近日，大連工業大學食品學院、海洋食品加工與安全控制全國重點實驗室、國家海洋食品工程技術研究中心在食品科學領域TOP期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（Q1，IF：5.7）在線發表發表題為“Fucoidan-mediated Covalent Modification Mitigates Allergenicity of Shrimp （Penaeus vannamei） in Mice via Enhanced Intestinal Barrier Function and Antigen Presentation Suppression”的研究性論文。孫娜教授為通訊作者，2021級博士研究生劉巧珍為第一作者。該研究得到了國家自然科學基金（No. 32022067）、大連市科技人才創新支持計劃項目（No. 2022RY04）和大連工業大學研究生創新研究計劃（No. 2023CXYJ06）的資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c09800

 

　　一

 

　　研究背景

 

　　食品加工過程中，加熱等物理處理和基質成分之間的內源性化學作用會影響食品的致敏性。降低食品致敏性的合適加工方法已成為當前的研究熱點。已有研究表明，碳水化合物共價修飾是降低純化的原肌球蛋白和精氨酸激酶等單一過敏原的致敏性的有效策略。然而，過敏反應通常發生在攝入整個食物后，而不是純化的過敏原。因此，碳水化合物共價修飾在低過敏性食品生產中的應用仍需進一步探索。特別是，由于過敏原自身結構差異和食物基質的影響，可能不同過敏原對共價修飾有不同的反應。此外，這種共價修飾策略可能產生新的過敏原，這些新過敏原可能被免疫細胞優先識別。然而，在多種過敏原共存的情況下，準確闡明共價修飾對食物致敏性變化的影響仍然是一個挑戰。

 

　　另外，與單糖相比，多糖修飾減少了有害產物的產生和不穩定共價接枝的形成，具有更安全、更健康的特點。多糖共價修飾的蛋白，不僅保留了天然蛋白質和多糖的功能特性，還具有優良的理化性質和加工性能，這正是食品工業所需要的。近年來，多糖對腸道屏障的保護作用引起了廣泛的關注，特別是從褐藻中提取的巖藻多糖。越來越多的證據表明食物過敏與腸道屏障密切相關。因此，為了開發高質量的低過敏性蝦產品，本研究選擇巖藻多糖作為共價修飾的底物。本研究旨在為蝦過敏患者提供一種潛在的安全食物選擇，確保食物過敏的風險降低，同時保持所需的加工特性。

 

　　二

 

　　成果介紹

 

　　本研究以常見致敏食物南美白對蝦為研究對象，采用巖藻多糖對其進行共價修飾。研究結果表明，不同濃度的巖藻多糖共價修飾均能顯著降低南美白對蝦的致敏性，具體表現為特異性抗體和脫顆粒水平顯著降低，Th2細胞分化受到明顯抑制，組織病理變化明顯減輕。通過免疫組學和16S rRNA基因測序進一步分析發現，巖藻多糖共價修飾不僅上調腸道緊密連接蛋白表達，改善腸道粘液分泌，而且有利于恢復小鼠腸道微生物群的穩態，從而維持正常的腸道功能。此外，通過轉錄組學和流式細胞術發現，共價修飾能夠抑制樹突狀細胞的成熟和CD8?T細胞的分化，從而減少抗原的識別和遞呈。綜上所述，巖藻多糖的共價修飾通過增強腸道屏障功能和抑制抗原遞呈，有效降低了南美白對蝦的致敏性。本研究結果表明，巖藻多糖共價修飾可以作為一種加工低過敏性食物的潛在策略。這些發現為開發低致敏性或無致敏性蝦類食品提供了理論依據和數據支持，對蝦類食物過敏患者和蝦類產業都具有重要的現實意義。

 

　　四

 

　　作者簡介

 

　　劉巧珍

 

　　第一作者：劉巧珍，大連工業大學食品學院、海洋食品加工與安全控制全國重點實驗室、國家海洋食品工程技術研究中心2021級博士研究生，導師為孫娜教授。研究方向為食物蛋白質資源開發與利用。

 

　　孫娜

 

　　通訊作者：孫娜，博士，大連工業大學食品學院教授、博士生導師、食品質量與安全系主任，遼寧省水產品深加工工程技術研究中心副主任，瑞士蘇黎世大學訪問學者，國家優秀青年科學基金獲得者，入選中國科協青年人才托舉工程、遼寧省“興遼英才計劃”青年拔尖人才、遼寧省高等學校創新人才等，榮獲遼寧向上向善好青年、大連青年五四獎章。主持國家重點研發計劃青年科學家項目、國家自然基金等項目14項；獲第十四屆遼寧青年科技獎（十大英才）、國家科技進步二等獎（第10完成人）、大連市科技進步一等獎（第5完成人）、遼寧省自然科學學術成果獎二等獎（第1完成人）。發表學術論文100余篇，其中以第一或通訊作者發表SCI收錄論文67篇、EI收錄論文6篇，包含封面論文4篇、ESI高被引論文2篇、熱點論文1篇；主編/副主編教材2部；授權國家發明專利5件。