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(来源:浩欧博)

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牛奶过敏是全球最常见的儿童食物过敏之一,而其中牛奶蛋白的结构特性、致敏表位以及加工方式,直接决定了过敏发生的可能性与严重程度。

图:来源于EAACI分子过敏指南2.0
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图:来源于EAACI分子过敏指南2.0

2025 年 Trends in Food Science & Technology 发表的一篇最新综述,系统解析了牛奶主要致敏蛋白的结构与表位、不同加工方式对过敏性的影响,以及未来可能的降敏策略。

这些内容不仅为食品科学领域带来新的启示,也与临床过敏原检测及精准诊疗密切相关。今天,我们结合浩欧博在过敏原精准定量与组分化检测方面的专业经验,带您一起读懂这篇重磅综述。

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一、

为什么牛奶过敏如此难缠?免疫学机制告诉你答案

牛奶蛋白过敏(CMPA)本质是一种免疫反应失衡:

  • IgE 介导型:暴露后几分钟至 1–2 小时出现荨麻疹、呼吸道症状,甚至过敏性休克。

  • 非 IgE 型:以胃肠道症状为主,通常延迟数小时甚至数天出现。

  • 混合型:上述两类机制同时参与。

对于临床医生而言,理解不同免疫通路有助于:

  • 识别不同表型

  • 设计更合理的脱敏策略

  • 判断能否耐受“加工乳制品”如烘焙奶制品

而更深层次的关键在于——牛奶的哪些蛋白质在“惹祸”,它们的结构如何影响致敏性?

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二、

牛奶主要致敏蛋白:结构决定命运,表位决定致敏性

牛奶蛋白可分为两大类:

  • 酪蛋白 Casein(占 80%)

  • 乳清蛋白 Whey Protein(占 20%)

不同的蛋白结构稳定性不同,导致其加工耐受性、消化稳定性和致敏风险截然不同。

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1. 酪蛋白(Casein):稳定、耐热,更“难缠”的致敏蛋白家族

包括四个亚型:αs1-CN、αs2-CN、β-CN、κ-CN

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结构特点

  • 无固定球状结构,呈柔性线状

  • 高度耐热:100°C 以上仍能保持抗原性

  • 多个分子高度磷酸化、易形成胶束结构,使其更稳定

为何酪蛋白致敏性强?——关键在“表位”

多项研究确定酪蛋白上存在大量 IgE 与 IgG 结合表位,且分布广泛,如:

  • αs1-CN:6 个主要 IgE 表位

  • αs2-CN:N 端与 C 端均存在高亲和力 IgE 表位

  • β-CN:线性与构象表位并存,且对消化抵抗性强

  • κ-CN:高糖基化区域稳定,不易破坏,是过敏的重要靶点

这些表位在加工过程中不易被破坏,这解释了为什么“牛奶煮沸过”并不能避免过敏”。

临床意义:

  • 酪蛋白阳性通常提示更严重、更持久的牛奶过敏

  • 不易耐受烘焙奶制品

  • 相比乳清蛋白,酪蛋白过敏儿童更难自然脱敏

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本图展示了四种酪蛋白的疏水性簇分布及三维结构构象:(A) αs1-酪蛋白,(B) αs2-酪蛋白,(C) β-酪蛋白,(D) κ-酪蛋白。

2. 乳清蛋白(β-LG、α-LA):更“脆弱”的致敏蛋白,更易被加工降敏

乳清蛋白包括:

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结构特点

  • 均为紧密折叠球状蛋白

  • 含多个二硫键、疏水核心

  • 对热敏感,遇热会发生结构松散甚至变性

表位研究显示

  • β-LG 拥有多个主要线性与构象表位

  • 由于结构较脆弱,在热处理、酶解、超声等处理后致敏性可显著下降

临床意义:

  • 许多对 β-LG 过敏的儿童可以耐受烘焙奶制品(如烤饼干中的乳成分)

  • β-LG、α-LA 的单项检测(组分检测)有助于判断是否能进行口服脱敏、是否能耐受部分加工奶制品

三、

怎样通过加工降低牛奶蛋白的致敏性?最新技术给出答案

最新综述总结了传统与新型加工方式对抗原性的详细影响。

1. 传统热处理:有效但有限

加热可以降低乳清蛋白致敏性,但几乎不能影响酪蛋白。

  • 50–90°C:乳清蛋白展开 → 暴露表位 → 可能更致敏

  • 90–120°C:发生聚集 → 某些表位被遮蔽,致敏性下降

  • 酪蛋白依旧坚挺:“煮不烂、蒸不坏”

