大豆中主要抗原蛋白致敏机理的研究进展
大豆抗营养因子的研究进展

皮细胞 表 面特 异性 受 体 相 结 合 , 坏 小 肠 壁刷 状 损
胰蛋 白酶抑制 剂是大 豆中主要 的抗营 养因 缘粘膜 结 构 , 干扰 消 化酶 的分 泌 , 制肠 道对 营养 抑
子, 现在 已经发 现 的胰蛋 白酶 抑 制剂 有 7 1 , ~ 0种
一
1 — 8
维普资讯
大 豆 抗 营 养 因 子 的研 究进 展
1 3 植酸 .
酶 分解生 成短 碳链 的醇 、 和 醛类 等挥 发 性饲 料 中有 机 磷 的 主 要 存 在 形 导致产 生 豆腥 味 。另 外 , 肪 氧 化 酶 氧 化 生成 的 脂 可破坏 脂 肪 中 的维 生 素 A、 E等脂溶 D、 式 , 豆 中 6 ~8 的磷 都 是 以植 酸 态 的形 式 过氧化 物 , 大 0 0 存在 的 。大 豆 中 的植 酸 含 量 可 达 2/ 是 一 种 很 性维生素及胡萝 b 的活性 , 而降低大豆蛋 白 , 9 6 素 从
大豆中存在着 比较多 的抗营养 因子 , 它们 以 由四个 亚基 组成 的四聚 体 , 在动 物 体 内 , 凝集 素 分 不 同的作 用 机制对 动物 的健 康 造成 不 同程 度 的危 子中的 1 个亚基与 1 个血细胞表面的凝血素专一 害, 影响畜禽生产 , 这些抗营养 因子主要包括胰蛋 结合, 1 另 个亚基与另一个血细胞结合 , 从而通过 白酶 抑制剂 、 豆凝集 素 、 酸 、 豆抗 原 蛋 白 、 大 植 大 低 凝血素的架桥作用导致血细胞聚集。凝血素在动 聚糖 、 脂肪氧化酶等。 物肠道 中不 易 被蛋 白酶水 解 , 通 过 与 小肠 壁 上 它
石 慧 张俊 红 ,
(. 1 武汉生物X 程学院 , - 湖北 武汉 4 0 1 ;. 中农业大学 作 物遗传 改 良国家重点实验 室, 3452华 湖北 武汉 4 0 7 ) 30 0
大豆蛋白在生物医用材料中的研究进展

大豆蛋白在生物医用材料中的研究进展李梦洁;柯军;苗晓琳【摘要】Soy protein isolation (SPI) showed potential application in biomedical materials for its great machinability, biocompatibility and biodegradability. This paper summarized the research development of SPI and its modiifed product applied in drug carrier, surgical dressing and tissue engineering scaffold, and forecast the development direction of its application in this ifeld.%大豆蛋白以其优异的可加工性、生物相容性和生物可降解性,在生物医用材料领域显示出巨大的应用潜力。
本文综述了近年来大豆蛋白及其改性产物在药物载体、医用敷料和组织工程支架等方面的研究进展,并对其在该领域的未来发展方向进行了展望。
【期刊名称】《中国医疗器械信息》【年(卷),期】2016(022)023【总页数】4页(P10-13)【关键词】大豆蛋白;生物医用材料;生物相容性【作者】李梦洁;柯军;苗晓琳【作者单位】广东省医疗器械质量监督检验所广州 510663;广东省医疗器械质量监督检验所广州 510663;广东省医疗器械质量监督检验所广州 510663【正文语种】中文【中图分类】R318.08天然高分子以其优异的性能及丰富的来源,在生物医用材料(biomedical materials)领域得到广泛应用。
