化機理上闡明了水解物的低過敏性是因為β－乳球蛋白經(jīng)過酶水解，其中的大多數(shù)引起抗原性因子的消失，從而降低了其免疫反應性。

國外有報道，很多研究者用胰蛋白酶、胃蛋白酶和木瓜蛋白酶單獨或組合分別于不同水解時間加入水解乳清蛋白。但是各種不同的酶解模式所得結(jié)果差異較大，不同種類酶對抗原性的影響也沒有系統(tǒng)的研究。

沈小琴等［16］選擇7種常見蛋白酶在同一水解模式下水解乳清蛋白，重點研究酶種類不同引起的水解特異性對過敏原的影響，結(jié)果表明，酶解能有效降低乳蛋白抗原性，但水解物仍能與特異抗體反應，保留一部分抗原性。不同酶對乳清蛋白過敏原的影響不同，酶的特異性對乳清蛋白水解物的抗原性有較大的影響。堿性蛋白酶降低乳蛋白抗原性的效果最佳，對抗 β－乳球蛋白(β－LG)和抗 α－乳白蛋白(α－LA)抗體的抗原性分別降低了 50.02%和99.72%。而鄭海等［17－18］在前人研究的基礎上，以堿性蛋白酶為水解用酶，應用旋轉(zhuǎn)正交設計建立了預測乳清蛋白抗原性在不同水解條件下的變化的模型，最終優(yōu)選確定以水解物的α－LA抑制率和β－LG抑制率為響應值的最佳水解條件分別為:pH為9.60，水解溫度為50.4℃，E∶S為5153 U/g和 pH為8.46，水解溫度為47.6℃，E∶S 為 5310U/g。

岳喜慶等［19］和孟憲文等人［20］報道，Guadix 等人將乳清蛋白放在膜反應器中，采用一種細菌蛋白酶在50℃、pH8.5的條件下進行水解，結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳清蛋白水解制品的致敏性減少了99.97%。Kananen等用硫化氫對乳清蛋白處理使蛋白構(gòu)象改變，然后用胃蛋白酶和胰蛋白酶處理，β－LG抗原性顯著降低，并且在胰蛋白酶水解30m in后，β－LG的抗原性接近0。Pintado等報道，用胰蛋白酶和胃蛋白酶水解牛乳清蛋白，牛乳中的α－LA用胰蛋白酶水解較胃蛋白酶水解慢，而β－LG則用胰蛋白酶水解較胃蛋白酶水解快。W roblewsak選用了Alcalase和木瓜蛋白酶單獨或組合分別于水解開始時和水解100m in后加入水解乳清蛋白，3種方式水解時間均為120min。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A lcalase和木瓜蛋白酶二步水解降低乳清蛋白過敏性的效果最佳。

任大喜等［21］采用間接競爭ELISA法檢測胰蛋白酶水解牛乳蛋白過程中主要過敏蛋白β－乳球蛋白、酪蛋白和牛血清白蛋白(BSA)的抗原抑制率的變化情況。結(jié)果表明，胰蛋白酶水解的最適條件為溫度45℃，E/S為0.5%，水解時間1h。在此水解條件下乳蛋白的總致敏性降低最多，其中β－乳球蛋白下降55.93% ±3.63%，酪蛋白下降90.53% ±5.27%，牛血清白蛋白下降57.44%±5.02%。

在采用酶解法去除乳蛋白過敏原的眾多研究當中，通過比較可以發(fā)現(xiàn)，胰蛋白酶和堿性蛋白酶是處理效果較好的兩種酶，在此基礎上優(yōu)化酶解工藝參數(shù)，輔之以其他酶(胃蛋白酶)，或預先對處理(如硫化氫處理)的原料進行預處理，則可以很好地得到低過敏性乳產(chǎn)品。

3.2 酶解法在脫除大豆及其制品中過敏原的應用

大豆中存在大約10～20種不同的能引起人類食物過敏的蛋白質(zhì)［22］，將這些過敏原完全去除非常困難，不過也沒有必要?，F(xiàn)在，大豆過敏患者65%的反應是由大豆中的Gly mBd 30K引起的，于是大多數(shù)的酶解去除過敏原實驗都是以此為指標而進行的。

