隨著合成生物技術的快速發展，合成生物技術食品逐漸進入消費市場，然而，這類食品的潛在致敏風險性同樣引起廣泛關注。建立科學、全面且嚴格的評估體系，對于保障合成生物技術食品的安全性至關重要。文章綜述合成生物技術食品的致敏風險來源與驅動因素，重點討論現行有效的食品致敏性評價策略，即基于證據權重的風險評估，并闡述目前有關合成生物技術食品致敏性風險評估的策略，以期為這類食品潛在致敏性標準評估體系的構建和市場應用提供理論依據。
1 合成生物技術食品的致敏風險來源與驅動因素
（1） 原料來源風險
在合成生物學中，用于食品生產的碳和能量可劃分為1G（第1代）、2G（第2代）和3G（第3代），分別對應不同的原料來源和技術特點。其中，1G原料主要來源于玉米、小麥和甘蔗等糧食作物，它們供應穩定且加工技術成熟。2G原料主要來源于非糧食生物質，如稻草和麥秸等農業廢棄物、木屑等林業廢棄物以及微藻等新資源食品原料，它們不與糧食供應競爭且可持續性較強。3G原料的主要來源是以CO2為代表的非生物質原料，它們完全擺脫對生物質的依賴且可持續性和環境友好性更強。合成生物技術食品的生產原料種類豐富，然而，部分原料本身含有能夠引發過敏反應的物質或與已知致敏原存在交叉反應，如小麥麩質、糧食與非糧食產物中殘存的蛋白質（大豆蛋白等）等均是目前已知的致敏原，其攝入能引起人體的不良反應。此外，在培養過程中所添加的各種輔料，如細胞肉培養所用的生長因子和血清，發酵中使用的pH緩沖液和消泡劑等均是潛在的致敏風險因子。因此，需要加強可能進入合成生物技術食品中的各種原輔料的致敏性評估，同時積極推動原料體系從1G、2G向3G過渡，以減少原輔料中的致敏原引入，同時實現更可持續和環境友好的生產模式。
（2）技術體系帶來的風險
合成生物技術食品的技術基礎主要是合成生物學與精準發酵。合成生物學策略是基于工程可預測性以控制復雜系統而構建的“設計?構建?測試?學習”循環，其核心是構建細胞工廠，即通過對底盤細胞（細菌、酵母、微藻等）的遺傳和代謝進行改造，使其能夠高效合成目標物質。在此階段，致敏風險主要來源于基因修飾引入的致敏原。一方面是基因編輯或外源基因插入所導致的已知致敏原蛋白或與其存在交叉反應的新蛋白質表達。另一方面，因基因編輯而導致的基因缺失和錯碼等突變現象，可能產生具有潛在致敏性的非預期蛋白質片段。同時，改造菌株在離體環境下，因細胞復制時間延長而引起的基因組不穩定性，可能導致基因表達失調，進而使其內源性致敏蛋白的表達增高。
除原輔料和改造菌株外，發酵過程涉及的致敏風險可能主要來源于發酵條件和加工環境變化。發酵條件（例如pH值、溫度、營養組成等）的變化可能會導致細胞中蛋白質表達譜的改變，從而上調已知致敏蛋白表達或產生新致敏蛋白。此外，發酵過程中物質與環境之間的相互作用同樣可能存在微生物污染風險，從而引入已知或未知致敏原并導致致敏風險增加。
（3）產物風險
合成生物技術食品是以改造后的微生物為底盤細胞，通過控制發酵過程，進而獲得蛋白質、碳水化合物、脂肪和維生素等產物，可經過進一步加工來增強其風味、質地和外觀，并將其轉化為商業上可行的產品。由于加工過程中蛋白質結構的改變、致敏原的交叉污染、新型蛋白質的引入以及消費者健康和安全方面的考慮，因此必須綜合考量通過精準發酵和食品加工所得產品的致敏潛力，特別是人造魚、人造奶和人造肉等蛋白類食品。加工方式和過程也會給合成生物技術食品帶來不同的風險。蛋白質結構同樣受加工方式的影響，如高溫、高壓和酶解等手段可能破壞蛋白結構，從而隱藏或暴露致敏表位，進而改變其致敏能力。此外，衛生環境、微生物污染和設備共用等也是造成食品加工過程中致敏風險提高的重要因素。
（4）驅動因素
已知影響蛋白質致敏及其發展的因素主要為受試者、暴露途徑和致敏原本身[44]。蛋白致敏狀況受受試者種族、性別、年齡和遺傳等因素影響。此外，其它因素，如健康水平、生長環境、飲食習慣、運動、非甾體類藥物、抗炎藥、酒精和睡眠不足等同樣在人群致敏中發揮重要作用。