而在众多高分子材料的研究中,又主要集中于以胶原蛋白、纤维蛋白等为代表的天然蛋白[1]。
然而,这类动物性来源蛋白的使用安全性仍饱受质疑,其可能携带有动物病毒的风险(例如由牛组织提取的胶原蛋白可能含有疯牛病病毒和口蹄疫病毒等),在植入体内后是否会带来危害仍没有明确的科学定论[2]。
大豆致敏蛋白及其清除方法的研究进展_曾蕊

到 2010 年 4 月 16 日为止,致敏原数据库( http: / / www. allergenonline. org / ) 已收录 38 种大豆过 敏原,其中 2 种来自野生型大豆,36 种来自栽培大 豆。目前的研究结果表明: 大豆过敏蛋白主要为种 子储藏蛋白、结构蛋白和防御相关蛋白。其中属储 藏蛋白的致敏蛋白主要包括 Gly m Bd 60K( β-伴球 蛋 白 α-亚 基 ) 、Gly m Bd 28K 和 Gly m Bd 30K ( P34) ; 结构蛋白包括 Gly m 1( 疏水蛋白) 、Gly m 2 ( 壳蛋白) 、Gly m 3( 抑制蛋白) 等; 防御相关蛋白包 括病理相关蛋白、KSTI( 胰蛋白酶抑制剂) 、凝集素 多肽片段等。
第 30 卷 第 6 期 2011 年 12 月
大豆科学 SOYBEAN SCIENCE
Vol. 30 No. 6 Dec. 2011
大豆致敏蛋白及其清除方法的研究进展
曾 蕊,宋 波,拓 云,吴 帅,蓝 岚,姜自芹,刘珊珊
( 东北农业大学 大豆生物学教育部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150030)
摘 要:大豆含有丰富的蛋白质和平衡的氨基酸组分,是人和畜禽优质的植物蛋白源。然而,近年来,大豆中含有的
1934 年,Duke 等[3]最早指出,大豆可能是一种 重要的食物致敏原。1980 年,Moroz 和 Yang 用过敏 症患者的血清首次科学的证明大豆是致敏原,这些 过敏症患者在大豆加工工厂工作,豆粉通过空气传 播的方式使他们产生过敏反应,大豆中的这种致敏 原分离 后,被 命 名 为 胰 蛋 白 酶 抑 制 剂 ( KSTI) 。 [14] 随后,关 于 大 豆 蛋 白 致 敏 特 性 的 报 道 不 断 深 入。 1980 年 Shibasak 等[15]也证明大豆蛋白中有丰富的 致敏蛋白成分,并且通过对大豆过敏患者血清中的 IgE 抗体进行 RAST 抑制分析,结果表明 2S、7S、11S 球蛋白有交叉反应; 大部分的致敏成分都是 2S、7S、 11S 球蛋白的组成成分。1988 年,Burks 等[16]通过 对患过敏性皮炎的大豆过敏患者的血清进行免疫 化学分析发现,大豆致敏原主要是 7S、11S 球蛋白, 而不是 2S 球蛋白。1990 年 Rodrigo 等[17]发现,大 豆粉尘的吸入可以引发哮喘。在由大豆粉尘引发 哮喘的病人的血清中含有一种特殊的 IgE 抗体,它 可以与一种分子量低于 14 kDa 的糖蛋白发生特异 性反应,并假定该糖蛋白是 β-伴大豆球蛋白或大豆 豆荚中特定的蛋白的降解产物,命名为 Gly m 1 和 Gly m 2。1990 年 Herian 等研究发现,对大豆和花 生都过敏的患者的血清会与分子量为 50 ~ 60 kDa ( 可能是 β-伴大豆球蛋白) 的几种蛋白成分发生反 应; 另外,还可以与一种 20 kDa 的成分( 确认不是 KSTI,但与只对大豆过敏的患者的血清免疫反应强 烈) 发生反应。同年,Herian 对不同的致敏物质进 行了描述,并且根据免疫印迹模式 ( immunoblotting patterns) 将其分为了 3 个等级[14]。而 Ogawa[18]则 认为,虽然在不同患者体内 IgE 结合蛋白是不同的, 但是病 人 不 能 根 据 免 疫 印 迹 模 式 ( immunoblotting patterns) 分为不同群体。
