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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 食品安全中食物過敏原的基礎(chǔ)研究及相關(guān)試劑盒的研制
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本作品是在老師精心指導(dǎo)下歷經(jīng)兩年多完成的集體作品。該項(xiàng)目國內(nèi)首次對具有我國區(qū)域特色食物過敏原基因進(jìn)行克隆、表達(dá)及免疫學(xué)特性鑒定。有6個(gè)食物過敏原基因在Gene Bank 登錄，豐富了我國該領(lǐng)域研究的基礎(chǔ)內(nèi)容，填補(bǔ)了國內(nèi)食物過敏原研究領(lǐng)域的空白。同時(shí)，制備了八大類食物過敏原多抗和主要過敏原單抗，并進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，為食物過敏原檢測和診斷試劑的研制奠定了基礎(chǔ)。在國際上首次探討了我國傳統(tǒng)加工方式對食物過敏原免疫原性的影響，為食物過敏的預(yù)防提供了理論依據(jù)。 此外，初步研制出食物過敏原快速檢測試劑盒，并經(jīng)出入境檢驗(yàn)檢疫局試用，完全可替代國外同類進(jìn)口產(chǎn)品；同時(shí)，本課題組研制的食物過敏原診斷試劑（發(fā)明專利公開號：CN 1844928），具有自主知識產(chǎn)權(quán), “食物過敏特異性IgG檢測ELISA試劑盒”現(xiàn)已與企業(yè)簽訂產(chǎn)業(yè)化合作協(xié)議書，填補(bǔ)了國內(nèi)該產(chǎn)品的空白，具有顯著的社會效益。
- 詳細(xì)介紹：
- 食品安全直接關(guān)系到人民群眾的健康和生命安全，解決食品安全問題是國家需要，也是廣大人民群眾的需要。目前我國對食品安全的關(guān)注主要集中在農(nóng)藥殘留、細(xì)菌及其毒素、病原體污染、毒素污染、化學(xué)污染物等方面，而食物過敏是食品安全中極為重要的一個(gè)方面，雖然國內(nèi)已對食物過敏引起高度重視，但對食物過敏原的相關(guān)研究仍處在起步階段。 本研究首次對我國常見主要食物過敏原進(jìn)行生物化學(xué)和分子生物學(xué)研究及其標(biāo)準(zhǔn)化，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討食品加工對其致敏性的影響以及對相關(guān)檢測方法和診斷試劑進(jìn)行研究，填補(bǔ)了我國在食物過敏原應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的空白，為食物過敏的預(yù)防、診斷和食物過敏原的檢測奠定了理論基礎(chǔ)。 本項(xiàng)目是一集體項(xiàng)目，在老師的指導(dǎo)下，11位同學(xué)分別從生物化學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)(抗體制備)、食品加工、試劑盒研制及應(yīng)用開展了系列研究，具體內(nèi)容如下： 1、食物過敏原的分子生物學(xué)研究： 本項(xiàng)目首次對具有中國區(qū)域特性的八大類主要食物過敏原（包括牛乳、雞蛋、魚、甲殼類水生生物、花生、大豆、芝麻、小麥）的基因進(jìn)行克隆和高效表達(dá)、純化，以及免疫學(xué)特性鑒定，其中牛奶β-乳球蛋白基因、α-乳白蛋白基因、雞蛋卵類粘蛋白基因、中國春小麥CM16蛋白基因、甜蕎麥16KDa蛋白基因均在Gene Bank登錄,登錄號分別為：EU883598、FJ232912、FJ227543、EU883599、FJ430161，已投稿（待發(fā)表）相關(guān)研究論文13篇，進(jìn)一步豐富了我國該研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)內(nèi)容，填補(bǔ)了國內(nèi)食物過敏原研究領(lǐng)域的空白，促進(jìn)了我國食物過敏反應(yīng)學(xué)科（Food Allergy）的發(fā)展，使我國在國際該研究領(lǐng)域中占有一席之地。 