Определение пищевых аллергенов и ГМО в молокосодержащих продуктах питания

Пищевой аллерген – это компонент пищевого продукта, который при употреблении этого продукта сенсибилизированным человеком вызывает у него негативную иммунную реакцию. Большинство пищевых аллергенов – это белки с молярной массой от 10 до 70 кДа. Большинство аллергенных белков не растворяется в водных растворах, имеют изоэлектрическую точку в кислой среде, подвержены модификациям, включая гликозилирование, фосфорилирование, N– концевую можификацию. Многие аллергенные белки устойчивы к нагреванию, химической денатурации и ферментативному расщеплению.

Более 90% тяжёлых аллергических реакций на пищевые продукты вызвано ограниченным числом продуктов

Некоторые пищевые аллергены показали высокую степень гомологичности аминокислотных последовательностей к, так называемым, lgE– связывающим последовательностям и сходство третичной структуры. Однако специфичность связывания lgE последовательностей у аллергиков варьирует, а уровень связывания не обязательно отражает тяжесть клинического отклика. Более 90% тяжёлых аллергических реакций на пищевые продукты вызвано ограниченным числом продуктов: молоком, яйцами, соей, орехами, пшеницей, рыбой, ракообразными, семенами кунжута, сельдереем и горчицей. К тяжелым аллергическим реакциям относят астма, хронический аллергический реннит, некоторые формы атопического дерматита, анафилаксия. Легкую форму аллергических реакций (крапивницу) могут вызвать более 160 продуктов, содержащих один или несколько аллергенных белков.

У детей до 3-х лет аллергические реакции встречаются чаще

Аллергия чаще встречается у детей из-за незрелости иммунной системы слизистых оболочек кишечного барьера. По некоторым данным пищевой аллергии подвержены около 6% детей до трёх лет, и только около 2% взрослых.

Аллергия на молочный белок считается одной из самых распространенных в мире

Отмечается, что в последние 40 лет количество аллергиков неуклонной растёт во всех странах. Аллергия на белок коровьего молока считается одной из самых распространенных в мире у детей, и взрослых. В России она диагностируется у 2–5% детей на искусственном вскармливании и 0,5–1,5% детей на грудном вскармливании в течение первого года жизни. У детей, больных атопическим дерматитом (поданным Союза педиатров России, «атопиками» являются 10-15% детей до 5 лет и 15-20% школьников), непереносимость белков коровьего молока достигает 75-80%.

Большую роль в развитии аллергии у детей играют заменители грудного молока

Большую роль в формировании этого вида аллергии имеет искусственное кормление содержащими большое число аллергенов смесями. Раннее избыточное поступление чужеродного белка, незрелый кишечник формирует иммунный ответ организма. Другой причиной регистрации роста числа аллергиков – массовое использование в пищу генномодифицированных продуктов. Генная модификация пищевых продуктов включает введение в in vivo в геном животного или пищевого растения инородного гена, например, микроорганизма. Таким методом производят 34% сои.

Молоко содержит примерно 25 аллергенных белков

Цельное коровье молоко содержит около 25 различных протеинов, которые выступают как раздражители и формируют иммунный ответ организма человека. Самые сильные аллергические признаки у казеина (80% от общей массы белка) и некоторых сывороточных белков (20%). Характеристика высокоаллергенных белков молока представлена в таблице 1. Также, иногда аллергию вызывают трансферрин, α₂– микроглобулин, лактоферрин, иммуноглобулины, содержащиеся в коровьем молоке.

Нетермоустойчивые белки могут потерять свою сенсибилизирующие способность после высокотемпературной пастеризации или стерилизации. Организм может проявлять чувствительность к одному или нескольким белкам коровьего молока по разным принципам иммунного ответа.