大豆抗原蛋白抗营养作用与仔猪生理特点关系的研究

10 10k a 其 中 , 亚 基 分子 量为 5 — 6k a 亚 4 8 D , 7 7 D ; 它们 的 p 分 别为 49 、 . 1 . 51 O 8和 5 6 60 [ B G yii . — .0] — lcn 6 4 。 n 的 3个 亚基 都 富 含天 冬 氨酸 、 氨 酸 、 氨酸 和 精 氨 谷 亮
大豆 中 的抗 原蛋 白主要 是 指 大 豆球 蛋 白和伴 大 伴 大豆球 蛋 白, 然其含 量稍 有下 降, 虽 但其 免疫原 性变
豆球 蛋 白。C t m o l (9 9 [ 免疫 电泳 法将 伴 化 不 大 。 a ipo s s等 1 6 )1 2 用 大 豆 球 蛋 白 ( ogyii) 为 一 o gyii、 — o — C n l nn 分 c C nlcnn B C n g cnn C n l ii。研 究 表 明 ,尽 管 大 豆 球 蛋 白 l ii、 一 o g cnn y y
组 分 , 3种 亚 基 组 成 , 别 为 O、. B亚 基 ; 子 量 为 由 分 rr . O、 分
早期断 奶 。 但早期 断奶 的仔猪具 有消 化器官和 免疫器 官不 发达 、 化机 能 不完 善 、 化道 中酶 和 胃酸 的分 消 消 由于 肉骨 粉等 动 物源 饲料 蛋 白在 多 种 动物 饲 料 中被 禁 用或 限用 , 大豆 以其蛋 白质 丰富 、 基酸 比例平 衡 、 氨
蛋 氨酸 。这 3个 亚基都 含有 4 5 %~ %的碳水化 合物 , 因 戎青 等fo 6悯 验证 明 , 2 0 1试 膨化加 工处 理并 不能 消
大豆抗原蛋白的组成及其致敏作用机理

收 稿 日期 :0 1—0 2 21 6— 9
基金项 目: 国际科技 合作项 目(0 9 A 1 7 ; 2 0 DF 3 5 0) 省部产学研结 合项 目——基地建设专项 ( 0 9 0 0 00 7 20B 920 6 ) 作者简介 : 朱 翠( 9 5 ), , 18 一 女 广东河源人 , 士研究生 , 博 动物营养 与饲料 科学专业 。E ma : c2 @13 c r — i z5 4 6 .o l n }通讯作者 : 宗勇 , 蒋 研究员 , 博士生 导师 , — i in z8 ma .o Emal a g3 @g i cr :j l n
这 些 组 分 , 分 为 2 、 S 1 S和 1 S 4种 组 分 可 S 7 、1 5
(பைடு நூலகம்2) 表 。
nn) i 、p 一 伴 大 豆 球 蛋 白 (pcnlc i 、 —og in) yn
Gym d 8 大 豆空 泡 蛋 白 ( l B 0 、 l B K、 2 G ym d3 K) 大
大豆 抑 制蛋 白 ; 防御 相 关 蛋 白包 括 病 理 相 关 蛋 白 、
其 中, 大豆 抗 原 蛋 白是 引 起 机 体 发 生 过 敏 反 应 的 主要 物 质 。因 此 , 于 目前 动 物 源 饲 料 蛋 白资 源 鉴
短 缺及 安 全 性 的 问题 , 需 深 入 研 究 大 豆 抗 原 蛋 亟
摘 要 :本 文 综述 了大豆 抗 原蛋 白的 分类 、 成 和特 征 , 组 以及 大 豆球 蛋 白与 p一伴 大豆球 蛋 白可
能 的 致 敏 作 用机 理 。
关键 词 :大豆 抗 原蛋 白 ; 大豆球 蛋 白 ; B一伴 大豆球 蛋 白 ; 过敏 ; 疫原 性 免
中 图分 类号 : 8 6 7 ¥ 1 .