綜上所述，各種因素凸顯了合成生物技術食品致敏性評估的復雜性。生產原輔料、技術體系、終產物、暴露類型、人群和環境等均可能影響個體對食物過敏的敏感性和脆弱性。多因素相互作用使得合成生物技術食品的致敏風險難以預測和控制，增加了過敏反應發生的可能性。必須制定相關策略來評估和減輕合成生物技術食品中不斷上升的致敏風險。
2 食品致敏原致敏性評價策略
（1）國內外現行評價標準與法規
沒有任何單一的測試可以完全預測特定新型蛋白質的潛在致敏性。世界衛生組織、國際食品法典委員會和聯合國糧食及農業組織曾聯合發布了關于食品致敏原評估的指南，提出基于證據權重法的致敏性評估策略，并強調多學科綜合評估的重要性。
歐洲食品安全局假定所有含有蛋白質的新食物均具有致敏潛力，并提供了有關進一步研究食品潛在致敏性的方法，即應通過綜合考慮其成分（特別是蛋白質）、來源（包括分類關系）、生產過程以及可用的實驗和人類數據（包括交叉反應性信息）評價新型食品的致敏潛力。同時，歐洲過敏和臨床免疫學學會最近發布了更新的IgE介導的食物過敏診斷和管理臨床指南，為IgE介導的食物過敏人群診斷提供合理建議。此外，美國同樣要求新型食品在上市前需經過美國食品藥品監督管理局的安全性評估，特別是對新表達蛋白質的致敏性進行評估。加拿大衛生部在新食品安全性評估指南中從原材料、新加工技術和轉基因等方面說明植物和微生物來源的新型食品的致敏性相關問題。
我國對新食品原料的致敏性評估同樣依據生物信息學分析、體外試驗和體內實驗等多方面數據。其中，《食品安全國家標準 預包裝食品標簽通則》（GB 7718—2025）中要求食品標簽上必須明確標注含麩質谷物、甲殼綱類動物、魚類、蛋類、花生、大豆、乳、堅果等致敏原。以上法規和標準為食品致敏原的評估提供了科學依據和管理框架，確保了消費者的健康和安全。
（2）基于證據權重風險評估
所有含有蛋白質的食物均存在致敏潛力，且沒有公認的單一特性可以預測食物過敏。因此，包括中國、歐盟和美國在內的世界各國和科學機構制定了不同的指南來評估食物中蛋白質的致敏性，且幾乎所有指南都建議采用證據權重方法評估蛋白質的致敏潛力。其核心在于：1）使用生物信息學將新蛋白的序列與引起過敏反應的致敏蛋白序列進行比較；2）對潛在致敏原及其消化產物的結構進行分析；3）基于動物和人群的體內外試驗進一步驗證致敏原的致敏性。通過對各項致敏性研究證據的綜合分析，可評估食物中蛋白質的致敏風險高、低。
（3）理想化的評估策略——分類評估
由于環境、人類機體免疫狀態和食品結構的復雜性和多變性，因此其相互之間的交叉致敏組合仍存在未知領域。當前基于證據權重風險評估的方法側重于單一蛋白質（或最多幾種蛋白質）對過敏個體的影響以及致敏和交叉反應的可能性[44]。此方法雖適合判別已知存在致敏能力的物質，但不適用于新型蛋白質的致敏風險預測。在評估新型致敏原時，通常可以描述為以下兩種情況：1）在新食品中存在與已知致敏原相關或同源結構（交叉反應性），此情況可進行比較評估并評價交叉反應的程度；2）對于新型食物中新的致敏原結構產生的過敏反應，即與已知的致敏原結構沒有同源性，這類致敏原評估的危害識別與危害特征描述以及風險特征描述主要基于案例報道，同時可通過質譜技術、免疫學技術以及開發新的細胞和動物模型進行致敏性評估。
3 合成生物技術食品致敏風險評估
食品安全評估指南將致敏性視為基于蛋白質或含有蛋白質的來源或成分的背景下應考慮的主要危害[81]。當前致敏性評估主要通過與已知致敏原的特征進行匹配識別，而對評估所需致敏性參數和標準尚未達成共識。同時，隨著合成生物技術食品逐步進入食品系統，基因編輯和合成生物學可能引入未知致敏性的全新蛋白質或修飾產物。為保證消費者的生命安全，需要建立更加準確地識別機制和評估策略以判別其對消費者的潛在致敏風險。