2、食物過敏原的標(biāo)準(zhǔn)化研究： 本項(xiàng)目首次制備出我國常見八大類食物過敏原（牛乳、雞蛋、魚、蝦、花生、大豆、芝麻、小麥）多克隆抗體和牛奶、雞蛋、花生等主要過敏原單克隆抗體，并對八大類食物過敏原主要抗原含量和生物學(xué)活性進(jìn)行測定及標(biāo)準(zhǔn)化，為食物過敏原檢測試劑和診斷試劑的研制奠定了基礎(chǔ)。 3、不同加工方式對食物過敏原免疫原性的影響： 常見食物過敏原主要由蛋白質(zhì)組成，而一般情況蛋白質(zhì)在高溫、強(qiáng)酸作用下易變性。但是，實(shí)際生活中人們常使用的食品是經(jīng)過高溫加工和胃腸道消化，但依然存在大量的食物過敏現(xiàn)象。 本研究針對我國傳統(tǒng)的食品加工工藝，首次對雞蛋、花生和牛奶的不同加工方式對其免疫原性的影響進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：（1）不同加工方式下（蒸、煮、煎、鹵和茶葉蛋）雞蛋蛋白組分和主要變應(yīng)原活性和免疫原性發(fā)生明顯變化，蒸蛋和煎蛋的蛋白變應(yīng)原活性和免疫原性相對較高，水煮蛋則相對較低，鹵雞蛋和茶葉蛋蛋白發(fā)生嚴(yán)重降解，與IgE免疫結(jié)合能力顯著降低，提示不同雞蛋加工方式可影響其免疫原性，通過探索減低雞蛋過敏原性的加工方式，以達(dá)到預(yù)防和降低兒童雞蛋過敏的目的。（2）通過對不同的中國傳統(tǒng)花生加工方式（烘烤花生、炒花生、水煮花生）的過敏原免疫原性分析，顯示經(jīng)加工后花生主要過敏原Ara h1免疫原性增強(qiáng)，并對其機(jī)制進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和功能研究。為食物過敏性疾病的預(yù)防提供了理論依據(jù)。 注：(1)The effect of processing on the allergenic properties of Hen’s egg white proteins. J Allergy Clin. Immunol.(IF=8.83)已投稿，正在審稿中。(2)不同加工方式對花生過敏原性的影響一文待投稿。 4、食物過敏原標(biāo)簽法規(guī)： 2006年美國眾議院通過“食物過敏原標(biāo)簽及消費(fèi)者保護(hù)法(FALCPA)”規(guī)定從2006年開始在食品標(biāo)簽中應(yīng)明確表明是否含有8大類（牛乳、雞蛋、魚、甲殼類水生生物、花生、大豆、小麥等）主要過敏食品。2007年5月香港特區(qū)政府規(guī)定必須在出售的食品上標(biāo)明可能的致敏成分。歐盟、日本、俄羅斯等國也相繼通過相關(guān)法規(guī)。而我國尚未建立有關(guān)食物過敏原標(biāo)簽法規(guī)。 目前，我國已十分重視食物過敏原的標(biāo)簽法規(guī)的建立，2008年3月，國家質(zhì)檢總局召開食物過敏原國際研討會（本課題組作為國內(nèi)高校特邀兩位代表之一在研討會上專題發(fā)言），2008年10月，國家已出臺有關(guān)食物過敏原標(biāo)簽法規(guī)的相關(guān)草案。本項(xiàng)目通過對我國具有區(qū)域特色的八大類食物過敏原的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，為我國食物過敏原標(biāo)簽法規(guī)的建立奠定了堅(jiān)實(shí)的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。 5、臨床食物過敏的診斷： 食物過敏性疾病是臨床上的常見病和多發(fā)病，我國部分地區(qū)食物過敏的發(fā)生率為3.4-5.0%。但是由于生物的區(qū)域性和多樣性，加以我國地大物博，食品物種繁多，食物過敏原的種類、免疫學(xué)特性、基因序列和蛋白結(jié)構(gòu)等與國外食物過敏原具有一定的差異。故臨床食物過敏原的診斷最好使用具有我國區(qū)域特色、標(biāo)準(zhǔn)化的食物過敏原。 國內(nèi)臨床上使用的食物過敏原（變應(yīng)原）診斷試劑仍是沿用70年代方法生產(chǎn)的粗抗原（粗浸液變應(yīng)原），這種粗浸液變應(yīng)原在臨床應(yīng)用中存在易產(chǎn)生假陽性、靈敏性和準(zhǔn)確性低等不足，與國外標(biāo)準(zhǔn)化食物過敏原同類產(chǎn)品相比有較大差距，而且也大大落后國內(nèi)臨床過敏性疾病診治工作的需要。本作品研制的標(biāo)準(zhǔn)化食物過敏原用于臨床診斷可提高食物過敏診斷的特異性，減少假陽性。