随着合成生物技术的快速发展，合成生物技术食品逐渐进入消费市场，然而，这类食品的潜在致敏风险性同样引起广泛关注。建立科学、全面且严格的评估体系，对于保障合成生物技术食品的安全性至关重要。文章综述合成生物技术食品的致敏风险来源与驱动因素，重点讨论现行有效的食品致敏性评价策略，即基于证据权重的风险评估，并阐述目前有关合成生物技术食品致敏性风险评估的策略，以期为这类食品潜在致敏性标准评估体系的构建和市场应用提供理论依据。
1 合成生物技术食品的致敏风险来源与驱动因素
（1） 原料来源风险
在合成生物学中，用于食品生产的碳和能量可划分为1G（第1代）、2G（第2代）和3G（第3代），分别对应不同的原料来源和技术特点。其中，1G原料主要来源于玉米、小麦和甘蔗等粮食作物，它们供应稳定且加工技术成熟。2G原料主要来源于非粮食生物质，如稻草和麦秸等农业废弃物、木屑等林业废弃物以及微藻等新资源食品原料，它们不与粮食供应竞争且可持续性较强。3G原料的主要来源是以CO2为代表的非生物质原料，它们完全摆脱对生物质的依赖且可持续性和环境友好性更强。合成生物技术食品的生产原料种类丰富，然而，部分原料本身含有能够引发过敏反应的物质或与已知致敏原存在交叉反应，如小麦麸质、粮食与非粮食产物中残存的蛋白质（大豆蛋白等）等均是目前已知的致敏原，其摄入能引起人体的不良反应。此外，在培养过程中所添加的各种辅料，如细胞肉培养所用的生长因子和血清，发酵中使用的pH缓冲液和消泡剂等均是潜在的致敏风险因子。因此，需要加强可能进入合成生物技术食品中的各种原辅料的致敏性评估，同时积极推动原料体系从1G、2G向3G过渡，以减少原辅料中的致敏原引入，同时实现更可持续和环境友好的生产模式。
（2）技术体系带来的风险
合成生物技术食品的技术基础主要是合成生物学与精准发酵。合成生物学策略是基于工程可预测性以控制复杂系统而构建的“设计‑构建‑测试‑学习”循环，其核心是构建细胞工厂，即通过对底盘细胞（细菌、酵母、微藻等）的遗传和代谢进行改造，使其能够高效合成目标物质。在此阶段，致敏风险主要来源于基因修饰引入的致敏原。一方面是基因编辑或外源基因插入所导致的已知致敏原蛋白或与其存在交叉反应的新蛋白质表达。另一方面，因基因编辑而导致的基因缺失和错码等突变现象，可能产生具有潜在致敏性的非预期蛋白质片段。同时，改造菌株在离体环境下，因细胞复制时间延长而引起的基因组不稳定性，可能导致基因表达失调，进而使其内源性致敏蛋白的表达增高。
除原辅料和改造菌株外，发酵过程涉及的致敏风险可能主要来源于发酵条件和加工环境变化。发酵条件（例如pH值、温度、营养组成等）的变化可能会导致细胞中蛋白质表达谱的改变，从而上调已知致敏蛋白表达或产生新致敏蛋白。此外，发酵过程中物质与环境之间的相互作用同样可能存在微生物污染风险，从而引入已知或未知致敏原并导致致敏风险增加。
（3）产物风险
合成生物技术食品是以改造后的微生物为底盘细胞，通过控制发酵过程，进而获得蛋白质、碳水化合物、脂肪和维生素等产物，可经过进一步加工来增强其风味、质地和外观，并将其转化为商业上可行的产品。由于加工过程中蛋白质结构的改变、致敏原的交叉污染、新型蛋白质的引入以及消费者健康和安全方面的考虑，因此必须综合考量通过精准发酵和食品加工所得产品的致敏潜力，特别是人造鱼、人造奶和人造肉等蛋白类食品。加工方式和过程也会给合成生物技术食品带来不同的风险。蛋白质结构同样受加工方式的影响，如高温、高压和酶解等手段可能破坏蛋白结构，从而隐藏或暴露致敏表位，进而改变其致敏能力。此外，卫生环境、微生物污染和设备共用等也是造成食品加工过程中致敏风险提高的重要因素。
（4）驱动因素
已知影响蛋白质致敏及其发展的因素主要为受试者、暴露途径和致敏原本身[44]。蛋白致敏状况受受试者种族、性别、年龄和遗传等因素影响。此外，其它因素，如健康水平、生长环境、饮食习惯、运动、非甾体类药物、抗炎药、酒精和睡眠不足等同样在人群致敏中发挥重要作用。
