陳 境 張曉寧 霍麒文 李明慧 尚一娜 王俊國(guó)

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 乳品生物技術(shù)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 呼和浩特010018）

母乳為嬰兒生長(zhǎng)發(fā)育所必需的一種組分完整的復(fù)合食物。世界衛(wèi)生組織（WHO）建議在新生兒最初6 個(gè)月采取純母乳喂養(yǎng)[1]。對(duì)新生兒來說，人乳是最好的食物，然而由于母乳不足等問題，嬰幼兒配方奶粉成為最好的食物補(bǔ)充；對(duì)6 個(gè)月以上的嬰兒，母乳的營(yíng)養(yǎng)可能滿足不了嬰幼兒快速成長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)需求，因此配方奶粉可作為輔助食物促進(jìn)嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育[2]。

19世紀(jì)，母乳替代物逐漸興起并發(fā)展起來。20世紀(jì)初期，人們開始以牛乳為主原料，將母乳作參照，添加一些其它營(yíng)養(yǎng)成分，制作嬰兒配方奶粉[3]。然而，用嬰兒配方奶粉代替母乳喂養(yǎng)會(huì)發(fā)生過敏反應(yīng)，即牛乳蛋白過敏（Cow’s milk protein allergy，CMPA）。牛乳蛋白過敏是最常見的嬰兒食物過敏之一，先發(fā)于皮膚后至胃腸道、呼吸道，危害不可小覷[4]。這不僅會(huì)影響嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育，甚至?xí){生命。調(diào)查發(fā)現(xiàn)在嬰幼兒中CMPA 的發(fā)生率為2%～7.5%[5]，并且呈逐年上升趨勢(shì)[6]。

本文探討牛乳蛋白過敏的發(fā)生機(jī)制，并概述了目前解決牛乳蛋白過敏癥的措施，以此為嬰幼兒配方奶粉的生產(chǎn)提供一些理論參考。

1 牛乳蛋白過敏癥的發(fā)生機(jī)制

牛乳蛋白過敏癥的發(fā)生主要與牛乳中的非母乳蛋白的成分和含量有關(guān)，也取決于嬰幼兒的胃腸消化系統(tǒng)及腸黏膜的機(jī)械、化學(xué)、免疫及生物等屏障功能，以及腸黏膜免疫系統(tǒng)的調(diào)控能力，這些因素導(dǎo)致嬰幼兒牛乳蛋白過敏癥的發(fā)生。

牛乳蛋白過敏是由牛乳中蛋白質(zhì)引起的異常免疫反應(yīng)。母乳與牛乳中蛋白質(zhì)的成分存在一些差異，如表1所示。在各種營(yíng)養(yǎng)素日趨完善的同時(shí)，建立在牛乳蛋白基礎(chǔ)上的嬰兒配方奶粉雖能夠在營(yíng)養(yǎng)成分和微量成分上與母乳相同，但從理論而言，牛乳中任何一種區(qū)別于母乳的蛋白質(zhì)都有可能為過敏原，目前普遍認(rèn)為乳清蛋白（主要是β-乳球蛋白和α-乳白蛋白） 及酪蛋白 （主要是αS1-酪蛋白）是主要的過敏原[7-8]，這兩種蛋白共占牛乳蛋白的40%以上。母乳中沒有β-乳球蛋白和αS1-酪蛋白，且兩者在嬰兒胃腸內(nèi)不易被蛋白酶分解，造成嬰兒過敏[9]。酪蛋白在牛乳中含量最高，約占牛乳總蛋白的80%，在對(duì)牛乳過敏的人群中有約65%是由酪蛋白過敏引起[10]，且近幾年酪蛋白過敏患者呈增長(zhǎng)趨勢(shì)[11]。