漆定坤等［3］報道，大豆粒經(jīng)水浸漬與膨脹后，較容易被酶分解，如果浸漬后在高壓鍋內(nèi)進行酶處理，會使酶更容易擴散至大豆內(nèi)部，從而使分解變得更容易。大豆粒經(jīng)過酶處理后，其抗原性會大大下降。Tsumura等人通過對4種微生物蛋白酶進行篩選，發(fā)現(xiàn)堿性蛋白酶Proleather FG－F在體系水解度達到25%時能有效水解Gly mBd 30k致敏蛋白。

唐傳核［23］報道，小蕃明雄等人利用醬油的Aspergillus屬的霉曲產(chǎn)生的粗酶液浸泡豆腐，可降低豆腐的過敏性，同時可賦予豆腐乳酪樣的物性。此外，此粗酶液中存在外切蛋白酶，會降解苦味多肽，從而不會顯出苦味。

劉曉毅［24］在體內(nèi)蛋白酶的體外消化實驗中發(fā)現(xiàn)，胃蛋白酶有能力水解大豆蛋白的各個亞基，當用10%濃度的脫脂豆粉為底物，酶添加量0.5%(W/W)時，胃蛋白酶水解1h，致敏性降低80%。

Penas等［25］利用堿性蛋白酶，中性蛋白酶，Corolase PN－L 三種食品級用酶分別在 0.1、100、200、300MPa下，對大豆?jié){液進行15m in的水解。所有的水解產(chǎn)物通過SDS－PAGE分析，并利用從對大豆過敏的兒童的身體中提取的血清，采用免疫印跡檢測水解殘留物的免疫原性。SDS－PAGE分析結(jié)果表明，在100MPa條件下，三種酶有著相似的水解活性。而200、300MPa時，其水解程度明顯增加;其中，在所有情況下，經(jīng)過堿性蛋白酶和Corolase PN－L水解后的豆?jié){液都不再呈現(xiàn)抗原性;免疫印跡分析表明，0.1、100、200MPa條件下，中性蛋白酶的水解產(chǎn)物中可以檢測到70kD的抗原分子，而在300MPa條件下卻不見抗原存在。因而可以有效地說明高壓環(huán)境能更好地有助于酶解法脫除食品中的過敏原。

由此可以看出，大多數(shù)實驗都是圍繞著大豆粒和豆腐而進行的。所用的酶也都不同，得到的效果并沒有明確的優(yōu)劣，但似乎酶解配合一定的高壓則可以對去除大豆及其制品中的過敏原有很好的效果。

3.3 酶解法在蝦蟹類水產(chǎn)品脫除過敏原中的應用

蝦類及其制品一直深受人們喜愛，是我國重要的出口產(chǎn)品。20世紀80年代，國外學者發(fā)現(xiàn)蝦類存在過敏原。據(jù)劉光明等［26］報道，1993年，Daul等人發(fā)現(xiàn)分子質(zhì)量為36kD的蛋白質(zhì)是蝦類的主要過敏原。在隨后的研究中，Shanti及Leung等人陸續(xù)從不同品種的蝦類中分離出主要過敏原。次年，Daul等人在研究蝦類過敏原的性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)，不同品種蝦過敏原的氨基酸排序、組成具有極其相似的特征，均為原肌球蛋白。隨著技術的進步，越來越多的過敏原被發(fā)現(xiàn)，至少有13種之多。近年的研究表明利用蛋白酶水解可去除原肌球蛋白等過敏原。

顧可飛等［13］報道，Aas和Elsayed利用胰蛋白酶、胃蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶以及鏈酶蛋白酶等對鱈魚的肌漿蛋白進行處理(37℃，48h)，皮膚針刺實驗的結(jié)果顯示鱈魚的過敏原性消失。而用胰肽酶處理只能夠使鱈魚的過敏原性降低50%;日本學者Kuniyoshi Shimakura等利用蛋白酶水解蝦過敏原，發(fā)現(xiàn)蝦過敏原對酶解較為敏感。經(jīng) trypsin、otchymotrypsin、protease等三種蛋白酶處理的龍蝦過敏原，部分或全部喪失了致敏性。

