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澳大利亚联邦科学与工业研究组织,昆士兰大学昆士兰农业与食品创新联盟营养与食品科学中心倪冬冬博士在本综述中回顾了昆虫蛋白中的交叉反应性过敏原及其检测与表征方法,以及食品加工手段对降低产品中这些过敏原的影响。同时,还讨论了在食品基质内消化道与昆虫过敏原的相互作用,以探讨安全阈值与政策。应考虑为昆虫基食品和饲料建立安全阈值和标签政策的必要性,特别是关于与海鲜过敏原的交叉反应性。尽管在过敏原检测和风险评估框架方面已取得显著进展,但目前仍缺乏针对昆虫蛋白产品的标准化指南。未来的研究对于更好地理解昆虫蛋白的致敏潜力、食品加工对其致敏性的影响,以及制定有效的过敏原阈值和监管政策以确保消费者安全至关重要。来自科研、工业、政府和消费者的协作努力与共识,对于将昆虫蛋白安全地整合到全球食品和饲料供应链中至关重要。
1介绍
预计到2050年全球人口将超过90亿,这提出了一个紧迫的挑战:满足人类和动物对可持续、高质量蛋白质的需求。随着对蛋白质基食品需求的上升,与传统蛋白质来源相关的环境压力也在增加。将饮食习惯转向更可持续的蛋白质来源对于减少这种影响至关重要,而昆虫蛋白在此背景下提供了一种有前景的替代品。
昆虫富含蛋白质,并提供均衡的必需氨基酸以及高消化率,使其成为具有营养价值的蛋白质来源。然而,将昆虫蛋白融入主流饮食带来了复杂的挑战,包括克服消费者的抵触情绪、解决监管障碍以及确保食品安全。开发将昆虫蛋白纳入食品系统的有效途径需要综合应对这些挑战,将昆虫蛋白定位为传统来源的可行补充,以支持健康且可持续的饮食。
2昆虫蛋白的过敏原性
昆虫蛋白过敏与在许多昆虫物种中发现的特定蛋白质有关,其中许多已被世界卫生组织和国际免疫学协会联盟收录。昆虫物种的多样性,每种都具有独特的遗传背景,导致昆虫来源蛋白质具有高致敏潜力。此外,环境因素(如饲料、生长阶段)和昆虫微生物组也可能影响其致敏性。目前昆虫蛋白过敏的流行程度和交叉反应性研究仍不足。
3昆虫过敏原交叉反应性的证据
交叉反应性过敏原是那些与不同物种中已知过敏原具有高度序列和结构相似性的蛋白质,可能在某些已致敏个体中引发过敏反应。昆虫中的几种主要致敏蛋白,称为泛过敏原(例如原肌球蛋白和精氨酸激酶),显示出与其他节肢动物的交叉反应性。原肌球蛋白是昆虫和甲壳类动物中广泛研究的肌肉蛋白,是昆虫蛋白中记录最充分的交叉反应性过敏原。目前对昆虫交叉反应过敏原的认识仍有限,需进一步研究。
图1昆虫蛋白质中过敏原与交叉反应性的关系
4当前过敏原和交叉反应性过敏原检测方法及其局限性
准确检测昆虫蛋白中的过敏原和交叉反应性过敏原依赖于识别潜在过敏原和评估交叉反应性的可靠方法。质谱已成为过敏原分析和定量的强大工具,其灵敏度和特异性超过了传统的基于抗体的方法,但在复杂昆虫提取物中的应用仍受限于蛋白多样性和抗体资源不足。未来需发展标准化流程并结合多种技术提高检测准确性。
表1传统蛋白质过敏原检测方法的优点和局限性
图2过敏原检测工作流程概要
5过敏原在食品基质内与消化道的相互作用
体外消化模型研究表明,昆虫过敏原(如原肌球蛋白)在消化过程中可能降解,但并非完全失去致敏性。食品基质(如脂肪、蛋白质、几丁质等)会延缓过敏原的消化和吸收,影响其致敏潜力。现有研究多使用静态消化模型,忽略了机械力和食品基质的影响,导致结果难以比较。整体食品基质对过敏原的释放和致敏性具有重要影响,但目前相关研究仍较少。
6当前食品加工对昆虫过敏原的影响
研究表明,热加工、酶解、高压、超声波、脉冲光等技术均可影响昆虫过敏原的结构和致敏性,但效果有所不同。目前研究受限于物种少、蛋白稳定性差异大、食品基质影响未被充分评估等问题。
7对交叉反应性昆虫蛋白过敏原的食品安全阈值和标签政策的需求
随着食物过敏人数增加,建立科学基础上的过敏原阈值和标签政策变得尤为重要。昆虫蛋白产业快速发展,但相关法规滞后。现有指南建议对昆虫产品进行标签提示,尤其是对甲壳类过敏的消费者。检测方法需进一步优化以支持复杂食品基质中的过敏原检测。未来需明确阈值、验证检测方法,并建立统一的标签协议。
8结论与展望
昆虫蛋白是可持续且营养丰富的蛋白来源,但其致敏性(尤其是与甲壳类的交叉反应)仍是主要挑战。食品加工可调控其致敏性,但效果不一。检测技术虽在发展,但需标准化。缺乏明确的阈值和标签政策阻碍了风险沟通。未来,人工智能与多组学技术结合有望推动过敏原预测、个体化风险评估和精准检测技术的发展,为实现个性化食品安全管理提供新途径。
Abstract
The growing global demand for protein, driven by population expansion, has highlighted the need for sustainable and nutritionally rich alternatives. Insect protein presents a promising solution, offering a high-quality, environmentally sustainable source of nutrition. However, allergenic risks associated with insect proteins pose a significant barrier to their widespread use in food and animal feed. In this review, we review cross-reactive allergens from insect proteins, and detection and characterisation methods for these allergens as well as effects of food processing approaches to degrade these allergens in products. It also discusses interactions between digestive tracts and insect allergens within food matrix to discuss the safety threshold and policy. The need for establishing safety thresholds and labelling policies for insect-based food and feed should be considered, particularly in relation to cross-reactivity with seafood allergens. While significant progress has been made in allergen detection and risk assessment frameworks, there remains a lack of standardized guidelines for insect protein products. Future research is critical to better understand the allergenic potential of insect proteins, the effects of food processing on their allergenicity, and the development of effective allergen thresholds and regulatory policies to ensure consumer safety. Collaborative efforts and consents from research, industry, government, and consumers will be essential to safely integrate insect proteins into the global food and feed supply.
引文格式
Ni D. Allergenic potential of insect proteins: cross-reactivity, detection, degradation, and implications for food safety and labelling. Food Science of Animal Products, 2025, 3(3): 9240127. https://doi.org/10.26599/FSAP.2025.9240127
编辑:阎一鸣; 责任编辑:刘莉
为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力,加速科技成果向现实生产力转化,推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级,由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志(EI收录)、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志(SCI收录)、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志(ESCI收录)主办,合肥工业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、皖西学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“ 第六届食品科学与人类健康国际研讨会 ”,将于 2026年8月15-16日(8月14日全天报到) 在 中国 安徽 合肥 召开。
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