正常情況下膳食中的蛋白質(zhì)被酶降解為游離的氨基酸和小肽后再被吸收，嬰兒攝入牛乳蛋白后，由于其消化功能發(fā)育不完全，相應(yīng)的蛋白消化酶作用不強(qiáng)，導(dǎo)致牛乳中一些差異蛋白未經(jīng)消化酶水解而不易被消化；當(dāng)這些異源蛋白進(jìn)入腸道后，由于嬰兒腸黏膜免疫系統(tǒng)發(fā)育不完全，免疫屏障功能不成熟，免疫球蛋白分泌率低，特別是胃腸道和黏膜表面主要免疫效應(yīng)分子——分泌型免疫球蛋白A（Secretory immunoglobulin A，SIgA）的分泌量少，因而不能準(zhǔn)確阻止抗原進(jìn)入體內(nèi)或控制機(jī)體對(duì)侵入抗原的免疫反應(yīng)；另一方面，腸道黏膜上皮細(xì)胞及細(xì)胞間的緊密連接構(gòu)成了機(jī)械屏障，不僅可以防止一些抗原物質(zhì)進(jìn)入腸黏膜，而且也能進(jìn)一步降解致敏蛋白，然而嬰兒腸黏膜系統(tǒng)的發(fā)育尚未成熟，黏液層薄，腸道通透性高，抗原便更易進(jìn)入腸黏膜，激發(fā)人體產(chǎn)生抗體，導(dǎo)致過敏。同時(shí)一些研究發(fā)現(xiàn)嬰幼兒的腸道通透性也受到一些其它因素的影響，特別是有些腸道微生物會(huì)使腸道上皮細(xì)胞之間連接受到破壞，導(dǎo)致腸道通透性增大，腸道屏障作用減弱或喪失，因此保持腸道黏膜上皮細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)對(duì)于抑制過敏十分重要[12-13]。

表1 母乳與牛乳蛋白質(zhì)成分及含量對(duì)比Table 1 Comparison of ingredients and content between human milk and cow’s milk

當(dāng)這些致敏蛋白質(zhì)進(jìn)入人體內(nèi)后，引起過敏反應(yīng)的程度與體內(nèi)淋巴細(xì)胞的免疫調(diào)控密切相關(guān)。研究表明CD4+淋巴細(xì)胞是過敏性疾病發(fā)生的重要免疫調(diào)控者。CD4+淋巴細(xì)胞接受抗原刺激后，可以分化成不同亞型的T 細(xì)胞，其主要類型有Th1 型、Th2 型、Th17 型及Treg 型，其分化方向受多種因素調(diào)控，其中細(xì)胞因子的種類和細(xì)胞因子之間的平衡對(duì)其分化具有重要的調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，不同亞型的T 細(xì)胞彼此間也能通過分泌不同的細(xì)胞因子相互影響制約，形成復(fù)雜的免疫調(diào)節(jié)體系，以維持機(jī)體的免疫平衡，一旦失衡就可能導(dǎo)致免疫耐受功能異常，致使各種自身免疫性疾病發(fā)生[14]。有研究證實(shí)嬰幼兒牛乳蛋白過敏反應(yīng)與不同亞型的T 細(xì)胞調(diào)節(jié)體系的失衡有關(guān)，早先發(fā)現(xiàn)Th2 占優(yōu)勢(shì)的Th1/Th2 細(xì)胞失衡是牛乳蛋白過敏的一個(gè)重要機(jī)制，而近年越來越多的研究表明Treg 和促炎性Th17 細(xì)胞比例即Treg/Th17 的失衡也是引發(fā)過敏性疾病的關(guān)鍵因素之一，當(dāng)牛乳蛋白過敏反應(yīng)發(fā)生，Th17 占優(yōu)勢(shì)，Treg 數(shù)量降低。

圖1 不同亞型的T 細(xì)胞形成過程Fig.1 Differentiation process of CD4+ T cell

2 減輕牛乳蛋白過敏癥

毫無疑問，從嬰幼兒配方奶粉中剔除牛乳蛋白是預(yù)防和減少牛奶蛋白過敏最有效的措施[15]，然而完全避免牛奶中的蛋白質(zhì)存在困難，因?yàn)橄颗Ｈ榈鞍讜?huì)導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)不足，影響嬰幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育。因此需尋找有效的技術(shù)與方法來緩解過敏反應(yīng)。

目前采取的主要措施有物理、化學(xué)或生物等技術(shù)方法減少過敏原，用益生菌增強(qiáng)宿主腸道免疫屏障及改善免疫系統(tǒng)中Treg 細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)能力。