李德发院士:大豆抗营养因子研究进展

李德发院⼠:⼤⾖抗营养因⼦研究进展⼤⾖抗营养因⼦研究进展李德发院⼠农业部饲料⼯业中⼼1⼤⾖抗营养因⼦01去年我国进⼝9554万吨⼤⾖,美国占三分之⼀。
提⾼已经进⼝和现有⼤⾖的利⽤效率、减少⼤⾖使⽤量,挖掘现有蛋⽩资源,在当前显得尤为重要。
杂粕虽然可以替代⼤⾖,但总量有限,使⽤具有局限性;⽬前中⼼研制的低蛋⽩⽇粮能够减少1400万吨⼤⾖进⼝量。
⼤⾖及其加⼯副产品占饲料蛋⽩质的70%,⼤⾖资源缺乏是我国养殖业和饲料业可持续发展的瓶颈。
⼤⾖抗营养因⼦危害畜禽的⽣长发育,是限制⼤⾖资源饲⽤效率的主要因素。
02⼤⾖营养丰富,但是同时也存在多种抗营养因⼦影响其在动物体内的有效利⽤。
⼤⾖及其加⼯产品中存在的抗营养因⼦有⼤⾖球蛋⽩(Glycinin)、β-伴⼤⾖球蛋⽩(β-conglycinin)、胰蛋⽩酶抑制因⼦(TI)、⼤⾖凝集素(SBA)、抗维⽣素因⼦、脲酶、植酸、皂甙、异黄酮、单宁、寡糖等。
03按照其对热的稳定性可以分为以下两种:热不稳定性抗营养因⼦:胰蛋⽩酶抑制因⼦、⼤⾖凝集素、寡糖、脲酶以及抗维⽣素因⼦。
热稳定性抗营养因⼦:⼤⾖球蛋⽩、β-伴⼤⾖球蛋⽩、异黄酮、单宁、植酸、皂甙等。
04⼤⾖球蛋⽩的物化性质⼤⾖球蛋⽩属⼤⾖11S组分,六聚体结构,由六个亚基构成,基本结构为A-S-S-B。
相对分⼦量300-380 kDa;等电点约为6.4;⼤⾖球蛋⽩属于冷沉蛋⽩,⼤⾖11S球蛋⽩浓度>10 mg/mL时在4℃发⽣⼆硫键聚合现象,形成不溶的沉淀,实验室制备的⼤⾖分离蛋⽩时,浓缩的⼤⾖蛋⽩液在冰箱中临时贮存,最后制备的⼤⾖分离蛋⽩溶解度低,就是这个原验室制备的⼤⾖分离蛋⽩时,浓缩的⼤⾖蛋⽩液在冰箱中临时贮存,最后制备的⼤⾖分离蛋⽩溶解度低,就是这个原因,但是,我们可以利⽤该性质制备纯度较⾼的⼤⾖球蛋⽩,但是,所制备得到的⼤⾖球蛋⽩与天然的⼤⾖球蛋⽩的结构存在差异,基于此建⽴的ELISA等检测⽅法,可能与实际情况存在出⼊。
大豆抗原蛋白Glycinin对鱼类生长、免疫及肠道组织的影响

2吉林市昌邑区金源水产良种场,吉林长春 132001)
摘 要:大豆抗原蛋白 Glycinin是大豆主要的抗营养因子,是限制大豆蛋白源在水产饲料中广泛应用的主 要瓶颈。鱼类配合饲料中大豆抗原蛋白 Glycinin含量过高会导致鱼类生长缓慢、消化酶活力下降、肠道受 损甚至死亡。文章概述了大豆抗原蛋白 Glycinin对鱼类生长性能、消化酶活力、非特异性免疫功能及肠道 组织的影响,可为进一步研究大豆抗原蛋白的致敏机理提供参考,为合理开发利用大豆蛋白源、节约鱼粉 蛋白、优化鱼类饲料配方、降低饲料成本提供了理论依据。 关键词:大豆抗原蛋白;大豆球蛋白;生长性能;消化性能;肠道组织
水产科技情报 2019,46(2)
81
doi:10.16446/j.cnki.1001-1994.2019.02.004
大豆抗原蛋白 Glycinin对鱼类生长、免疫及 肠道组织的影响
李民1 王婧瑶1 段晶1 吴莉芳1 翟子惠1 周锴1 杨兰1 金昌洙2 (1吉林农业大学动物科学技术学院,动物营养与饲料科学重点实验室,吉林长春 130118;