临床建议:

  • 对 β-LG 或 α-LA 过敏者,可通过“烘焙奶制品试验”评估耐受性

  • 对酪蛋白过敏者,不建议尝试加工乳制品

对仅针对乳清蛋白(如 β-LG、α-LA)致敏的患者,有研究显示在 >90°C 条件下持续加热约 20 分钟可显著降低乳清蛋白的抗原性,从而使部分患者能够耐受经充分加热处理的乳制品。

2. 新型食品加工技术:未来可期,但需参数精准

综述中提到多项正在发展的技术:

(1)高压处理(HPP)

优点:可改变蛋白结构缺点:高压有时反而暴露新表位 → 增加致敏性

→ 临床暂不推荐依赖 HPP 降敏

(2)超声处理(Ultrasound)

  • 对酪蛋白致敏性有一定下降作用

  • 对乳清蛋白则可能增加 IgE 结合

→ 技术参数决定方向,需谨慎

(3)冷等离子体(Cold Plasma)✨ 最具潜力

研究显示:

  • 可通过氧化氨基酸、破坏抗原表位

  • 酪蛋白致敏性可下降至原始的 20–50%

  • 操作时间短、对营养影响小

→ 未来可能成为“低致敏奶粉”的关键技术

(4)电场、微波、射频技术

  • 微波辅助酶解被认为最具工业化前景

  • 可让蛋白质展开 → 更易被酶切断 → 更大幅度降低致敏性

(5)酶解:目前最有效、最成熟的降敏方式

酶能精准“切断”抗原表位,是目前低致敏配方奶最核心的技术。

不同酶切方式可让 BLG、Casein 的 IgE 结合能力下降 70–90% 以上。

临床提醒:

  • 母乳喂养困难的 CMPA 婴儿应优先使用深度水解奶粉或氨基酸奶粉

  • 市售“部分水解”并不能真正用于过敏治疗

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图:非热加工技术降低牛奶过敏性的示意图说明:冷等离子体处理(Cold plasma treatment)

四、

对于临床医生:如何利用这些知识开展更精准的牛奶过敏管理?

1. 了解患者到底“对哪个蛋白过敏”非常重要

  • 乳清 vs 酪蛋白 → 决定能否耐受加工奶制品

  • β-乳球蛋白 vs α-乳白蛋白 vs 酪蛋白 → 决定脱敏难度

  • 组分检测可帮助评估:

    • 过敏持续时间

    • 是否适合脱敏治疗

    • 是否可以尝试烘焙奶制品

    2. 加工研究可指导家庭管理与饮食教育

    • 对部分乳清敏感者:烘焙、焗烤可能增加耐受性

    • 对酪蛋白阳性者:全面避免乳制品更安全

    3. 未来可能会有低致敏乳制品

    如基于冷等离子体处理或微波定向酶解的乳制品,值得关注研发进展。

    五、

    精准诊断时代:牛奶过敏的“组分检测”正在改变临床决策

    为了满足临床对精准诊断的需求,浩欧博的 纳博克®磁微粒化学发光平台 已正式推出牛奶过敏的 3 个组分检测:

    Bos d 4、Bos d 5、Bos d 8

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    三项均已取得注册证,可满足临床在以下场景的全部需求:

    1. 判断牛奶过敏的严重程度与持久性

    • Casein 阳性 → 通常更严重,耐受发展慢

    • 仅乳清蛋白阳性 → 更可能耐受加工奶制品

    2. 指导患者是否能耐受烘焙奶制品

    • β-乳球蛋白 / α-乳白蛋白 过敏者可能可以尝试

    • Casein酪蛋白 阳性者一般无法耐受

    3. 指导特异性免疫治疗(AIT)策略

    六、

    总结:理解结构,掌握加工,才能真正实现牛奶过敏的精准管理

    这篇最新综述提醒我们:

    • 牛奶过敏不是单一疾病,而是蛋白结构、免疫反应、加工方式共同作用的结果

    • 避免过敏,不仅靠“远离”,更靠理解与精准应对

    • 临床诊断已经从“是否过敏”进入“对哪个蛋白过敏”的新时代

    • 组分类检测是未来过敏精准诊断与治疗的核心工具

    浩欧博将继续推进过敏原的全定量检测、组分检测与国产替代,为临床提供更全面、更精准、更可及的解决方案。

    过敏原组分检测时代已经来临,让每一次检测都真正产生临床价值。

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    参考文献:

    Zeng J et al. Recent insights in cow’s milk protein allergy: Clinical relevance, allergen features, and influences of food processing. Trends in Food Science & Technology, 2025.