2.1 改變牛乳蛋白致敏性的加工方法

食物的過敏原性與抗原表位關(guān)系密切。引起過敏反應(yīng)的牛乳蛋白含有的抗原表位，包括構(gòu)象表位和線性表位，可以被免疫系統(tǒng)識(shí)別并引起相應(yīng)的反應(yīng)。對(duì)牛乳蛋白而言，構(gòu)象表位的活性依賴于蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象，線性表位的活性則依賴于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸序列的一級(jí)結(jié)構(gòu)[16]。研究發(fā)現(xiàn)通過熱處理、高壓、糖基化以及酶解等方法可以使牛乳蛋白的抗原表位發(fā)生改變，進(jìn)而降低其致敏性。

2.1.1 熱處理 熱處理是常用的一種減少牛乳過敏原的物理方法[17]。對(duì)于大多數(shù)乳制品制造過程而言，熱處理是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，牛乳蛋白中的酪蛋白熱穩(wěn)定性最強(qiáng)，而乳清蛋白對(duì)熱敏感，加熱會(huì)導(dǎo)致乳清蛋白產(chǎn)生熱變性。各種乳清蛋白的熱敏感性排序?yàn)椋好庖咔虻鞍祝寂Ｑ灏椎鞍祝鸡?乳球蛋白＜α-乳白蛋白[18]。β-乳球蛋白是以二聚體結(jié)構(gòu)存在的含有二硫鍵的蛋白質(zhì)，且每個(gè)單體都含有5 個(gè)半胱氨酸，形成2 個(gè)二硫鍵。加熱處理時(shí)[19]，隨著溫度的升高，依靠二硫鍵等次級(jí)鍵形成的β-折疊及α-螺旋發(fā)生斷裂，引起過敏原蛋白即β-乳球蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，主要是二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)的改變。這種加熱導(dǎo)致牛乳蛋白的構(gòu)象表位發(fā)生的變化會(huì)對(duì)牛乳蛋白過敏原的抗原性產(chǎn)生影響。

研究表明，不同熱處理溫度對(duì)乳清蛋白過敏性的影響不同，Bu 等[20]發(fā)現(xiàn)從50 ℃加熱到90 ℃，β-乳球蛋白的抗原性隨溫度升高而增加；加熱至90 ℃以上，β-乳球蛋白的抗原性明顯降低。Kleber等[21]也發(fā)現(xiàn)，對(duì)脫脂乳和甜乳清經(jīng)不同溫度處理15 min 后，β-乳球蛋白抗原性變化不同，當(dāng)加熱溫度從50 ℃升至80 ℃，在脫脂乳和甜乳清內(nèi)的β-乳球蛋白的抗原性均隨溫度的升高而增加，在80～90 ℃檢測(cè)到了最高的抗原性，而當(dāng)加熱溫度升高到90 ℃后，β-乳球蛋白的抗原性隨溫度的升高而降低。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)蜏丶訜釙r(shí)，乳清蛋白抗原性增加的原因可能為：其一，是熱變性期間，隨著構(gòu)象結(jié)構(gòu)的展開，導(dǎo)致一些原先在乳清蛋白內(nèi)部的致敏性抗原決定簇暴露在表位；其二，在加熱過程中存在不同種鍵的斷裂與形成的現(xiàn)象，因此可能會(huì)形成新的過敏原。而在90 ℃以上，抗原性降低可能是原分子表面的致敏構(gòu)象表位被破壞或被掩蓋所致[22]。

就熱處理對(duì)乳清蛋白致敏性的影響而言，存在爭(zhēng)議，Rytk?nen 等[23]發(fā)現(xiàn)經(jīng)30 min，90 ℃加熱處理與未經(jīng)處理的β-乳球蛋白相比，更能密集的誘導(dǎo)在大鼠胃腸黏膜的局部免疫反應(yīng)，其致敏性反而增加。所以這一方法中的溫度和時(shí)間有待考究，然而如果經(jīng)熱處理后結(jié)合其它改性方法，效果也許有所提高。

2.1.2 高壓 通過高壓處理牛乳，可降低乳蛋白的致敏性。研究發(fā)現(xiàn)高壓會(huì)破壞乳蛋白分子間和分子內(nèi)部的非共價(jià)鍵作用，影響其三級(jí)結(jié)構(gòu)，從而破壞蛋白的構(gòu)象表位，使致敏蛋白活性降低。此外有研究表明高壓對(duì)保留牛乳的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)特征有一定的意義[24]。