大豆抗原蛋白(soybeanantigen)是指大豆及 其制品中可引起人和动物产生过敏反应的一些大 分子蛋白质或糖蛋白。目前为止已发现的大豆抗 原蛋白有 32种,其中大豆球蛋白(Glycinin)和 β -伴大豆球蛋白(β-Conglycinin)是大豆抗原蛋 白中免疫原 性 最 强 的 两 种[1]。这 两 种 蛋 白 因 结 构不同,其功能也不尽相同。大豆抗原蛋白 β- Conglycinin具有较 好 的 稳 定 性、溶 解 性 和 乳 化 能 力,而大豆抗原蛋白 Glycinin则具有良好的黏结 性和凝胶保水性[2]。大豆抗原蛋白 Glycinin是胚 胎时期在种子中合成的储藏蛋白质,约占种子总 球蛋白的 40%,占大豆实体总蛋白的 19.5% ~ 23.1%[3],其分子结构是由 6个亚基对在非共价 键的连接下组成的稳定六聚体结构,每一亚基对 都是由 1个酸性多肽链(1条 N末端酸性 A链) 和 1个碱性多肽链(1条 C末端碱性 B链)构成, 它们之间通过 1个二硫键(S-S)相连[4]。大豆 抗原蛋白 Glycinin的单聚体亚基结构可以表示为
植物蛋白过敏原及其物理脱敏方法的研究进展

辐照,超声波,高压脉冲电场五种物理技术讨论脱 敏方法的研究进展。 2.1热处理
热处理可以使蛋白质问发生共价或非共价相互 作用,如蛋白质聚合及二硫键的重排等””,这在 一定程度上破坏了蛋白质的构象表位,使其致敏性 降低。热处理还可以使过敏原发生重叠,形成一些 新过敏原表位。
Shen等[1 2】研究发现花生过敏蛋白Ara h 2.01 经热处理后免疫原性变化很大。随着温度的上升, Ara h 2.01的结合位点的活性随着温度的上升明显 降低,从而降低了花生蛋白的致敏性。罗春萍【1习 研究发现,随着温度的升高以及持续时间的延长, 花生蛋白Arah 6的抗原性降低。其中100和115 oC 处理能使Ara h 6的抗原性显著降低。热处理可破 坏Ara h 6蛋白的空间结构,从而破坏其构象性表 位,导致其抗原性的降低。Kasera等[141探讨了热 处理对花生蛋白致敏性的影响。结果显示,煮沸后, 花生可溶性蛋白的特异性IgE结合降低了62%, 从而得出热处理能够降低花生过敏蛋白的致敏性。 Burks等¨5】研究了80和120 oC分别处理60 min后 的大豆蛋白的7S和11s片段。使用儿童血清蛋白, 通过ELISA检验其致敏性,发现加热能使7S和 llS蛋白的IgE的结合能力显著降低。Simonato等n 6] 发现用硬质小麦制成的面食样品在1 10 oC下干燥, 与空白对照相比较,小麦蛋白的IgE结合位点并没 有发生改变,它似乎只是1个消化过程,虽然能使 小麦蛋白降解为多肽,但并没有完全消除过敏性结 构的存在。
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粮食与油脂
2017年第30卷第5期
植物蛋白过敏原及其物理脱敏方法的研究进展
赵益菲,布冠好,左颖昕 (河南工业大学粮油食品学院,河南郑州450001)
摘要:综述了花生、大豆、小麦三种植物蛋白的过敏原种类及其物理脱敏方法,如热处理,
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2008.0532大豆含有丰富的蛋白质和平衡的氨基酸,是人和畜禽优质的植物性蛋白源。
但其中含有的抗原蛋白会导致人和动物的过敏反应也越来越受到人们的关注。
大豆抗原蛋白是指大豆及其制品中含有的一些大分子蛋白质或糖蛋白,可引起人或畜禽产生过敏反应,又称为致过敏因子。