综上所述，各种因素凸显了合成生物技术食品致敏性评估的复杂性。生产原辅料、技术体系、终产物、暴露类型、人群和环境等均可能影响个体对食物过敏的敏感性和脆弱性。多因素相互作用使得合成生物技术食品的致敏风险难以预测和控制，增加了过敏反应发生的可能性。必须制定相关策略来评估和减轻合成生物技术食品中不断上升的致敏风险。
2 食品致敏原致敏性评价策略
（1）国内外现行评价标准与法规
没有任何单一的测试可以完全预测特定新型蛋白质的潜在致敏性。世界卫生组织、国际食品法典委员会和联合国粮食及农业组织曾联合发布了关于食品致敏原评估的指南，提出基于证据权重法的致敏性评估策略，并强调多学科综合评估的重要性。
欧洲食品安全局假定所有含有蛋白质的新食物均具有致敏潜力，并提供了有关进一步研究食品潜在致敏性的方法，即应通过综合考虑其成分（特别是蛋白质）、来源（包括分类关系）、生产过程以及可用的实验和人类数据（包括交叉反应性信息）评价新型食品的致敏潜力。同时，欧洲过敏和临床免疫学学会最近发布了更新的IgE介导的食物过敏诊断和管理临床指南，为IgE介导的食物过敏人群诊断提供合理建议。此外，美国同样要求新型食品在上市前需经过美国食品药品监督管理局的安全性评估，特别是对新表达蛋白质的致敏性进行评估。加拿大卫生部在新食品安全性评估指南中从原材料、新加工技术和转基因等方面说明植物和微生物来源的新型食品的致敏性相关问题。
我国对新食品原料的致敏性评估同样依据生物信息学分析、体外试验和体内实验等多方面数据。其中，《食品安全国家标准 预包装食品标签通则》（GB 7718—2025）中要求食品标签上必须明确标注含麸质谷物、甲壳纲类动物、鱼类、蛋类、花生、大豆、乳、坚果等致敏原。以上法规和标准为食品致敏原的评估提供了科学依据和管理框架，确保了消费者的健康和安全。
（2）基于证据权重风险评估
所有含有蛋白质的食物均存在致敏潜力，且没有公认的单一特性可以预测食物过敏。因此，包括中国、欧盟和美国在内的世界各国和科学机构制定了不同的指南来评估食物中蛋白质的致敏性，且几乎所有指南都建议采用证据权重方法评估蛋白质的致敏潜力。其核心在于：1）使用生物信息学将新蛋白的序列与引起过敏反应的致敏蛋白序列进行比较；2）对潜在致敏原及其消化产物的结构进行分析；3）基于动物和人群的体内外试验进一步验证致敏原的致敏性。通过对各项致敏性研究证据的综合分析，可评估食物中蛋白质的致敏风险高、低。
（3）理想化的评估策略——分类评估
由于环境、人类机体免疫状态和食品结构的复杂性和多变性，因此其相互之间的交叉致敏组合仍存在未知领域。当前基于证据权重风险评估的方法侧重于单一蛋白质（或最多几种蛋白质）对过敏个体的影响以及致敏和交叉反应的可能性[44]。此方法虽适合判别已知存在致敏能力的物质，但不适用于新型蛋白质的致敏风险预测。在评估新型致敏原时，通常可以描述为以下两种情况：1）在新食品中存在与已知致敏原相关或同源结构（交叉反应性），此情况可进行比较评估并评价交叉反应的程度；2）对于新型食物中新的致敏原结构产生的过敏反应，即与已知的致敏原结构没有同源性，这类致敏原评估的危害识别与危害特征描述以及风险特征描述主要基于案例报道，同时可通过质谱技术、免疫学技术以及开发新的细胞和动物模型进行致敏性评估。
3 合成生物技术食品致敏风险评估
食品安全评估指南将致敏性视为基于蛋白质或含有蛋白质的来源或成分的背景下应考虑的主要危害[81]。当前致敏性评估主要通过与已知致敏原的特征进行匹配识别，而对评估所需致敏性参数和标准尚未达成共识。同时，随着合成生物技术食品逐步进入食品系统，基因编辑和合成生物学可能引入未知致敏性的全新蛋白质或修饰产物。为保证消费者的生命安全，需要建立更加准确地识别机制和评估策略以判别其对消费者的潜在致敏风险。