曲志華等[25]研究發(fā)現(xiàn)，通過超高壓處理酪蛋白可以降低其致敏性，當(dāng)壓力350 MPa、溫度30℃、時(shí)間20 min 時(shí)，與未處理樣品相比，其致敏性降低了39.95%，且隨壓力的增大，其致敏性顯著降低（P＜0.05）。在Meng 等[26]的研究中，將牛乳中β-乳球蛋白分離出來，在100，200，300，400，500 MPa 的高靜水壓下處理，結(jié)果表明：隨著處理壓力增加，β-乳球蛋白的致敏性隨之降低。

動(dòng)態(tài)超高壓微射流均質(zhì)技術(shù)（DHPM）也可以改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)象[27]，從而影響β-乳球蛋白的致敏性[28]。Zhong 等[29]發(fā)現(xiàn)低于80 MPa 時(shí)，β-乳球蛋白的抗原性增加，當(dāng)高于80 MPa，β-乳球蛋白的抗原性顯著降低。這可能是由于在較低DHPM 壓力下，抗原性的增加可能與天然蛋白分子內(nèi)部的抗原表位暴露有關(guān)，由于壓力引起顯露與集結(jié)，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的解聚和分子的展開，導(dǎo)致其內(nèi)部的抗原表位暴露在外，更易與抗體結(jié)合。當(dāng)壓力逐漸升高，β-乳球蛋白的再聚合會(huì)使暴露在表面的構(gòu)象表位再次被掩蓋，使致敏性降低[30]。

2.1.3 糖基化 糖基化作用是種化學(xué)反應(yīng)，是將碳水化合物以共價(jià)鍵與蛋白質(zhì)分子上的α-或ε-氨基相連接而形成糖基化蛋白。通過糖基化作用不僅可以提高蛋白質(zhì)的功能特性，而且還可改變?nèi)榈鞍椎木€性表位以降低食物中蛋白的致敏性[31-32]。

有研究表明，通過糖基化改性的β-乳球蛋白，其致敏性明顯降低，而且其熱穩(wěn)定性和乳化特性也有所提高。任珊[33]用低聚半乳糖和梭甲基殼聚糖，通過美拉德反應(yīng)使之與β-乳球蛋白結(jié)合，得到糖基化產(chǎn)物，其致敏性降低率分別為43%和39%。Enomoto 等[34]用麥芽五糖（MP）將α-乳白蛋白（α-LA）糖基化得到MP-α-LA，隨后在焦磷酸存在的條件下，通過干加熱進(jìn)行磷酸化，結(jié)果顯示此過程降低了α-LA 的抗原性，其致敏性應(yīng)答顯著降低。

通過糖基化作用不僅能破壞抗原線性表位的活性，還會(huì)影響其構(gòu)象表位。低抗原的大分子物質(zhì)作為改良劑與抗原部位結(jié)合，通過屏蔽致敏部位降低了乳蛋白致敏性。研究發(fā)現(xiàn)利用糖基化反應(yīng)在β-乳球蛋白上結(jié)合一些低抗原性的大分子物質(zhì)，如聚乙烯乙二醇及其衍生物（Polyethyleneglycols，PEGs），使蛋白構(gòu)象改變，可降低β-乳球蛋白的致敏性，因此PEGS 被廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)的糖基化改性中，如：在牛血清白蛋白上結(jié)合聚乙烯乙二醇衍生物可降低其免疫活性，聚乙烯乙二醇衍生物可中和乳蛋白表面電荷，使蛋白構(gòu)象發(fā)生改變，抗原性明顯降低[25]。此外，Makoto 等[35]以葡聚糖、葡萄糖胺、殼戊糖和殼聚糖為糖基供體，通過美拉德反應(yīng)對(duì)β-乳球蛋白的糖基化改性進(jìn)行研究，ELISA 免疫試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以殼聚糖和葡聚糖為糖基供體的糖基化反應(yīng)能明顯降低β-乳球蛋白的過敏性，而且糖基化的β-乳球蛋白的乳化特性比原β-乳球蛋白明顯提高。另外，以葡萄糖胺[GLCN]、殼聚戊糖[CPO]和殼聚糖[CHS]、海藻酸寡糖[ALGO]和磷酸寡糖[PO]與β-乳球蛋白分別合成的β-LG-GLCN、β-LG-CPO、β-LG-CHS、β-LGALGO 和β-LG-PO，其致敏性均降低[25]。

