糖基化修饰大豆蛋白过敏原的调控机制研究

Soybean protein is one of food allergens, at present there is no effective method for eliminating the allergenicity of soybean protein. In this research, we employ glycosylated modification to regulate the soybean protein allergen in order to establish effective ways to control the allergens. The complex of soybean protein and sugar are firstly prepared by glycosylation. In the follwing, the antigenicity and allergenicity of main protein allergens in the complex are determined by enzyme-linked immunosorbent assay and animal immunology experiments, and glycosylation reaction conditions including glycosylation donors are determined to obtain the complex with reduced allergenic properties. The glycosylation reaction sites and the modification degree of soybean protein are detected by means of Matrix-assisted laser desorption/ionisation-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS), molecular composition characteristics and the structure changes are measured by SDS-PAGE, Size-exclusion Chromatography (SEC), Differentical Scanning Calorimetry (DSC), Circular Dichroism Spectrum and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Through analysing the correlation between molecular composition and antigenicity and allergenicity of glycosylated protein complex, a glycosylation model will be established, which can effectively control soybean protein allergens, thus unravelling the mechanism of glycosyl group masking soybean protein allergens. These will provide an important theoretical evidence for further developing hypoallergenic soybean protein products.

大豆蛋白是较易引起过敏的食物之一，目前还没有有效的方法来消除大豆蛋白过敏性。通过糖基化修饰对大豆蛋白过敏原进行调控，以期建立有效控制大豆蛋白过敏原的方法。首先通过糖基化反应制备大豆蛋白-糖复合物，采用酶联免疫吸附分析方法和动物免疫学实验检测复合物中主要过敏蛋白的抗原性和过敏特性，确定具有较低抗原性和过敏特性的糖基化反应条件和糖基供体。利用生物质谱方法（MALDI-TOF-MS）分析大豆蛋白糖复合物中糖基化反应的位点和糖蛋白的修饰度，SDS-PAGE、SEC、DSC、CD光谱、傅里叶红外光谱（FTIR）等测定糖蛋白的分子组成特性及结构变化规律，分析大豆蛋白糖复合物中主要过敏蛋白的分子组成与其抗原性及过敏特性的相关性，建立有效控制大豆蛋白过敏原的糖基化反应模式，揭示糖基掩蔽大豆蛋白过敏原的作用机理。这将为低敏性大豆蛋白制品的开发提供重要理论依据。

大豆蛋白是一种重要的植物蛋白资源，具有较高的营养价值和独特的功能性质，但大豆蛋白也是八大食物过敏原之一。本项目采用糖基化修饰方法调控大豆蛋白的过敏特性。首先制备大豆蛋白糖基化复合物，采用酶联免疫吸附分析方法，利用兔多克隆抗体和人血清来检测糖基化复合物中主要过敏蛋白的抗原性及过敏原性的变化；利用TNBS法分析大豆蛋白糖基化复合物的反应程度；采用SDS-PAGE、紫外光谱、圆二光谱、傅里叶红外光谱测定糖蛋白的分子组成及结构变化规律，分析大豆蛋白糖复合物中主要过敏蛋白分子组成与其抗原性及过敏原性的相关性；通过动物免疫学实验评价糖基化复合物的致敏性质。结果表明，随反应时间的增加，糖基化产物中大豆球蛋白及β-伴大豆球蛋白的抗原性及过敏原性逐渐降低，其接枝度逐渐增加；SDS-PAGE电泳证明了糖基化反应的发生，亚基谱带上移，并生成大分子物质；紫外光谱分析表明不同糖链的引入使蛋白质肽链展开或折叠，导致芳香族氨基酸对紫外的吸收强度发生改变；红外光谱显示糖基化处理后大豆蛋白二级结构中α-螺旋、β-折叠、β-转角及无序结构之间相互转化，分子有序性降低；CD光谱也证明糖基化修饰改变了大豆蛋白的空间结构。大豆蛋白结构的变化可能屏蔽或掩盖过敏原表位，从而降低其抗原性和过敏原性。此外，大豆蛋白经糖基化修饰之后能降低BALB/c小鼠产生的IgE抗体含量，且抑制小鼠皮肤过敏反应的发生。本项目的研究结果将为低敏性大豆蛋白制品的开发提供重要理论依据。