歐盟第178/2002號條例（EC）將“風險分析”定義為由3個相互關聯部分的組合：風險評估、風險管理和風險溝通[82]。風險評估和風險管理是風險分析中相互作用和迭代的過程，致敏風險評估策略及方法應受風險管理決策調控，并反映在風險管理者所需的信息中。Houben等[83]介紹了歐盟COST行動1402 ImpARAS（改進致敏性風險評估策略）中部分內容，并概述關于IgE介導的新型或改良食品蛋白的致敏性風險管理決策所涉及的理論參數和標準。此外，Crevel等[84]探討了IgE介導的蛋白致敏性評估參數和決策標準，強調了風險評估與風險管理緊密結合的重要性，同時基于致敏閾值制定了一個致敏風險評估框架，可用于評估新的或改良的蛋白質及其衍生食品的交叉反應性和致敏能力。
合成生物技術食品的潛在致敏風險性評估可以參考上述Houben[83]和Crevel[84]等提出的策略和方法，分兩步進行。第1步，根據風險管理目標選擇合適的參數和標準。其中，風險管理參數和標準主要包括基于危害（如是否是致敏原，是否是強致敏原，是否具有低劑量誘發效果等），基于風險（如致敏的流行率，致敏癥狀的發生率等）和基于暴露的方法。單個參數/標準或多參數/標準組合被使用以應對不同的場景需求。如歐洲食品安全管理局選擇“無致敏癥狀/致敏癥狀”標準評估油菜籽蛋白的致敏風險，以實現“避免過敏消費者食用含有此成分食品”的目的。第2步，根據上述參數/標準，基于致敏閾值進行合成生物技術食品潛在致敏風險性評估。首先，科學性指標、經濟因素、人口統計學因素和文化因素等被運用以確定合成生物技術食品中蛋白質的預期暴露數據（蛋白質在食品中的含量、消費者的攝入量以及食品的食用頻率等）。其次，通過比較蛋白預期暴露數據與其致敏閾值范圍的關系判斷其致敏潛力，若它大于致敏閾值范圍則需采取生物信息學和免疫學等手段進行評估。其中，滿足評估標準的食物被認定為“安全”，而其余食物均被認定為“不安全”，應嚴格禁止或限制其攝入量。
致敏閾值是合成生物技術食品的致敏風險性評估過程的重要核心，它與毒理學閾值概念相當，可被用于表示在一定暴露水平下，食品蛋白不會引起致敏反應的攝入量。然而，鑒于合成生物技術食品的多樣性以及個體在遺傳、飲食習慣和健康狀況等方面的差異，目前尚缺乏關于各種合成生物技術食品致敏閾值的充分數據，極大限制了該類食品潛在致敏風險評估的快速發展。因此，合成生物技術食品上市后，需要跟蹤研究，可著重于闡明不同暴露途徑下食物攝入量與致敏反應之間的關系，通過雙盲安慰劑對照食物試驗、統計劑量分布模型（對數正態分布、對數邏輯分布和威布爾分布）等手段建立“人群-劑量-致敏反應”的數據聯絡網，并基于ED01（能引起1%過敏消費者產生致敏反應的劑量）或ED05原則提出參考閾值。合理的致敏閾值為食品標簽和安全標準提供量化依據，可以減少消費者免受意外致敏原的傷害，提高人類健康水平。
4 結語
合成生物技術食品的潛在致敏風險性評估，是確保食品安全性的重要環節。由于致敏反應的復雜性以及個體差異性，目前所用的評估方法僅能在特定范圍內識別和預測潛在的食物致敏風險。需要深入探索過敏反應的機制，明確合成生物技術食品的致敏閾值和開發更合理的評估策略，以提高評估的準確性和可靠性。同時要加強國際合作與交流，建立統一的評估標準和規范，以促進合成生物技術食品的安全監管和消費者健康安全的有效保障。
原文鏈接：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=hyKDWyHWvTsIcj9rss30V0gUhHO-gh61r7uS1BoDn7B0gdAdpE02hTtCd6a-hJ7Fb6g0aB-mN5kOjl4OoWdJN8pEfPH38G05KnyWQ6dhChXunc85dXmTXwdZxWF5-New4xibvYasEQ46k8EOuQU0HRgyl6JrfXKysW9orqj78tPLRqregOUjVw==&uniplatform=NZKPT&language=CHS