此外，Taherikafrani 等[36]發(fā)現(xiàn)將超聲波技術(shù)與糖基化改性技術(shù)相結(jié)合，結(jié)果降低了牛乳蛋白的抗原性，因超聲波預(yù)處理促進(jìn)了核糖糖基的引入，導(dǎo)致β-乳球蛋白的結(jié)構(gòu)重組，使得部分可識(shí)別的過敏表位被引入的糖基掩蔽，致使β-乳球蛋白的致敏性降低。這為制備脫敏嬰兒奶粉提供了一條新思路。

2.1.4 酶解 酶解是有效降低或消除牛乳蛋白過敏原的方式之一[37]。針對(duì)牛乳蛋白過敏，國(guó)外已開發(fā)出不同酶解程度的嬰幼兒配方奶粉，深度水解奶粉已被證明可以有效減少牛乳蛋白過敏的發(fā)生。通過酶解，將蛋白之間的肽鍵斷裂，生成小肽和氨基酸，減小了過敏原的分子質(zhì)量，從而降低乳蛋白的致敏性[38]。酶解不僅能夠破壞牛乳蛋白的線性表位，而且還會(huì)改變致敏蛋白的構(gòu)象表位，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，降低過敏性。在此過程中，酶解的條件方式、酶的種類以及酶解程度等因素對(duì)降低致敏性效果有明顯差異性。

張微等[39]以胰蛋白酶為水解酶水解牛乳蛋白，發(fā)現(xiàn)在最適條件下乳蛋白的總致敏性有所降低：β-乳球蛋白致敏性降低率為51.94%，酪蛋白致敏性降低率為73.26%，α-乳白蛋白致敏性降低率為80.16%。Ahmad 等[40]在pH 為2.2 和5.5 時(shí)，用胃蛋白酶水解αS1-酪蛋白后，發(fā)現(xiàn)其抗原性分別降低至60%和38%。雖然單酶可降低致敏性，但其對(duì)致敏蛋白的水解能力有限。劉曉宇等[41]通過使用二步法水解（堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶）水解酪蛋白發(fā)現(xiàn)，與單一酶酶解相比，雙酶水解能夠更有效地降低酪蛋白的抗原性。

此外，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過熱處理或高壓處理后的牛乳，蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生改變后結(jié)構(gòu)展開，可以使酶消解更容易。在高壓下，β-乳球蛋白能被各種酶有效水解[42]。Pe?as 等[43]研究了高壓處理（100～300 MPa）對(duì)胰蛋白酶水解乳清蛋白、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶的影響，結(jié)果表明，高壓增強(qiáng)乳清蛋白水解，降低了其致敏性。史瑜婷[44]將熱處理與雙酶解相結(jié)合，結(jié)果表明在85 ℃，處理20 min 后再進(jìn)行最佳雙酶組合酶解，β-乳球蛋白的殘余率低于1%。

2.1.5 乳酸菌發(fā)酵 通過乳酸菌發(fā)酵牛乳可以使牛乳蛋白的致敏性大大降低[45]。主要原因：其一，發(fā)酵牛乳前的殺菌處理可以誘導(dǎo)致敏蛋白構(gòu)象發(fā)生變化，導(dǎo)致蛋白失活，掩蔽抗原表位，降低致敏性；其二，在發(fā)酵過程中，乳酸菌分解乳糖產(chǎn)生乳酸導(dǎo)致pH 值降低，電荷改變，乳蛋白的結(jié)構(gòu)受到影響，即構(gòu)象發(fā)生改變，這也是牛乳蛋白致敏性降低的一個(gè)原因；其三，乳酸菌發(fā)酵可產(chǎn)生一些蛋白酶，酶解也可降低牛乳蛋白的致敏性；此外發(fā)酵乳中的活性乳酸菌進(jìn)入人體腸道內(nèi)可能對(duì)宿主的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，從而降低牛乳蛋白的致敏性。