因此，通過對我國常見食物過敏原的分子生物學(xué)、免疫學(xué)和標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)深入研究，對食物過敏性疾病的預(yù)防、診斷都具有重要的意義。 6、食物過敏原檢測試劑和診斷試劑的研制： （1）食物過敏原檢測試劑盒的研制： 本項(xiàng)目研制的食物過敏原快速檢測試劑盒（如花生過敏原膠體金快速檢測試劑盒），現(xiàn)已在某出入境檢驗(yàn)檢疫局正式試用，檢測結(jié)果具有高度的特異性和敏感性，完全可替代國外同類產(chǎn)品。為完善我國食品安全預(yù)警體系，建立國家食品過敏監(jiān)督、檢測體系提供了新的檢測方法和手段，還可成為食品加工、生產(chǎn)商內(nèi)部進(jìn)行食品質(zhì)量控制的科學(xué)依據(jù)。 （2）食物過敏原診斷試劑盒的研制： 本項(xiàng)目在對食物過敏原研究基礎(chǔ)上，歷經(jīng)兩年多的時(shí)間，研制了食物過敏原的IgG體外診斷試劑盒（發(fā)明專利公開號：CN 1844928），具有自主知識產(chǎn)權(quán)。2008年12月本課題組已正式與國內(nèi)某知名生物技術(shù)有限公司就“食物過敏特異性IgG檢測ELISA試劑盒”簽訂產(chǎn)業(yè)化合作協(xié)議書，改變了國內(nèi)臨床上該領(lǐng)域仍依靠國外進(jìn)口診斷試劑的現(xiàn)狀，填補(bǔ)了國內(nèi)該領(lǐng)域的空白，具有顯著的社會效益。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 在眾多食品安全問題中，食品過敏是其中極為重要的一個(gè)方面。本研究首次對我國常見主要食物過敏原進(jìn)行生化和分子生物學(xué)、免疫學(xué)研究及其標(biāo)準(zhǔn)化，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討不同加工方式對食物過敏原免疫原性的影響，以及對相關(guān)檢測方法和診斷試劑進(jìn)行研究，填補(bǔ)我國在食物過敏原應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域空白，為完善我國食品安全預(yù)警體系、建立我國食物過敏原標(biāo)簽法規(guī)以及為食物過敏性疾病的預(yù)防、診斷奠定理論基礎(chǔ)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 首次對主要食物過敏原基因進(jìn)行克隆表達(dá)及免疫學(xué)特性鑒定；并制備出多抗、單抗及其標(biāo)準(zhǔn)化；此外，首次就不同加工方式對雞蛋、牛奶、花生免疫原性的影響進(jìn)行研究，填補(bǔ)國內(nèi)食物過敏原研究領(lǐng)域的空白。 首次研制出食物過敏原檢測和診斷試劑盒，具有自主知識產(chǎn)權(quán)；食物過敏原檢測試劑盒已在出入境檢驗(yàn)檢疫局試用，可替代國外同類產(chǎn)品。食物過敏特異性IgG檢測ELISA試劑盒已轉(zhuǎn)讓給某生物公司，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 基礎(chǔ)理論：填補(bǔ)了國內(nèi)食物過敏原研究領(lǐng)域空白，促進(jìn)了我國過敏反應(yīng)學(xué)科發(fā)展。 食品安全預(yù)警體系：有助于完善我國食品安全預(yù)警體系的建立，還可為食品加工、質(zhì)量控制提供檢測方法和科學(xué)依據(jù)。 臨床應(yīng)用:為食物過敏的預(yù)防和診斷提供新的技術(shù)手段。 產(chǎn)業(yè)化：具有自主知識產(chǎn)權(quán)，2008年12月已與某生物技術(shù)公司簽訂食物過敏原快速檢測試劑盒的成果轉(zhuǎn)讓合同，為企業(yè)提供源頭性創(chuàng)新成果。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 對我國常見過敏原基因（牛奶主要過敏原β-乳球蛋白基因、α-乳白蛋白基因、雞蛋卵類粘蛋白基因、蝦夷扇貝tropomyosin基因、家蠶精氨酸激酶基因、花生主要過敏原Ara h1基因、Ara h2基因、中國春小麥CM16基因、甜蕎麥16KD過敏原基因和芝麻albumin基因）的克隆表達(dá)、純化及免疫學(xué)鑒定。