大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院林松毅教授課題組在利用巖藻多糖共價(jià)修飾降低南美白對(duì)蝦的致敏性方面取得新進(jìn)展方面取得新進(jìn)展

　　近日，大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院、海洋食品加工與安全控制全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家海洋食品工程技術(shù)研究中心在食品科學(xué)領(lǐng)域TOP期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（Q1，IF：5.7）在線發(fā)表發(fā)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(jí)博士研究生劉巧珍為第一作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（No. 32022067）、大連市科技人才創(chuàng)新支持計(jì)劃項(xiàng)目（No. 2022RY04）和大連工業(yè)大學(xué)研究生創(chuàng)新研究計(jì)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(zhì)成分之間的內(nèi)源性化學(xué)作用會(huì)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(dāng)前的研究熱點(diǎn)。已有研究表明，碳水化合物共價(jià)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(yīng)通常發(fā)生在攝入整個(gè)食物后，而不是純化的過敏原。因此，碳水化合物共價(jià)修飾在低過敏性食品生產(chǎn)中的應(yīng)用仍需進(jìn)一步探索。特別是，由于過敏原自身結(jié)構(gòu)差異和食物基質(zhì)的影響，可能不同過敏原對(duì)共價(jià)修飾有不同的反應(yīng)。此外，這種共價(jià)修飾策略可能產(chǎn)生新的過敏原，這些新過敏原可能被免疫細(xì)胞優(yōu)先識(shí)別。然而，在多種過敏原共存的情況下，準(zhǔn)確闡明共價(jià)修飾對(duì)食物致敏性變化的影響仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

 

　　另外，與單糖相比，多糖修飾減少了有害產(chǎn)物的產(chǎn)生和不穩(wěn)定共價(jià)接枝的形成，具有更安全、更健康的特點(diǎn)。多糖共價(jià)修飾的蛋白，不僅保留了天然蛋白質(zhì)和多糖的功能特性，還具有優(yōu)良的理化性質(zhì)和加工性能，這正是食品工業(yè)所需要的。近年來，多糖對(duì)腸道屏障的保護(hù)作用引起了廣泛的關(guān)注，特別是從褐藻中提取的巖藻多糖。越來越多的證據(jù)表明食物過敏與腸道屏障密切相關(guān)。因此，為了開發(fā)高質(zhì)量的低過敏性蝦產(chǎn)品，本研究選擇巖藻多糖作為共價(jià)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(fēng)險(xiǎn)降低，同時(shí)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(duì)蝦為研究對(duì)象，采用巖藻多糖對(duì)其進(jìn)行共價(jià)修飾。研究結(jié)果表明，不同濃度的巖藻多糖共價(jià)修飾均能顯著降低南美白對(duì)蝦的致敏性，具體表現(xiàn)為特異性抗體和脫顆粒水平顯著降低，Th2細(xì)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(xué)和16S rRNA基因測(cè)序進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，巖藻多糖共價(jià)修飾不僅上調(diào)腸道緊密連接蛋白表達(dá)，改善腸道粘液分泌，而且有利于恢復(fù)小鼠腸道微生物群的穩(wěn)態(tài)，從而維持正常的腸道功能。此外，通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)和流式細(xì)胞術(shù)發(fā)現(xiàn)，共價(jià)修飾能夠抑制樹突狀細(xì)胞的成熟和CD8?T細(xì)胞的分化，從而減少抗原的識(shí)別和遞呈。綜上所述，巖藻多糖的共價(jià)修飾通過增強(qiáng)腸道屏障功能和抑制抗原遞呈，有效降低了南美白對(duì)蝦的致敏性。本研究結(jié)果表明，巖藻多糖共價(jià)修飾可以作為一種加工低過敏性食物的潛在策略。這些發(fā)現(xiàn)為開發(fā)低致敏性或無致敏性蝦類食品提供了理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持，對(duì)蝦類食物過敏患者和蝦類產(chǎn)業(yè)都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

 

　　四

 

　　作者簡(jiǎn)介

 

　　劉巧珍

 

　　第一作者：劉巧珍，大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院、海洋食品加工與安全控制全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家海洋食品工程技術(shù)研究中心2021級(jí)博士研究生，導(dǎo)師為孫娜教授。研究方向?yàn)槭澄锏鞍踪|(zhì)資源開發(fā)與利用。

 

　　孫娜

 

　　通訊作者：孫娜，博士，大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、食品質(zhì)量與安全系主任，遼寧省水產(chǎn)品深加工工程技術(shù)研究中心副主任，瑞士蘇黎世大學(xué)訪問學(xué)者，國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者，入選中國(guó)科協(xié)青年人才托舉工程、遼寧省“興遼英才計(jì)劃”青年拔尖人才、遼寧省高等學(xué)校創(chuàng)新人才等，榮獲遼寧向上向善好青年、大連青年五四獎(jiǎng)?wù)隆Ｖ鞒謬?guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃青年科學(xué)家項(xiàng)目、國(guó)家自然基金等項(xiàng)目14項(xiàng)；獲第十四屆遼寧青年科技獎(jiǎng)（十大英才）、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（第10完成人）、大連市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（第5完成人）、遼寧省自然科學(xué)學(xué)術(shù)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（第1完成人）。發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，其中以第一或通訊作者發(fā)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(diǎn)論文1篇；主編/副主編教材2部；授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利5件。