許多研究表明，乳酸菌可以降解牛乳致敏蛋白[33]，Pescuma 等[46]發(fā)現(xiàn)德氏乳桿菌（Lactobacillus delbrueckii）CRL656 可水解β-乳球蛋白的主要致敏表位，使其抗原性達(dá)32%，緩解過敏反應(yīng)的發(fā)生。Yao 等[47]探究了發(fā)酵干酪乳桿菌（Lactobacillus casei）1134 對(duì)牛乳蛋白的影響，通過間接競(jìng)爭(zhēng)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢驗(yàn)了pH 值對(duì)各蛋白致敏性和抗原性的影響，并對(duì)發(fā)酵過程中產(chǎn)生的游離氨基酸進(jìn)行分析，對(duì)乳蛋白的蛋白水解進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明：發(fā)酵的干酪乳桿菌（Lactobacillus casei）1134 能顯著降低乳球蛋白和酪蛋白的抗原性。Bu等[48]研究發(fā)現(xiàn)瑞士乳桿菌（Lactobacillus helveticus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）菌株組合發(fā)酵，在減少牛乳致敏性上也很有效。張穎等[49]用8 株乳酸菌對(duì)脫脂乳進(jìn)行發(fā)酵，測(cè)定不同菌種、發(fā)酵時(shí)間、冷藏時(shí)間下發(fā)酵乳中β-乳球蛋白的殘留抗原性。結(jié)果表明，經(jīng)不同乳酸菌發(fā)酵12 h 后，發(fā)酵乳中β-乳球蛋白的致敏性均出現(xiàn)不同程度的下降，且菌株間差異顯著，復(fù)合菌株發(fā)酵對(duì)降低抗原性具有協(xié)同效果。

此外，多方式結(jié)合也是一種有效手段，張穎等[50]以瑞士乳桿菌（Lactobacillus helveticus）為發(fā)酵菌種，胃蛋白酶作為水解酶，探究了兩種方式結(jié)合對(duì)乳清蛋白抗原性的影響，結(jié)果表明β-乳球蛋白的抗原性降低了5%。

2.2 免疫系統(tǒng)功能的改善

研究發(fā)現(xiàn)CMPA 的發(fā)生與免疫系統(tǒng)的功能有密切關(guān)系。由此，改善免疫系統(tǒng)的功能亦是緩解嬰幼兒牛乳蛋白過敏的重要方法之一。

大量研究表明益生菌對(duì)嬰幼兒免疫系統(tǒng)有重要影響[51，52-53]。腸道是人體最大的免疫器官，人體和腸道菌群間進(jìn)行著活躍的代謝過程，并共同決定人的健康狀態(tài)。嬰幼兒的免疫系統(tǒng)發(fā)育相對(duì)未成熟，因此腸道抵御過敏蛋白的能力也相對(duì)較差。在腸道上層的細(xì)胞表面有一層菌膜屏障，具有免疫保護(hù)作用，維持腸道微生態(tài)；當(dāng)嬰幼兒腸道菌群失調(diào)時(shí)，有害菌會(huì)造成腸黏膜通透性改變，導(dǎo)致致敏性蛋白進(jìn)入體內(nèi)，引起過敏反應(yīng)，而益生菌定植后，能夠在腸黏膜上形成一層保護(hù)膜，不僅修復(fù)并增強(qiáng)腸黏膜的屏障功能，還調(diào)節(jié)了菌群平衡，促進(jìn)了免疫屏障的穩(wěn)固；此外，益生菌的代謝產(chǎn)物有丁酸等，而丁酸鹽正是腸道上皮細(xì)胞生長(zhǎng)和分化所必需的能量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此益生菌可以給腸道細(xì)胞提供養(yǎng)分，這對(duì)維持腸道的屏障功能有促進(jìn)作用[54]。Zhang 等[55]證實(shí)口服益生菌雙歧菌屬（Bifidobacterium） 可以通過改善腸上皮細(xì)胞受損的屏障功能來減輕食物過敏小鼠的腸道炎癥。Nermes等[56]研究發(fā)現(xiàn)益生菌通過促進(jìn)內(nèi)源性腸道屏障機(jī)制可以作為減輕腸道炎癥并治療過敏的一個(gè)有效工具。通過口服益生菌，增加人體腸道菌群多樣性，有研究證實(shí)這對(duì)減少過敏的發(fā)生有一定作用。