劉光明等［27］以海蟹加工下腳料為原料，通過單因素及正交實驗，結(jié)合免疫檢測、氨基酸及多肽分析等研究蛋白酶水解海蟹下腳料制備調(diào)味品原料。并且確定蛋白酶水解海蟹下腳料粉碎樣的優(yōu)化組合條件為溫度45℃、加酶量4500U/g、時間5h;蛋白酶水解海蟹下腳料蒸煮濃縮液的優(yōu)化組合條件為溫度60℃、加酶量4000U/g、時間3h。實驗經(jīng)過免疫膠體金層析檢測，結(jié)果表明，水解液中原肌球蛋白被徹底分解，無過敏原性。所制備的低過敏原性海蟹調(diào)味品原料(酶解蛋白液和蛋白粉)可添加在各類食品中。

董曉穎等［28］用風味蛋白酶、胃蛋白酶、堿性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶等5種酶對蝦過敏蛋白進行處理，發(fā)現(xiàn)風味蛋白酶和中性蛋白酶對蝦過敏蛋白的降敏效果最好，處理后的抑制率接近0，致敏性幾乎完全消失;堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶次之，其處理后的抑制率分別為4.94%和8.26%，致敏性有較大程度的降低;而胃蛋白酶雖也具有部分降敏效果，但不如前者;其中堿性蛋白酶在優(yōu)化的酶解條件下對致敏蛋白作用后，抑制率為0，致敏性完全消失，酶解后分子量為36kD的蝦過敏蛋白條帶消失，且處理后的蝦過敏蛋白的致敏性降低或消失。Kuniyoshi S等報道了多種蛋白酶都能對甲殼類動物過敏原起到良好的降解作用，經(jīng)過酶解后的甲殼類動物蛋白抽提物的過敏活性幾乎完全消失。

3.4 酶解法在花生、大米、小麥等食品脫敏中的應用

花生中的過敏原主要為Ara h1、Ara h2、Ara h3和Ara h4。目前，國內(nèi)外對花生過敏原結(jié)構(gòu)特征、抗原表位及加工對過敏原的影響等研究仍處于起步階段，很多工作有待于我們繼續(xù)深入研究。但對于食品加工業(yè)而言，尋找降低或消除花生過敏原性的加工方法與途徑是當務之急。酶水解法可以去除花生乳中主要的致敏蛋白，可進一步用來生產(chǎn)低致敏性花生制品。

尤麗麗［29］分別以酶用量、pH和溫度為單因素變量，考察胰蛋白酶水解去除花生乳中致敏蛋白的最終效果，通過比較分析得到最適水解條件是:酶用量E/S=1∶600，樣品 pH7.0，酶解溫度 55℃，反應時間4h。

據(jù)胡純秋等［30］報道，Chung等研究表明，在37℃分別用過氧化物酶處理焙烤花生和生花生60m in后，焙烤花生的過敏性顯著降低，甚至低于生花生的過敏性，而對生花生的過敏性無影響。這主要是由于過氧化物酶能催化花生中含有酪氨酸殘基的過敏原蛋白質(zhì)之間的連接反應，生成了低聚物，從而減少了花生中過敏原的含量。對于生花生而言，由于其過敏原所含的酪氨酸殘基沒有暴露出來，不能發(fā)生類似的反應，因而生花生的過敏性不發(fā)生變化;Burks等分別模擬胃液和十二指腸液(胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶和腸粘膜肽酶)對烘烤的花生蛋白進行連續(xù)的酶解反應，通過放射免疫吸附抑制實驗對10個花生過敏患者血清進行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其與IgE的結(jié)合能力減少100倍;Vieths等對焙烤的花生蛋白進行了相似的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)胃蛋白酶處理2h后，幾個IgE結(jié)合片段被SDS－PAGE免疫印記所識別;Astwood等證實，Ara h1經(jīng)胃蛋白酶水解80m in后仍可保持高穩(wěn)定性;Hong等發(fā)現(xiàn)，當酶和底物的比例增加到1∶3，花生蛋白分別經(jīng)胃蛋白酶水解24h和48h后，其IgE結(jié)合活性均完全被破壞，用胰蛋白酶消化45m in后，花生的過敏性顯著降低。