上述研究已投稿相關(guān)研究論文13篇。 八大類食物過敏原多抗的制備和主要過敏原單抗的制備，及其標(biāo)準(zhǔn)化研究。 不同加工方式對食物過敏原免疫原性的影響：研究發(fā)現(xiàn)不同加工方式如蒸蛋、煎蛋、水煮蛋、鹵蛋和茶葉蛋雞蛋主要變應(yīng)原活性發(fā)生明顯變化，并對其發(fā)生機(jī)理進(jìn)行了深入研究。已投稿和待投稿SCI論文2篇。 食物過敏特異性IgG檢測ELISA試劑盒的研制，現(xiàn)已成功轉(zhuǎn)讓給某生物公司，為臨床食物過敏的預(yù)防和診斷提供理論依據(jù)和技術(shù)手段。 花生過敏原膠體金快速檢測試劑盒，經(jīng)出入境檢驗(yàn)檢疫局試用，可替代國外同類進(jìn)口產(chǎn)品。為完善我國食品安全預(yù)警體系，建立國家食品過敏監(jiān)督、檢測體系提供新的檢測方法和手段，具有顯著的社會效益。
獲獎(jiǎng)情況
- 1、作品有關(guān)食物過敏原的分子生物學(xué)研究內(nèi)容已有13篇論文向國內(nèi)核心刊物投稿（待發(fā)表）。 2、The effect of processing on the allergenic properties of Hen’s egg white proteins. J Allergy Clin. Immunol.(IF=8.83)已投稿，正在審稿中。 3、The effect of processing on the allergenic properties of hen’s egg white proteins.Allergy (In preparation. IF=5.35)
鑒定結(jié)果
- 本作品在廣東省醫(yī)學(xué)情報(bào)研究所對立項(xiàng)進(jìn)行了查新，查新結(jié)果為：“目前未檢索到國內(nèi)有關(guān)作者報(bào)道有關(guān)食品過敏原定量檢測試劑盒的研究文獻(xiàn)，也未檢索到有關(guān)食品過敏發(fā)生的安全保障體系的研究文獻(xiàn)公開報(bào)道”。
參考文獻(xiàn)
- 1.Burks, A.W., Cockrell, G., Stanley, J.S.,.et al. Recombinant peanut allergen Ara h I expression and IgE binding in patients with peanut hypersensitivity. J. Clin. Invest. 1995，96 (4)：1715-1721. 2.Stanley JS, King N, Burks AW, et al. Identification and mutational analysis of the immunodominant IgE binding epitopes of the major peanut allergen Ara h 2. Arch Biochem Biophys. 1997;342(2):244-53. 3.Gonzalez R, Duffort O, Calabozo B,et al.Monoclonal antibody- based method to quantify Gly m 1. Its application to assess environmental exposure to soybean dust. Allergy. 2000;55 (1):59-64. 4.Wolff N, Yannai S, Karin N, et al. Identification and characterization of linear B-cell epitopes of beta-globulin, a major allergen of sesame seeds. J Allergy Clin Immunol. 2004 Nov;114(5):1151-8. 5.葉永茂.食品安全---中國面臨新的形勢與挑戰(zhàn)。藥品評價(jià)，2004, 1(2): 83-88. 6.Hanson L., Telemo E.. The growing allergy problem. Acta. Pediatr. 1997, 86(9): 916-918. 7.趙京，陳育智，文昭明。嬰幼兒和兒童食品過敏的發(fā)病機(jī)理及臨床表現(xiàn)。中華兒科雜志。2002，40（3）：179-181.