圖2 益生菌治療CMPA 的機(jī)制Fig.2 Mechanism of probiotics treating CMPA

有研究發(fā)現(xiàn)腸內(nèi)益生菌不僅可以改善防御屏障，而且對(duì)增強(qiáng)嬰幼兒腸道免疫力有刺激作用[57]，益生菌通過促進(jìn)分泌性免疫球蛋白 （slgA） 的分泌，減少過敏原從腸道進(jìn)入血液。在腸道黏液層，slgA 可通過與細(xì)菌胞壁抗原決定簇結(jié)合包裹異物來減緩過敏的發(fā)生[58]。陳毅秋[59]發(fā)現(xiàn)給小鼠灌胃LGG 后，LGG 在腸道定植的同時(shí)增強(qiáng)了B 細(xì)胞的活化，調(diào)節(jié)B 細(xì)胞分泌免疫球蛋白，顯著提高了小鼠腸道黏膜sIgA 的分泌量，從而調(diào)節(jié)了小鼠黏膜免疫系統(tǒng)，以此提高了機(jī)體免疫水平；Rigoadrover 等[60]為探究哺乳期補(bǔ)充益生菌短雙歧桿菌（B.breve）M-16V 對(duì)腸道和免疫系統(tǒng)成熟的影響，自新生小鼠出生后的第6～18 天，對(duì)其補(bǔ)充益生菌并進(jìn)行每日評(píng)估。在第19 天，其處理后得到腸系膜淋巴結(jié)細(xì)胞、脾細(xì)胞和上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：雖然在小鼠早期生活時(shí)所補(bǔ)充的益生菌并沒有提高其自身的免疫成熟，但短雙歧桿菌M-16V 增強(qiáng)了小鼠腸道內(nèi)IgA 的合成。總之，在小鼠哺乳期間，益生菌菌株短雙歧桿菌M-16V 的補(bǔ)充促進(jìn)了早期黏膜免疫的發(fā)展。

進(jìn)一步研究表明益生菌可以通過對(duì)淋巴細(xì)胞的免疫調(diào)控來減少牛乳蛋白引起的過敏反應(yīng)。CMPA 主要是由過敏原特異性IgE 介導(dǎo)的過敏反應(yīng)[61]，因此IgE 的分泌量與CMPA 過敏反應(yīng)的發(fā)生及其程度直接相關(guān)，而不同T 細(xì)胞（Th1/Th2 及Treg/Th17）之間的平衡影響IgE 分泌，過多的Th2及Th17 均會(huì)導(dǎo)致IgE 的分泌量增多，引發(fā)CMPA發(fā)生；同時(shí)缺少Treg 也會(huì)影響Th1/Th2 的平衡。正常機(jī)體Th1 與Th2 細(xì)胞以及Th1 型和Th2 型的細(xì)胞因子處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，且共同受調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（Treg）調(diào)控[62]。研究發(fā)現(xiàn)Treg 的功能受損是新生兒過敏的主要原因之一，Treg 在牛乳蛋白過敏嬰幼兒的脫敏中所發(fā)揮的關(guān)鍵作用已在各研究中得到證實(shí)，Shreffler 等[63]表明Treg 與牛乳過敏性兒童的良好預(yù)后相關(guān)。

