通过家庭热处理降低日本海鲈鱼中parvalbumin过敏原的致敏性:一种简单高效的低致敏性烤鱼方法

时间:2026年5月25日
来源:Food Bioscience

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牛淑玲|罗一轩|史文正|卢颖上海海洋大学食品科学与技术学院,中国上海201306摘要:日本海鲈(Lateolabrax japonicus)因其高营养价值和易消化性而受到青睐。在中国,人们通常使用微波加热、空气炸锅或烤箱烘烤来烹饪鱼类,但这些方法对主要过敏原——副白蛋白(PV)的

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牛淑玲|罗一轩|史文正|卢颖
上海海洋大学食品科学与技术学院,中国上海201306

摘要:

日本海鲈(Lateolabrax japonicus)因其高营养价值和易消化性而受到青睐。在中国,人们通常使用微波加热、空气炸锅或烤箱烘烤来烹饪鱼类,但这些方法对主要过敏原——副白蛋白(PV)的影响尚不清楚。本研究探讨了三种热处理方法对海鲈的致敏性、食用品质和风味的影响。在200°C下进行空气炸锅处理(A-200)和烤箱烘烤(R-200)后,PV的免疫活性降低了90%。这些处理方法还通过诱导PV从α-螺旋结构转变为β-折叠结构,提高了胃部的消化能力。此外,这两种处理方法均抑制了脱颗粒反应和IgE介导的致敏作用,IgE水平分别降低了69.4%和71.2%。它们上调了Th1/Treg细胞因子,同时下调了Th2细胞因子,从而平衡了免疫反应,减轻了致敏性。值得注意的是,R-200处理方法最好地保持了海鲈的高蛋白、低脂肪特性和适中的口感,同时减少了不良气味中的醛类物质,并丰富了吡嗪类烘烤香气,提供了一种低致敏性的家庭烹饪方法。

引言

鱼类及其制品因其美味和高营养价值而广受欢迎。2024年,中国水产品的总产量为73,575,900吨,其中鱼类占52%(http://www.moa.gov.cn/govdata/statistics/fishery)。然而,根据联合国粮农组织(FAO)的数据,鱼类是八大主要食物过敏原之一(https://www.who.int/publications/i/item/9789240083332)。令人担忧的是,鱼类过敏约占所有报告的致命过敏反应的9%(Bock等人,2001年)。在亚洲地区,加尔各答和越南的鱼类过敏患病率分别为4.6%和3.7%(Reginald等人,2024年)。在欧洲,芬兰和挪威的鱼类过敏患病率分别为7%和3%(Reginald等人,2024年)。
目前已确定的主要鱼类过敏原包括副白蛋白(PV)、胶原蛋白、醛缩酶A、β-烯醇酶、卵黄蛋白(Vg)和精蛋白(PM)(Pi等人,2021年)。其中,PV被认为是主要的鱼类过敏原。它有两种亚型:α-PV和β-PV。β-PV主要存在于硬骨鱼类中,约占IgE介导的鱼类过敏反应的95%(Kuehn等人,2014年)。相比之下,α-PV通常存在于软骨鱼类中,没有显著的致敏性(Stephen等人,2017年)。PV是一种钙结合肌肉蛋白,分子量约为12 kDa,由108-109个氨基酸组成,具有较高的水溶性和热稳定性(Feketea等人,2021年)。人们还探索了减少鱼类致敏性的其他策略。Magalhães等人(2019年)表明,膳食中的乙二胺四乙酸(EDTA)通过螯合对副白蛋白稳定性至关重要的钙离子来降低其致敏性。同样,Denise Schrama等人(2022年)发现,添加肌酸和EDTA的饮食可以调节欧洲海鲈肌肉的致敏潜力。
研究发现,不同的烹饪方法对鱼类致敏性的降低程度不同。Jiang和Rao(2021年)观察到,在煮沸、油炸、熏制和罐装等热处理后,包括草鱼(Ctenopharyngodon idella)和鳕鱼(Gadus morhua)在内的多种鱼类的PV含量减少了25-60%。Giovani等人(2023年)发现,空气炸锅和深油炸可以去除高分子量的过敏原蛋白(>100 kDa),使腾格鱼(Pangasius djambal)的致敏性降低了98.68%。Khaerani等人(2025年)证明,蒸煮和高压处理相结合可以减少鲱鱼(Clupea harengus)和金枪鱼(Thunnus spp.)中的PV含量超过83%。因此,热烹饪方法在减少鱼类过敏原方面具有很大的潜力。值得注意的是,高温烘烤不仅会导致蛋白质变性和构象变化,还会引发还原糖与蛋白质氨基之间的美拉德反应。这种反应会产生高级糖基化终产物(AGEs)和蛋白质糖基化,这可能进一步掩盖或破坏IgE结合位点,从而降低致敏性(Jongh等人,2013年;Luo等人,2021年)。因此,在热烹饪过程中观察到的致敏性降低可能部分归因于美拉德反应引起的化学修饰以及热变性。
Liu等人(2022年)发现,在空气炸锅中,随着温度的升高(130°C、160°C和190°C),鲟鱼片表面的水分含量急剧下降,而内部水分得以保留。质地分析进一步显示,空气炸制的鲟鱼片弹性增强,硬度降低,口感更柔软。最近的研究表明,煮熟的沙丁鱼和烤制的鲱鱼含有最高的蛋白质和脂肪含量,烘烤或蒸煮方法最能保留这些鱼类的营养价值(Skoczylas等人,2024年)。在相关研究中,Dong和Raghavan(2024年)发现,中等温度(约150°C)下的微波加热可以将鱼肉的体外消化率显著提高到69.05%。尽管微波炉、空气炸锅和传统烤箱是常见的便捷家用烹饪设备,但它们对主要鱼类过敏原PV的致敏性影响尚不清楚。这一知识空白阻碍了低致敏性鱼类产品的开发和基于证据的饮食安全指南的制定。
日本海鲈(Lateolabrax japonicus)是中国主要的养殖鱼类之一,2024年的年产量为246,918吨,在所有养殖鱼类中排名第三(http://www.moa.gov.cn/govdata/statistics/fishery)。由于其细腻的风味、高必需氨基酸含量和高营养价值,它受到消费者的广泛喜爱(Chen等人,2021年)。尽管关于海鲈副白蛋白热稳定性的直接比较研究有限,但海鲈PV具有保存完好的α-螺旋结构和钙结合域,这是高度稳定的β-副白蛋白的特征(O'Malley等人,2024年)。鉴于其代表性的热稳定性、与其他硬骨鱼类副白蛋白的高度序列同源性以及其经济和饮食重要性,我们使用海鲈来研究微波加热、空气炸锅和烤箱烘烤对其主要过敏原PV的免疫反应性、结构和致敏性的影响。同时,通过质地分析、营养成分评估和挥发性风味化合物分析,评估了这些烹饪方法对海鲈食用品质的影响。
本研究旨在开发一种有效的烘烤工艺,以有效降低海鲈中的PV致敏性,从而为健康家庭烹饪和低致敏性烤鱼产品的开发提供理论基础和技术支持。通过工艺优化,本研究显著降低了烤鱼产品中主要过敏原PV的含量和免疫活性,从而有效降低了对鱼类过敏人群的致敏风险。然而,应当注意的是,“低致敏性”(例如,免疫活性降低90%)并不等同于“无致敏性”。对于高度敏感的个体来说,即使微量的过敏原也可能引发严重的过敏反应。因此,这种产品并非绝对安全,不能作为鱼类过敏消费者的常规替代品。