研究表明,大豆中主要的抗原物质有2种:大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白。
据报道,生大豆中具有抗原活性的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白含量分别占大豆总蛋白质含量的10%~20%和1%~2%。
目前,在欧美等国,大豆已被列为引起食物过敏反应的八大食物过敏源之一,过敏人群常表现为颤抖、咽喉水肿、皮疹和急性哮喘等症状。
另外,在畜禽生产中,日粮过敏反应的现象也时常发生,在幼龄动物饲料中添加生大豆作为蛋白质来源会导致仔猪、犊牛等的腹泻、肠黏膜细胞增生等一系列不良反应,严重的甚至导致死亡。
随着大豆及其制品在人类食品和动物饲料中的广泛应用,由大豆引起的食物过敏现象呈上升趋势。
自20世纪30年代Duke首次发现大豆蛋白可引起婴儿腹泻、虚脱和肠道炎症反应以来,人们对大豆蛋白的研究便从未间断,现已从婴幼儿、仔猪和犊牛对大豆蛋白的过敏反应现象大豆中主要抗原蛋白致敏机理的研究进展中国农业大学动物科技学院农业部饲料工业中心/孙 鹏摘 要 该文简要介绍了大豆中主要抗原物质大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白对幼龄畜禽致敏作用的研究现状,并对其机理进行了综述,同时对今后的研究方向和重点工作进行了初步探讨。
关键词 大豆球蛋白;β-伴大豆球蛋白;致敏机理逐渐深入到大豆抗原蛋白的致过敏机理研究。
1 大豆抗原蛋白的组成结构大豆中约含35%~40%的蛋白质,根据沉降系数的不同可分为4大类,即2S、7S、11S和15S组分。
其中,具有抗原性的蛋白主要包括大豆疏水蛋白(Hydrophobic protein),大豆壳蛋白(Hull proteins),大豆抑制蛋白(Profilin),大豆空泡蛋白(Vacuolar protein),大豆球蛋白(Glycinin)和β-伴大豆球蛋白(β-Conglycinin)等。
前已述及,大豆球蛋白(Glycinin)和β-伴大豆球蛋白(β-Conglycinin)是大豆中免疫原性最强的两种抗原蛋白,二者约占大豆蛋白的70%左右。
1.1 大豆球蛋白(Glycinin)大豆球蛋白是大豆中的主要贮存蛋白之一,占大豆籽实蛋白质的40%以上,分子量在320kDa~360kDa,有5个亚基,分别为A1aB2(G1),A1bB1b(G2), A2B1a(G3),A3B4(G4),A5A4B3(G5),每个亚基由酸性多肽链(A,31kDa~45kDa)和碱性多肽链(B,18kDa ~20kDa)经二硫键连接而成。
1.2 β-伴大豆球蛋白(β-Conglycinin)β-伴大豆球蛋白(β-Conglycinin)是7S组分的主要成分,约占大豆蛋白总量的30%左右,β-伴大豆球蛋白(β-Conglycinin)是糖蛋白,分子量范围140kDa~170kDa,由α、α’和β三个亚基组成,其相对分子质量为76kDa,72kDa和53kDa,各亚基都含新进展2008.05332008.0533有4%~5%的碳水化合物,因此,β-伴大豆球蛋白是糖基化蛋白质。
2 大豆抗原蛋白致敏作用的研究现状研究表明,大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白主要引起仔猪、犊牛等幼龄动物,特别是断奶仔猪的过敏反应,并表现为腹泻症状。
