微波在鳜鱼糖化小白蛋白的特性、免疫反应和胃消化特性研究的应用

2023-12-27 来源:本站点击次数:1019

“西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥。”自古以来，鳜鱼由于口感鲜美、刺少、营养丰富而广受欢迎^[1]。然而，八大致敏食物之一的鱼蛋白可引起IgE介导的过敏症状，如瘙痒、红疹等^[2]，而92.5%的鱼类过敏个体对小白蛋白有特异性IgE反应^[3]。美拉德反应，也称为糖化，是蛋白质和还原糖之间的非酶褐变反应^[4]。它在改变食品的颜色、风味和营养价值等品质方面具有不可思议的优势，在食品加工中发挥着重要作用^[5]。最近，利用美拉德反应来减少蛋白质引起的食物过敏出现了明显的趋势，已被证明是一种很有前景的降低免疫反应性的方法^[6]。

微波烹饪因加热快、操作方便，已成为日常烹饪的普遍选择。因此，来自浙江工商大学食品科学与生物工程学院的张虹教授研究团队在Foods期刊上发表了题为“Structural Property, Immunoreactivity and Gastric Digestion Characteristics of Glycated Parvalbumin from Mandarin Fish (Siniperca chuaisi) during Microwave-Assisted Maillard Reaction”的文章，以鳜鱼为研究对象，采用微波加热法进行美拉德反应，探讨其小蛋白的脱敏性。通过正交试验确定了微波辅助美拉德反应的最佳条件，然后采用Nano-LC-MS/MS分析了小白蛋白的糖化位点和衍生基团（数据分析使用PEAKS Studio）。用间接竞争ELISA法研究了美拉德反应修饰小白蛋白的结构与其免疫反应性之间的关系。最终得出结论，微波辅助美拉德反应修饰了鳜鱼小白蛋白的结构，降低了小白蛋白的免疫反应性。

首先，通过葡萄糖、麦芽糖和蔗糖分别在微波加热与电磁炉加热后的褐变指数发现，葡萄糖褐变程度最高，且微波加热的褐变指数值明显高于电磁炉。接下来通过SDS-PAGE分析了不同条件下美拉德反应对小白蛋白分子量的影响，发现葡萄糖在浓度1.5 mol/L并微波反应15 min时，小白蛋白分子量增加最多，说明糖化程度最高（图1b）。

图1 糖化蛋白的SDS-PAGE（M：maltose，G：glucose，S：sucrose）

接下来，作者通过Nano-LC-MS/MS对小白蛋白的糖化位点进行了鉴定，质谱数据用PEAKS Studio进行搜库，设置的可变修饰包括：甲酰基^[6]、羧甲基、羧乙基^[7]、丙酮醛、吡咯啉^[8]、葡萄糖、麦芽糖^[9]、精氨酸和赖氨酸^[10]。结果得到两个蛋白亚型：PV-I和PV-II（图2），两种异构体均可引起过敏反应，但PV-I与IgG和IgE的结合能力强于PVII[32]。通过与酶切肽段的理论分子质量比较，确定了5个潜在的糖化肽段和11个糖化位点，这些区域包含已报道的过敏原结合表位（图3）。因此推测，美拉德反应导致的糖化可能破坏小白蛋白的保守结构和预测的表位，进而降低小白蛋白的免疫原性和过敏原性^[11]。

图2 两个蛋白鉴定结果

图3 已报道（红色）和潜在的（灰色）抗原结合表位

最后，作者又通过ic-ELISA和体外胃液消化模拟实验评估了糖化反应对小白蛋白免疫原性和线性结构的影响。结果进一步表明，微波辅助的美拉德反应更能降低蛋白的免疫特性，并且更易消化（图4）。

图4 微波炉或电磁炉加热（Heating组）对糖化小白蛋白的抑制作用对比（左），体外胃蛋白酶消化实验（右）

总之，本研究表明微波辅助的美拉德反应可以改变鳜鱼小白蛋白的结构，从而降低小白蛋白的免疫反应性，为食品加工业或日常烹饪提供了一些参考信息。

ps：看文献还能涨厨艺，牛啊牛啊~下班回家的路上搞条小鱼，葱姜蒜料酒葡萄糖搞里头，给它来个马杀鸡，然后微波15分钟，美味的晚餐不就来了~方便快捷没有油烟，打工人狂喜，冲鸭~

参考文献

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4. Suri, K.; Singh, B.; Kaur, A. Impact of microwave roasting on physicochemical properties, maillard reaction products, antioxidant activity and oxidative stability of nigella seed (Nigella sativa L.) oil. Food Chem. 2022, 368, R713–R715.
5. Suri, K.; Singh, B.; Kaur, A. Impact of microwave roasting on physicochemical properties, maillard reaction products, antioxidant activity and oxidative stability of nigella seed (Nigella sativa L.) oil. Food Chem. 2022, 368, R713–R715.
6. Suri, K.; Singh, B.; Kaur, A. Impact of microwave roasting on physicochemical properties, maillard reaction products, antioxidant activity and oxidative stability of nigella seed (Nigella sativa L.) oil. Food Chem. 2022, 368, R713–R715.
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