蕎麥、小麥食品引起的過敏反應已引起國內(nèi)外的普遍關注，已成為食品過敏研究的熱點之一。近幾年對于用酶解法來去除小麥制品中過敏原的也有報道，典型例子就是菠蘿蛋白酶可降解小麥面粉中過敏原的致敏性［31］。小麥谷蛋白中結(jié)合IgE的抗原決定簇有 Gln－Gln－Gln－Pro－Pro的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)易于被菠蘿蛋白酶在接近Pro處斷裂開。梭狀芽胞桿菌中的膠原酶也有類似作用。這說明Gln－X－Y－Pro－Pro結(jié)構(gòu)的決定簇易被這些蛋白酶作用而斷裂。通過這類酶處理，可產(chǎn)生低致敏性的面粉［3，10］。

陳寶宏等［32］報道采用木瓜蛋白酶分解大米過敏原，他們通過單因素實驗和響應面實驗，確定在溫度39℃，pH7.45，時間 25h，酶添加量 132.93mg/5g的實驗條件下，木瓜蛋白酶分解大米過敏原能夠達到很好的效果。而李欣等［10］報道肌動蛋白酶可以通過兩步酶解產(chǎn)生低過敏性的大米，并且可以保留其質(zhì)地特性，這給酶解法生產(chǎn)低過敏性大米提供了研究理論基礎。

蘑菇中含有一種多酚氧化酶(PPO，polyphenol Oxidase)，它是由67kDa的同分異構(gòu)體形成的，用胰蛋白酶可將這種同分異構(gòu)體分解成58kDa和43kDa兩種形式，使其免疫特性完全被破壞;枯草桿菌蛋白酶可以在不影響酶功能特性條件下，破壞決定簇的結(jié)構(gòu)并使其失去致敏性。

芹菜中的過敏原為碳水化合物，酶也可以通過催化作用降低其致敏性。但酶解并不能除掉或破壞桃子中的過敏原 Pru pl，或許與所選酶的特異性有關。

利用酶解法脫除過敏原的研究在上述食品中還比較少，得不到系統(tǒng)的定論，因此其在食品加工中的應用仍然有待進一步探索。

4 討論

酶解法是去除抗原蛋白的有效方法。在對各種食品脫除過敏原的研究中，我們可以看到，通過對相應食品原料或過敏蛋白提取物的酶解，其水解產(chǎn)物的致敏性都得到了一定程度的降低，甚至于完全消除致敏性。而且，酶水解因為其反應條件溫和，因而不會對加工食品中的其他物質(zhì)尤其是營養(yǎng)元素造成損失，還有可能產(chǎn)生一些有助于調(diào)節(jié)免疫功能的生理活性肽。另外，酶解法還具有高效性和可控性，使其具有可用于工業(yè)生產(chǎn)低過敏性食品的有效方法的潛能。

酶水解食品過敏原受到酶的種類、酶解模式、酶解程度等因素的影響，從而致使酶解產(chǎn)物中的肽的組成及其致敏性有著較大的差異。但是，就目前而言，人們對酶的種類、酶解模式、酶解程度等因素的選擇及其酶解過程中各產(chǎn)物對其致敏性與風味的影響機理還沒有明確的定論。這也就衍生出了酶解法在脫除食品過敏原的應用時，出現(xiàn)的一些不足之處［31］。

4.1 酶缺乏專一性。這將導致原本用作降解去除過敏蛋白的酶，去更多地水解食品中的其他蛋白成分，一方面可能致使營養(yǎng)物質(zhì)的損失，另一方面可能會增強食品最終的抗原性，因為此時更多的蛋白質(zhì)受到了分解，其構(gòu)象發(fā)生改變，隱蔽于原分子內(nèi)部的抗原表位暴露于蛋白分子表面，從而產(chǎn)生新的抗原決定簇，導致抗原性的增加。

4.2 酶解時往往不能夠?qū)崿F(xiàn)酶與底物的充分接觸，也就不能很好地發(fā)揮酶的高效性特點。我們知道，酶催化底物分解時，是一個接近繼而誘導契合的過程。當酶分子和底物分子接近時，酶蛋白受底物分子誘導，其構(gòu)象發(fā)生有利于底物結(jié)合的變化，酶與底物在此基礎上互補契合進行反應。基于這樣的原因，如果酶不能和底物充分接觸，勢必影響到最終的酶解效果。在酶解脫除食品過敏蛋白中，這種情況最典型的例子就是利用酶對花生中過敏蛋白水解。由于花生中含有大量的脂質(zhì)類物質(zhì)，其會影響酶與目標蛋白的結(jié)合。

