杨梅素抑制乳清蛋白致敏性:体外与体内研究

《Food Chemistry: Molecular Sciences》:Myricetin suppresses whey protein allergenicity: In vitro and in vivo study

【字体: 时间:2026年02月27日 来源:Food Chemistry: Molecular Sciences 4.7

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  本研究针对日益增长的牛奶蛋白过敏问题,探索了利用天然植物成分降低其致敏性的策略。研究人员筛选了多种多酚,发现黄酮类化合物杨梅素能通过结合并“屏蔽”β-乳球蛋白的关键致敏表位,显著降低其与IgE抗体的结合能力。在小鼠模型中,摄入含杨梅素的乳清蛋白复合物有效缓解了过敏症状,降低了相关免疫标志物水平,并调节了肠道菌群。这项研究为开发低致敏性乳制品提供了新的科学依据和潜在应用途径。

  
对于许多婴幼儿和部分成人而言,一杯香浓的牛奶可能带来的不是营养,而是皮肤红肿、呼吸急促甚至更严重的过敏反应。牛奶蛋白过敏是全球范围内最常见的食物过敏之一,其中,乳清蛋白中的β-乳球蛋白被认为是主要的“罪魁祸首”。目前,除了严格避免摄入,尚缺乏能从根本上降低乳制品致敏性的有效方法。这促使科学家们寻找更天然、安全的解决方案,让有过敏风险的人群也能安心享用乳制品的营养。
在寻找解决方案的过程中,一类广泛存在于水果、蔬菜和茶叶中的天然化合物——多酚,尤其是黄酮类物质,进入了研究者的视野。它们不仅具有抗氧化等健康益处,还被发现能够与食物中的蛋白质结合,从而可能改变这些蛋白质被免疫系统识别的方式。那么,是否有一种特定的多酚,能够像一把“钥匙”一样,精准地锁住牛奶蛋白上的过敏原部位,让免疫系统“视而不见”呢?发表在《Food Chemistry: Molecular Sciences》上的一项研究为此提供了令人兴奋的新线索。
在这项研究中,研究人员首先从27种常见的膳食多酚中筛选出能够抑制β-乳球蛋白抗原性的佼佼者。他们采用了一种被称为间接酶联免疫吸附测定(ELISA)的方法来评估多酚与β-乳球蛋白形成的复合物对IgE抗体结合能力的抑制效果。结果显示,一种名为杨梅素的黄酮类化合物表现最为突出,能将IgE结合抑制率降低约25.7±2.2%。随后的分子对接分析表明,杨梅素等筛选出的8种高效多酚都能够自发地结合到β-乳球蛋白的特定区域,其中杨梅素形成的氢键网络最为密集,结合能低至-7.7 kcal/mol,预示着一种稳定且可能改变蛋白结构的作用。更关键的是,杨梅素的结合显著降低了β-乳球蛋白上自由巯基(free-SH)的含量,而这个巯基所在的半胱氨酸121位点,恰好位于一个被97%过敏患者血清识别的主要抗原表位(102–124)之内。这一发现强烈暗示,杨梅素可能通过“屏蔽”或改变这个关键表位的结构,来降低β-乳球蛋白被免疫系统识别的风险。
为了验证这一体外发现是否在生命体内同样有效,研究人员建立了一个乳清蛋白诱导过敏的BALB/c小鼠模型。他们将小鼠分为三组:对照组、仅喂食乳清蛋白(WP)的致敏组,以及喂食乳清蛋白与杨梅素复合物(WP+M)的干预组。通过一系列免疫学和组织学分析,他们观察了杨梅素对过敏反应的实际影响。
研究发现,与单独摄入乳清蛋白相比,摄入WP+M复合物的小鼠在受到过敏原攻击后,血清中的一些关键过敏标志物水平显著降低。具体来说,代表肥大细胞活化程度的蛋白酶(mMCPT-1)以及针对乳清蛋白的特异性IgG抗体(sIgG)水平都有所下降。同时,与Th2型过敏反应密切相关的两种细胞因子——白细胞介素4(IL-4)和白细胞介素5(IL-5)在回肠组织中的mRNA表达水平也明显降低。这些结果表明,杨梅素能够缓解由乳清蛋白引发的急性过敏免疫反应。不过,有趣的是,杨梅素对另一种关键的过敏抗体——特异性IgE(sIgE)水平的降低作用在统计上并不显著,说明其在调节已形成的长期致敏状态方面作用可能有限。组织病理学检查也显示,虽然WP+M组的肠道组织损伤较WP组有所减轻,但并未完全恢复到正常状态,这提示杨梅素提供了部分保护,但可能无法完全阻断长期致敏造成的组织损伤。
这项研究更深入的发现在于揭示了杨梅素作用的另一个潜在层面——调节肠道菌群。通过对小鼠粪便样本进行16S rRNA基因测序,研究人员分析了肠道微生物的组成变化。结果显示,与对照组相比,仅摄入乳清蛋白(WP)的小鼠肠道菌群结构发生了改变,菌群多样性呈现下降趋势。而摄入WP+M复合物的小鼠,其肠道菌群组成则向另一个方向调整:一个名为颤螺菌科(Oscillospiraceae)的细菌家族相对丰度有所增加。值得注意的是,颤螺菌科是一类已知能够产生短链脂肪酸(SCFA)的有益菌群,而短链脂肪酸已被证实具有调节免疫、抑制过度Th2反应的功能。相关性分析进一步发现,肠道中颤螺菌科的丰度与血清中的sIgE和sIgG水平呈负相关趋势。这些关联性数据暗示,杨梅素减轻过敏的作用,可能不仅仅是直接“屏蔽”了过敏原,还可能通过重塑肠道微生物环境,间接地帮助免疫系统恢复平衡,从而构建起一道更全面的防线。
归纳研究的结论与讨论,可以认为,杨梅素作为一种天然存在的膳食黄酮,展示出了通过“双重作用机制”降低乳清蛋白致敏性的潜力。在分子层面,它可能通过与β-乳球蛋白上的关键致敏表位(尤其是半胱氨酸121所在区域)结合,形成空间位阻,直接干扰IgE抗体的识别。在整体动物层面,它能够调节Th2型免疫应答,抑制过敏相关的炎症因子,并可能通过富产短链脂肪酸的有益菌(如颤螺菌科),从肠道微生态的角度调节全身免疫反应。这项研究为利用天然植物成分开发低致敏性乳制品提供了一条创新思路。它首次将杨梅素对β-乳球蛋白的表位屏蔽作用、体内免疫调节效应以及肠道菌群改变联系起来,构建了一个相对完整的理论框架。当然,研究也指出了自身的局限性,例如小鼠模型的性别单一性、样本量相对较小、肠道菌群分析为相对丰度等,并且需要进一步验证杨梅素-蛋白质复合物在真实胃肠消化环境中的稳定性及其对人体长期食用的安全性。尽管如此,这项探索性研究无疑为未来设计更安全、更友好的功能性乳制品,以及开发基于多酚的食品级过敏干预策略,点燃了一盏重要的指路明灯。
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