欧盟第178/2002号条例（EC）将“风险分析”定义为由3个相互关联部分的组合：风险评估、风险管理和风险沟通[82]。风险评估和风险管理是风险分析中相互作用和迭代的过程，致敏风险评估策略及方法应受风险管理决策调控，并反映在风险管理者所需的信息中。Houben等[83]介绍了欧盟COST行动1402 ImpARAS（改进致敏性风险评估策略）中部分内容，并概述关于IgE介导的新型或改良食品蛋白的致敏性风险管理决策所涉及的理论参数和标准。此外，Crevel等[84]探讨了IgE介导的蛋白致敏性评估参数和决策标准，强调了风险评估与风险管理紧密结合的重要性，同时基于致敏阈值制定了一个致敏风险评估框架，可用于评估新的或改良的蛋白质及其衍生食品的交叉反应性和致敏能力。
合成生物技术食品的潜在致敏风险性评估可以参考上述Houben[83]和Crevel[84]等提出的策略和方法，分两步进行。第1步，根据风险管理目标选择合适的参数和标准。其中，风险管理参数和标准主要包括基于危害（如是否是致敏原，是否是强致敏原，是否具有低剂量诱发效果等），基于风险（如致敏的流行率，致敏症状的发生率等）和基于暴露的方法。单个参数/标准或多参数/标准组合被使用以应对不同的场景需求。如欧洲食品安全管理局选择“无致敏症状/致敏症状”标准评估油菜籽蛋白的致敏风险，以实现“避免过敏消费者食用含有此成分食品”的目的。第2步，根据上述参数/标准，基于致敏阈值进行合成生物技术食品潜在致敏风险性评估。首先，科学性指标、经济因素、人口统计学因素和文化因素等被运用以确定合成生物技术食品中蛋白质的预期暴露数据（蛋白质在食品中的含量、消费者的摄入量以及食品的食用频率等）。其次，通过比较蛋白预期暴露数据与其致敏阈值范围的关系判断其致敏潜力，若它大于致敏阈值范围则需采取生物信息学和免疫学等手段进行评估。其中，满足评估标准的食物被认定为“安全”，而其余食物均被认定为“不安全”，应严格禁止或限制其摄入量。
致敏阈值是合成生物技术食品的致敏风险性评估过程的重要核心，它与毒理学阈值概念相当，可被用于表示在一定暴露水平下，食品蛋白不会引起致敏反应的摄入量。然而，鉴于合成生物技术食品的多样性以及个体在遗传、饮食习惯和健康状况等方面的差异，目前尚缺乏关于各种合成生物技术食品致敏阈值的充分数据，极大限制了该类食品潜在致敏风险评估的快速发展。因此，合成生物技术食品上市后，需要跟踪研究，可着重于阐明不同暴露途径下食物摄入量与致敏反应之间的关系，通过双盲安慰剂对照食物试验、统计剂量分布模型（对数正态分布、对数逻辑分布和威布尔分布）等手段建立“人群-剂量-致敏反应”的数据联络网，并基于ED01（能引起1%过敏消费者产生致敏反应的剂量）或ED05原则提出参考阈值。合理的致敏阈值为食品标签和安全标准提供量化依据，可以减少消费者免受意外致敏原的伤害，提高人类健康水平。
4 结语
合成生物技术食品的潜在致敏风险性评估，是确保食品安全性的重要环节。由于致敏反应的复杂性以及个体差异性，目前所用的评估方法仅能在特定范围内识别和预测潜在的食物致敏风险。需要深入探索过敏反应的机制，明确合成生物技术食品的致敏阈值和开发更合理的评估策略，以提高评估的准确性和可靠性。同时要加强国际合作与交流，建立统一的评估标准和规范，以促进合成生物技术食品的安全监管和消费者健康安全的有效保障。
原文链接：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=hyKDWyHWvTsIcj9rss30V0gUhHO-gh61r7uS1BoDn7B0gdAdpE02hTtCd6a-hJ7Fb6g0aB-mN5kOjl4OoWdJN8pEfPH38G05KnyWQ6dhChXunc85dXmTXwdZxWF5-New4xibvYasEQ46k8EOuQU0HRgyl6JrfXKysW9orqj78tPLRqregOUjVw==&uniplatform=NZKPT&language=CHS