章节摘录

材料

硝化纤维素(NC)膜、加载缓冲液、X-R&T缓冲液、蛋白质染色溶液和X-Blocking快速低背景阻断溶液来自苏州艾博克生物科技有限公司。Tween 20和预染的蛋白质分子量标记物来自北京索拉比奥科技有限公司,HRP结合的山羊抗小鼠IgG来自上海VioBio科技有限公司。猪胃黏膜中的胃蛋白酶(活性:3802 U/mg)和胰酶(8 × USP)

不同热处理方法对日本海鲈中PV过敏原免疫活性的影响

对海鲈肉制备的PV富集样本进行SDS-PAGE分析后,发现了两条约12 kDa的条带(图1A)。较高分子量的条带被切下并进行了LC-MS/MS分析以确定氨基酸序列。所得序列与数据库中的已知海鲈PV序列(XLT98297.1)相比,具有82%的覆盖率一致性。其检测到的分子量(11.6 kDa)与Kobayashi、Tiezhao等人(2016年)报告的PV分子量一致。进一步与其他

结论

总之,本研究系统评估了三种热处理方法(微波加热、空气炸锅和烤箱烘烤)对日本海鲈中主要过敏原副白蛋白(PV)的免疫活性、结构特性和致敏性的影响。A-200(空气炸锅处理)和R-200(烤箱处理)组的PV免疫活性降低了90%以上,这一效果归因于UV吸收度的降低、表面疏水性的增加以及

CRediT作者贡献声明

牛淑玲:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,可视化,概念构思。卢颖:撰写——审阅与编辑,资源获取,概念构思。史文正:撰写——审阅与编辑。罗一轩:撰写——审阅与编辑

未引用的参考文献

Schrama等人,2022年。

利益冲突

我们声明没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文的研究工作。

伦理声明

动物实验方案获得了上海海洋大学的批准(批准编号:SHOU-DW-2021-003)。批准日期为2021年3月2日。

利益冲突声明

我们声明没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文的研究工作。

致谢

本工作得到了山东省重点研发计划2023TZXD051)的支持。

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