同類課題研究水平概述
- 食品安全已經(jīng)成為全球性的公共衛(wèi)生學(xué)問題，食品過敏現(xiàn)已成為食品安全中極為重要的一個(gè)方面；在美國每年因食物過敏約200人死亡，每年用于食品過敏的醫(yī)療費(fèi)用超過180億美元。在我國人群中，約有3-5%的人曾患有食品過敏。 國外食物過敏問題得到了廣泛認(rèn)識和關(guān)注。美國眾議院通過的食物過敏原標(biāo)簽及消費(fèi)者保護(hù)法(FALCPA)規(guī)定，從2006年開始，在食品標(biāo)簽中應(yīng)明確表明是否含有八類主要過敏食品。2007年5月香港政府規(guī)定必須在出售的食品上標(biāo)明可能的致敏成分。歐盟、日本等國也相繼通過上述法規(guī)。食品標(biāo)簽已成為設(shè)置國際技術(shù)壁壘的重要手段以及設(shè)立技術(shù)壁壘的新區(qū)域。 而我國目前人們主要關(guān)注與農(nóng)藥、獸藥、重要有機(jī)污染物、食品添加劑、飼料添加劑與違禁化學(xué)藥品、生物毒素等相關(guān)的食品安全問題。對食品安全的檢測研究也集中在這些方面。食物過敏問題卻一直沒有引起足夠的重視，對食品過敏和食物過敏原的研究以及過敏原的快速檢測、分析極為滯后。 目前對食物過敏原分子生物學(xué)研究大多來自國外。Burks 等克隆了花生主要過敏原Ara h1，并對其IgE反應(yīng)性進(jìn)行了臨床研究。Odani等人對大豆主要過敏原Gly m1進(jìn)行克隆。Gonzalez等人運(yùn)用雙抗體夾心技術(shù)對大豆主要過敏原Gly m1進(jìn)行檢測。Wolff等人對芝麻主要過敏原β球蛋白的B細(xì)胞抗原表位進(jìn)行了鑒定。我國地大物博，食品物種繁多，故食物過敏原的種類和基因序列與國外食品具有一定的差異并具有區(qū)域性。對我國食物過敏原的系統(tǒng)研究和活性鑒定，食物過敏性疾病的診斷和治療具有重要意義。 目前國際上一些大的醫(yī)藥公司已生產(chǎn)出經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的重組變應(yīng)原體外免疫診斷試劑，現(xiàn)已進(jìn)入我國醫(yī)藥市場，但價(jià)格極為昂貴（檢測20種過敏原約1600元/次/人）。國內(nèi)臨床上使用的變應(yīng)原診斷試劑仍是沿用70年代方法生產(chǎn)的粗抗原，這種粗浸液變應(yīng)原在臨床應(yīng)用中存在易產(chǎn)生假陽性、靈敏性和準(zhǔn)確性低等不足。國內(nèi)尚無SFDA批文有關(guān)變應(yīng)原體外診斷試劑的。 我國食物過敏原的基礎(chǔ)研究起步較晚，國內(nèi)有關(guān)食物過敏原的分子生物學(xué)研究和抗原標(biāo)準(zhǔn)化研究幾乎是空白，給我國食品安全帶來一定的隱患。加強(qiáng)對我國常見食物過敏原的分子生物學(xué)研究和標(biāo)準(zhǔn)化，并研制出主要食物過敏原檢測試劑和診斷試劑對進(jìn)一步建立和完善我國食品安全體系以及提高臨床食物過敏的預(yù)防和診斷水平具有重要意義。