Li等、谯仕彦等、谯仕彦和李德发对大豆抗原蛋白引起断奶仔猪的过敏反应进行了深入研究。
结果证实,大豆抗原蛋白使仔猪血清中大豆抗原特异性抗体滴度升高,小肠绒毛萎缩,隐窝细胞增生,同时导致消化吸收障碍、生长受阻以及过敏性腹泻。
Lallès等发现饲喂大豆蛋白的犊牛生长性能下降,同时血清中大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白抗体滴度升高;进一步的研究证实,犊牛消化道内容物中存在完整的大豆球蛋白亚基和β-伴大豆球蛋白。
Dréau等的研究结果同样表明,大豆抗原蛋白致敏仔猪小肠绒毛损伤,腹泻率明显升高,且皮肤试敏反应为阳性。
由以往的试验可初步推测,大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白引起的过敏反应机制可能为:仔猪或犊牛采食含大豆蛋白的日粮后,大部分大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白被降解为肽和氨基酸,少部分穿过小肠上皮细胞间或上皮细胞内的空隙完整地进入血液和淋巴,刺激肠道免疫组织,产生包括特异性抗原抗体反应和T淋巴细胞介导的迟发性过敏反应。
前者刺激肥大细胞释放组胺,引起上皮细胞通透性增加和黏膜水肿,后者则引起肠道形态变化。
尽管以上研究对大豆抗原蛋白的致敏作用有了一定了解,但其具体的作用方式和途径尚未清晰,还有待于进一步的研究。
3 大豆抗原蛋白致敏作用的深入研究以往的研究主要集中于整个大豆蛋白的共同作用,由于受到传统提纯方法所得样品产量少、纯度不高的限制,很少有试验单独探讨大豆球蛋白或β-伴大豆球蛋白对畜禽的致敏机理。
由于在大豆蛋白中,具有免疫原性并导致人和畜禽过敏反应的仅为大豆蛋白中为数极少的一部分,因此,获得单个抗原蛋白并分别研究其对畜禽的致敏机理以辨明其中的抗原表位对于有针对性的消除其致敏作用具有极其重要的意义。
为了细致深入地阐明大豆抗原蛋白导致人或畜禽致敏作用的活性部位及其发生原因,笔者实验室成功建立了大鼠和仔猪致敏模型,为深入研究大豆抗原蛋白的致敏机理提供了有效工具。
3.1 大豆球蛋白的致敏机理大豆球蛋白(Glycinin)作为大豆中含量最高的抗原蛋白,在仔猪致过敏反应中充当着重要的角色。
过去的研究大多集中于它在食品加工中如何参与凝胶、发泡和乳化特性的形成。
至于在畜禽过敏反应方面,则以大豆球蛋白的理化性质、对幼龄动物生长性能的影响等研究为主,而在以单个抗原蛋白为对象探讨其对动物的致过敏剂量和作用机理方面还很欠缺。
鉴于此原因,并考虑到在所有幼龄动物中,仔猪对大豆抗原的致敏反应最为敏感,因此,Sun等[25]以仔猪为动物模型对大豆球蛋白的致敏作用进行了研究。
试验中向仔猪日粮中添加不同剂量的大豆球蛋白纯品,评定了仔猪的生产性能,进行了皮肤试敏试验,测定了血清中IgE、IgG1以及细胞因子水平,同时测定了小肠中IgE浓度、肥大细胞数目和组胺含量等指标。
结果表明,大豆球蛋白引起仔猪的过敏反应是由IgE介导的Th2型免疫反应,导致过敏仔猪肠道肥大细胞数量和组胺释放量的增加,造成肠道上皮细胞通透性增加,影响肠道正常功能,导致消化吸收障碍、生长受阻以及过敏性腹泻。
研究表明,仔猪发生过敏反应的程度与大豆球蛋白的剂量相关,相对高剂量可导致更为严重的免疫反应。