有很多研究表明益生菌可通過增進(jìn)Th1 型免疫反應(yīng)，調(diào)控因過敏而反應(yīng)過度的Th2 型免疫反應(yīng)，從而減緩過敏癥狀[64-65]。楊景等[66]以β-乳球蛋白過敏小鼠原代淋巴細(xì)胞為模型，探究了副干酪乳桿菌（Lactobacillus paracasei）L9 對(duì)牛乳β-乳球蛋白過敏反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)L9 對(duì)β-乳球蛋白過敏引起的Th1/Th2 失衡具有調(diào)節(jié)作用，益生菌可以促進(jìn)T 細(xì)胞分化，抑制Th2 型免疫應(yīng)答，降低IL-4 等細(xì)胞因子水平，降低IgE 分泌，緩解β-乳球蛋白的過敏反應(yīng)。最新研究也表明益生菌能控制相關(guān)促炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)，抑制Th17 細(xì)胞分化，增強(qiáng)Treg 的細(xì)胞活性，進(jìn)而促進(jìn)體內(nèi)Treg/Th17 細(xì)胞平衡，最終提高機(jī)體的免疫耐受性[67]。在Zhang 等[68]對(duì)β-乳球蛋白的致敏小鼠進(jìn)行為期3周的嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）KLDS 1.0738 灌喂實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示KLDS 1.0738 可以使Treg 的表達(dá)增強(qiáng)，改善致敏小鼠的Treg/Th17 失衡，抑制β-乳球蛋白引發(fā)的致敏炎癥。同時(shí)益生菌可促進(jìn)Treg 分泌TGF-β、IL-10 等細(xì)胞因子，抑制Th2 型免疫應(yīng)答，減少IgE 的產(chǎn)生，使免疫系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡，減少CMPA 的發(fā)生[69-70]。Zhang 等[71]證實(shí)了益生菌雙歧桿菌（Bifidobacterium）對(duì)緩解過敏反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)中對(duì)過敏小鼠益生菌雙歧桿菌的灌喂，增加了Treg 的數(shù)量，抑制了偏移的Th2 免疫應(yīng)答，由此減輕了過敏小鼠的腸道免疫炎癥。季曉梅[72]探究了嗜酸乳桿菌（L.acidophilus）KLDS 1.0738 對(duì)β-乳球蛋白過敏小鼠的影響，并對(duì)過敏組小鼠（灌喂嗜酸乳桿菌菌懸液）和對(duì)照組小鼠（腹腔輔以等量生理鹽水）灌喂3 周后過敏癥狀的評(píng)估，結(jié)果表明：嗜酸乳桿菌KLDS 1.0738 減少了炎癥因子的釋放并降低了過敏小鼠血清中IgE 水平，有效緩解了過敏癥狀。因此，通過誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞因子，抑制IgE 產(chǎn)生并對(duì)過敏反應(yīng)起免疫調(diào)節(jié)作用的益生菌是難得的免疫調(diào)控者。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)研究技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的方法被用來解決嬰幼兒牛乳蛋白的過敏問題。在已有技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，人們發(fā)現(xiàn)利用輻照、超聲波等加工處理技術(shù)處理牛乳也可以減少嬰幼兒牛乳過敏癥的發(fā)生；而且與單一處理技術(shù)相比，多種方式協(xié)同作用可以更好地解決牛乳中的過敏蛋白的致敏問題，因此研究者們不斷嘗試將牛乳的各種加工技術(shù)相結(jié)合以期得到最佳的脫敏效果。

分子生物學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，為解決嬰幼兒牛乳蛋白過敏問題提供了新思路，利用基因打靶技術(shù)將牛乳中合成過敏蛋白的特定致敏基因敲除，從根本上阻斷致敏基因的表達(dá)，而且還可以將外源目的基因定位整合到基因組的特定位點(diǎn)，借助細(xì)胞內(nèi)源性調(diào)控序列指導(dǎo)外源目的基因高效表達(dá)，從而有效降低經(jīng)整合引起的位置效應(yīng)的影響。這為培育致敏蛋白基因敲除的優(yōu)質(zhì)奶牛新品種和生產(chǎn)“人源化”牛乳奠定了一定基礎(chǔ)。

此外，針對(duì)嬰幼兒牛乳蛋白過敏問題，可添加具有脫敏作用的天然活性物質(zhì)作為脫敏因子，如耳突麒麟菜寡糖、姜黃提取物、茶葉中茶多酚以及海洋天然藻類來源的活性物質(zhì)等，以緩解相關(guān)過敏癥狀[73]。

將以上這些技術(shù)手段應(yīng)用于抗過敏的預(yù)防以及治療中，具有廣闊的發(fā)展前景，對(duì)開發(fā)低敏牛乳制品均具指導(dǎo)性意義。雖提倡母乳喂養(yǎng)，但牛乳脫敏仍是一個(gè)重要領(lǐng)域，更加安全、有效的脫敏方案還有待進(jìn)一步研究和探索。