4.3 有些情況下，酶的水解產(chǎn)物會給食品的風味帶來負面影響，如產(chǎn)生苦味肽。蛋白質(zhì)酶解后產(chǎn)生不同程度苦味主要是由產(chǎn)物中含疏水性氨基酸低分子肽所形成，這些苦味嚴重影響蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物在食品工業(yè)中的應用。

針對這些方面的不足之處，筆者大膽地建議以下幾點，希望對酶解法在脫除過敏蛋白中的應用有些許啟發(fā):

a.隨著酶制劑工業(yè)的發(fā)展和酶技術在食品中的廣泛應用，可通過篩選出高效專一性的酶對過敏原進行定向酶解，或采用復合酶限制性水解;在酶解方式上，或采用一步水解法，或采用多步水解法，或采用不同酶的協(xié)同作用。這當然最好要在明確過敏原結(jié)構(gòu)的基礎上實現(xiàn)。但是目前看來，大多數(shù)實驗只是將少數(shù)幾種酶放在一起，比較其抑制過敏原的效果，進而篩選相應的酶解工藝參數(shù)。這種方法簡易可行，但似乎針對性不強，比較盲目。我們應該先確認和識別過敏原的各級蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與抗原決定簇的具體構(gòu)造，同時進一步分析不同蛋白酶的作用位點，掌握酶促反應過程，只有這樣才能做到有的放矢，提高實驗成功的機率，最終實現(xiàn)能夠為低致敏性食品的開發(fā)提供一套完整的、系統(tǒng)化的掩蓋、破壞和去除蛋白類過敏原的理論和方法。

b.配置合理的酶解參數(shù)。影響酶解的主要因素是溫度、時間、加酶量/底物量(E/S)、pH。這些因素可直接影響酶的水解度。有些研究者報道了它們在特定酶水解過敏蛋白中的影響力的先后排名，但不同的研究者卻得到不同的結(jié)論。造成這一情況的原因可能是不同實驗相同蛋白酶的水解目標不同。

c.在處理某些食品之前應充分分析食品中存在的影響酶解效果的因素，進而對底物預處理使之利于酶解。就像先前提到的花生，處理前應將其脫脂，這樣才能更好地有利于酶解。

d.酶解法同時配合其他物理作用。各類去除過敏原的方法都有其優(yōu)勢和弊端，應該根據(jù)具體的食品采用具體的脫除方法，博采眾長，以達到最佳脫除效果。比如有報道，超聲波振蕩與酶解法配合使用對過敏原有較好的去除效果，在高壓下酶解大豆?jié){要比低壓下獲得的去除效果要好。

e.酶解法分解過敏蛋白有時不可避免地產(chǎn)生含疏水性氨基酸低分子肽，這些分子肽是產(chǎn)生苦味等不良風味的源頭。對此，可以對酶解處理后的產(chǎn)物設定感官評價，在此基礎上選取適合的酶及工藝參數(shù)或直接設法去除苦味肽以達到品質(zhì)優(yōu)良的低過敏性食品。

由于過敏原在食品加工處理中表現(xiàn)出極大的穩(wěn)定性，迄今人類尚未找到有效的食物脫敏方法。而通過一般加工手段如加熱、超高壓、烘烤、干燥后，其致敏活性仍然存在，因此針對致敏性強又具有一定抗加工處理的過敏原需綜合幾種方法才有可能徹底脫敏。在這些方法中，酶解法以其高效、反應溫和、可控等優(yōu)點將是低過敏性食品開發(fā)中脫敏處理的發(fā)展方向。

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Reducing food allergen by enzyme hydrolysis

BI Jing－h(huán)ui，WANG He－Ya，QAIN He，SUN Xiu－lan，YAO Wei－Rong*
(School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi214122，China)

The necessity of removing allergens in food was elaborated，and the food allergen and the mechanism of food allergy were introduced.The application of enzyme hydrolysis in the reduction of the allergens of food and the latest development was mainly summarized.And finally，some suggestions were put forward to the shortcomings emerged in the application of enzyme hydrolysis in the reduction of the allergens of food.

food allergy;allergen;enzyme hyd rolysis

TS201.2

A

1002－0306(2011)08－0432－06

2010－08－09 *通訊聯(lián)系人

畢井輝(1988－)，男，碩士研究生，研究方向:食品安全與質(zhì)量控制。