3.2 β-伴大豆球蛋白的致敏作用目前,笔者所在的研究小组对β-伴大豆球蛋白致敏作用的研究已经深入到了亚基水平。
You等用免疫亲和层析、Guo等用基因表达的方法分别获得了纯度大于93%和99%的β-伴大豆球蛋白及其α’亚基。
这些高纯度样品的成功获得为后续研究奠定了基础。
为了探讨大豆抗原蛋白致敏作用的内在机制,Guo等以大鼠为实验动物建立了过敏反应模型,将体内与体外试验相结合,系统研究了β-伴大豆球蛋白及其α’亚基对大鼠的致敏作用。
结果发现,在灌服β-伴大豆球蛋白及其α’亚基后,大鼠的IgE和IgG1抗体浓度显著升高(P<0.05),肠道中肥大细胞数量增加,肥大细胞脱粒现象明显;肠道组织中组胺的释放率和释放量增加;淋巴细胞过度增殖,CD4+T细胞显著升高,血液和脾脏中的IL-2、IL-4和IL-5的分泌量增加。
在随后的研究中,Guo等进一步证实了β-伴大豆球蛋白对大鼠细胞免疫和体液免疫功能的影响。
这些免疫反应最终引起小肠炎症及上皮细胞变性坏死,造成免疫功能和组织器官的损伤及消化吸收不良。
因此可以初步推断,β-伴大豆球蛋白是诱发大鼠免疫机能紊乱而导致过敏反应发生的。
该试验还首次证实了β-伴大豆球蛋白的α’亚基在过敏反应中起着重要作用。
但也有报道认为α’亚基几乎没有抗原性。
由以上的研究可以得出,大豆抗原蛋白Glycinin和β-conglycinin引起人或畜禽的过敏反应是由IgE介导的Ⅰ型变态反应。
目前已经证实,大豆球蛋白G1亚基的酸性多肽连和β-伴大豆球蛋白中均含有IgE结合区域,可以抵制热加工和消化酶的作用,进入机体后通过消化道黏膜被原样吸收进入血液循环系统,刺激体内IgE抗体的生成。
生成的IgE抗体迅速与消化道及全身各组织中的肥大细胞结合,使机体处于致敏状态。
当机体再次摄入相同抗原,这种结合了肥大细胞的IgE抗体与相应抗原再度结合后,激活肥大细胞,使之脱颗粒并释放生物活性介质,如组胺、5-羟色胺以及一些细胞因子,导致机体发生过敏反应。
此时体内Th1和Th2细胞功能失调,Th2型细胞因子如IL-4、IL-5分泌增多,抑制了Th1型细胞因子如IFN-γ的分泌,进一步导致机体内IgE合成量和组胺释放量增加,肠道中过量的组胺可引起血管通透性增加,上皮细胞分泌功能增强,水钠吸收障碍,从而引起腹泻的发生和生长性能下降等。
4 前景展望作为畜禽主要饲料原料的大豆在现实生产中发挥着极其重要的作用。
但大豆中存在的抗原蛋白是限制大豆利用效率的关键因素之一。
以往消除大豆抗原蛋白的致敏作用多集中于研究开发加工处理生大豆的方法,如热处理,膨化加工处理,热乙醇处理以及酶制剂处理等,然而,由于大豆抗原蛋白是热稳定的抗营养因子,以上加工方法还不足以生产零抗原或低抗原大豆。
目前,利用基因敲除法将大豆中表达抗原表位的基因去除以培育出无抗原物质的大豆蛋白日益受到人们的关注,然而转基因大豆的安全性问题还需要进一步的研究证实。
目前,大豆抗原蛋白的理化特性逐渐被认识,其致敏作用的机制也逐渐被揭示。
尽管如此,许多深层次的重要问题目前仍未得到解决。
要真正全面、系统地阐释大豆抗原蛋白在动物体内的相关作用机理还需要不断地从动物医学、免疫学、营养学、分子生物学和蛋白质组学等方面深入探讨。
只有这些研究从理论上获得全面突破,才能实现在生产中掌握灭活大豆抗原物质活性的方法,有效监控大豆制品的质量以及保障大豆制品在人类食品和畜禽饲料中的安全与高效利用。
(参考文献33篇,刊略,需者可函索)新进展2008.0534。