Таблица 1 – Сенсибилизирующие белки молока

По данным Всемирной организации по проблемам аллергии от 30 до 40% людей в течение своей жизни сталкивались с аллергическими реакциями своего организма. Нельзя путать аллергию с непереносимостью продукта, которая варьирует в более широких пределах, например, непереносимость лактозы от 4% (Швеция) до 100% (страны Восточной Азии). Разница состоит в том, что истинная аллергия на пищу проявляется специфической чувствительностью человека к аллергенам, основанная на механизмах ответа иммунитета на раздражитель. Непереносимость компонента пищи чаще вызвана недостатком пищеварительных ферментов в тонком кишечнике и не связана с иммунной реакцией организма.

Доза, необходимая для проявления реакции соответствует 0,05-5,7 мг молока

Наименьшие дозы, вызывающие симптомы у соответствующих сенсибилизированных групп испытуемых варьировали от 1,5 до 180 мг молочного белка, что соответствует примерно 0,05 и 5,7 мг молока соответственно.

Избежать такого небольшого количества аллергена в обычной жизни не так просто, потому что содержится он не только в молоке и молочных продуктах, но и в очень многих готовых продуктах и блюдах, где молочные компоненты присутствуют незаметно (выпечка, соусы, конфеты и шоколад, мороженое, мясные и рыбные полуфабрикаты и т.д.).

Для обнаружения аллергенов используются ПЦР и иммунохимические методики

Обнаружение аллергенных компонентов (молочных и немолочных белков) проводится иммунохимическими методами, методами ДНК-ДНК полимеризации, ПЦР-диагностики. Многие методы являются качественными, т.к. сильно зависят от точности воспроизведения пищевого матрикса, подготовки проб, стандартизации получения антител и др. Чувствительность различных количественных методов колеблется от 0,1 до 1000 нг/мл.

Иммунохимический метод предназначен для определения определенных белков в пищевой системе

Иммунохимический метод основан на выявлении конкретных белков в сложных пищевых матриксах специфических антител. Разработаны иммунохимические тест-системы, удобные для определения потенциальных аллегренов в пишевых продуктах в домашних условиях. Методы, основанные на анализе ДНК, не анализируют непосредственно белок, а выявляют контролирующий этот белок ген. ПЦР-диагностика (метод на основе полимеразной цепной реакции) помогает выявить ничтожно малое содержание аллергена в продукте, т.к. предполагает повышение общей чувствительности анализа посредством предварительной многократной ампфликации материала.

Будущее представляется за инновационными методами геномики и протеомики (например, микроматриц) что позволяет выполнять анализ сразу многих аллергенов в одном образце или анализ сразу нескольких тысяч образцов с минимальным расходом реагентов. Методы обнаружения ГМО в пищевом продукте схожи с методами обнаружения пищевых аллергенов.

Производство гипоаллергенных продуктов базируется на принципах ХАССП (HACCP – Hazard Analysis and Critical Control Points – анализ рисков и критические точки контроля).

Для управления указанными рисками потребителям следует также знать, что по статистике проявления аллергии на белки коровьего молока у 85% детей с возрастом проходит. Ограниченное употребление продуктов с его содержанием во время беременности и в раннем возрасте (то есть, постепенное приучение организма к аллергену) также снижает риск возникновения аллергии и выраженность реакции. Вариантов замены коровьего молока становится все больше, а методы выявления пищевых аллергенов – точнее.

Путь к снижению аллергенности молочной продукции – ферментативный гидролиз

Одним из подходов к созданию молочных продуктов со сниженной аллергенностью является процесс ферментативного гидролиза молочных белков. В зависимости от степени расщепления молочного белка выделяют смеси пептидов, созданные на основе высоко– или частично (умеренно) гидролизованного белка. При этом существует четкая корреляция между длиной пептида и его аллергенностью: чем больше молекулярная масса (т.е. чем крупнее пептид), тем выше риск развития аллергической реакции.

Аллергию, как и пищевую непереносимость, предлагается воспринимать как особенность организма, а не заболевание. Главное – научится управлять рисками в сфере производства и потребления продуктов. Актуальной задачей для промышленности является разработка и производство гипоаллергенных молочных продуктов.

Источник: Современная наука: новые подходы и актуальные исследования. – 2018. – С. 135-141.