Russian Journal of AllergyRussian Journal of AllergyРоссийский Аллергологический Журнал1810-88302686-682XPublishing House ABV Press12510.36691/RJA125ArticlesСтатьиResearch ArticleAllergenic extracts from natural and genetically modified soybeanАллергенные экстракты из натуральной и генетически модифицированной соиGervazievaV BГервазиеваВалентина Борисовна

доктор медицинских наук, профессор, зав. лабораторией аллергодиагностики

vbger@mail.ruSamoylikovP VСамойликовПавел Владимирович

кандидат медицинских наук, с.н.с. лаб. аллергодиагностики

BerzhetsV MБержецВалентина Михайловна

доктор биологических наук, профессор, зав. лабораторией по разработке аллергенов

PishchulinaL AПищулинаЛариса Александровна

м.н.с. лаборатории по разработке аллергенов

MazurinaS AМазуринаСветлана Александровна

кандидат биологических наук, в.н.с. лаборатории аллергодиагностики

DudorovaA AДудороваАнастасия Андреевна

лаб-исследователь лаборатории аллергодиагностики

Mechnikov's Institute of Vaccines & Sera, Moscow RussiaФГБНУ «Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова»15102018155NO5 (2018)№5 (2018)414610032020Copyright ©; 2018, Pharmarus Print MediaCopyright ©; 2018, Фармарус Принт Медиа2018Pharmarus Print MediaФармарус Принт Медиаhttps://rusalljournal.ru/raj/article/view/125

Background. The wide spread of soybeans both natural and genetically modified (GM) in agriculture and food industry arises a question about the safety of its use, as soy is the most common food allergen among leguminous plants. Meanwhile, there are no registered domestic diagnostic allergens from soybeans in Russia. Objective. The aim of this study was to obtain allergenic extracts from natural and GM soybeans resistant to the herbicide «Roundup» and evaluate their biochemical and allergenic properties. Methods. Soybean extracts were obtained by the Evans-Kok method. The amount of protein nitrogen was determined by the Nessler method. The protein composition of the soybean was determined by the SDSPAGE. Specific activity was assessed in the reaction of NDTK. Allergenic activity was assessed in ELISA according to the sIgE levels to soy in the sera of patients with food allergy. Results. The protein fractions corresponding to known allergens weare revealed by SDS-PAGE in the samples of extracts: natural soybeans - Gly m 3, Gly m 5, and Gly m 6, while GM soybeans - Gly m Bd 30k. In addition to those proteins, in both extracts the 20 kD protein was clearly detected, which can correspond to the inhibitor of trypsin Kunitsa (Hor v 1, CMb, BDR). Allergenic soybean extracts bind sIgE and sIgG in the sera of patients with allergies. Conclusion. The obtained data confirm the high allergenic potential of extracts from natural soybeans, whereas the allergenic activity of GM soybeans extracts is reduced.

Обоснование. Соя, как натуральная, так и генетически модифицированная (ГМ), широко распространена в сельском хозяйстве и пищевой промышленности, что поднимает вопрос о безопасности ее использования в связи с известной аллергизирующей активностью. Между тем в нашей стране нет зарегистрированных отечественных диагностических аллергенов из соевых бобов. Цель. Получение аллергенных экстрактов из натуральных и генетически модифицированных соевых бобов и оценка их биохимических и аллергенных свойств. Материалы и методы. Экстракты соевых бобов получали методом Эванса-Кока. Количество белкового азота определяли методом Несслера. Белковый состав сои определяли методом SDS-PAGE. Оценку специфической активности полученных соевых экстрактов определяли в реакции непрямой дегрануляции тучных клеток крысы. Аллергенную активность исследовали в ИФА по уровню выявления аллерген-специфического IgE к сое в сыворотках пациентов с атопическим дерматитом и пищевой аллергией. Результаты. Методом электрофореза в исследуемых образцах экстрактов выявлены белковые фракции, соответствующие известным аллергенам: у натуральной сои представлены аллергены Gly m 3, Gly m 5 и Gly m 6, тогда как у ГМ сои - Gly m Bd 30k. Помимо этих белков в обоих экстрактах четко выявляется белок с мол. массой 20 кДа, который может соответствовать ингибитору трипсина Куница (Hor v 1, CMb, BDR). Аллергенные экстракты соевых бобов связывают аллерген-специфические IgE и IgG в сыворотках пациентов с аллергией. Заключение. Полученные данные подтверждают высокий аллергенный потенциал экстрактов из натуральной сои, тогда как аллергенная активность ГМ экстрактов менее выражена.

natural and genetically modified soybean allergensbiochemical propertiessIgEsIgGfood allergyаллергены сои натуральной и генетически модифицированнойбиохимические свойствааллерген-специфический IgEаллерген-специфический IgGпищевая аллергияGizzarelli F, Corinti S, Barletta B, Iacovacci P, Brunetto B, Butteroni C et al. Evaluation of allergenicity of genetically modified soybean protein extract in a murine model of oral allergen-specific sensitization. Clin Exp Allergy. 2006;36(2):238-248. DOI: 10.1111/j.1365-2222.2005.02415.x.Yum HY, Lee SY, Lee KE, Sohn MH, Kim KE. Genetically modified and wild soybeans: an immunologic comparison. Allergy Asthma Proc. 2005;26(3):210-216. DOI: 10.1016/ S0091-6749(03)81294-0.Nwaru BI, Hickstein L, Panesar SS, Roberts G, Muraro A, Sheikh A. Prevalence of common food allergies in Europe: a systematic review and meta-analysis. Allergy. 2014;69(8):992-1007. DOI: 10.1111/all.12423.Pomés A, Davies JM, Gadermaier G, Hilger C, Holzhauser T, Lidholm J et al. WHO/IUIS Allergen Nomenclature: Providing a common language. Mol Immunol. 2018. DOI: 10.1016/j. molimm.2018.03.003 [Epub ahead of print].Ebisawa M, Brostedt P, Sjölander S, Sato S, Borres MP, Ito K. Gly m 2S albumin is a major allergen with a high diagnostic value in soybean-allergic children. J Allergy Clin Immunol. 2013;132(4):976-978. e1-5. DOI: 10.1016/j. jaci.2013.04.028.Codina R, Lockey RF, Fernandez Caldas E, Rama R. Purification and characterization of a soybean hull allergen responsible for the Barcelona asthma out breaks, II: purification and sequencing of the Gly m 2 allergen. Clin Exp Allergy. 1997;27:424-430.Rihs HP, Chen Z, RuëffF, PetersenA, Rozynek P, Heimann Het al. IgEbindingofthe recombinant allergensoybeanproflin(rGly m 3) is mediated by conformational epitopes. J Allergy Clin Immunol. 1999;104(6):1293-1301.Holzhauser T, Wackermann O, Ballmer-Weber BK, Bindslev-Jensen C, Scibilia J, Perono-Garoffo L et al. Soybean (Glycine max) allergy in Europe: Gly m 5 (beta-conglycinin) and Gly m 6 (glycinin) are potential diagnostic markers for severe allergic reactions to soy. J Allergy Clin Immunol. 2009;123(2):452-458. DOI: 10.1016/j.jaci.2008.09.034.Ito K, Sjölander S, Sato S, Movérare R, Tanaka A, Söderström L et al. IgE to Gly m 5 and Gly m 6 is associated with severe allergic reactions to soybean in Japanese children. J Allergy Clin Immunol. 2011;128(3):673-675. DOI: 10.1016/j. jaci.2011.04.025.Riascos JJ, Weissinger SM, Weissinger AK, Kulis M, Burks AW, Pons L. The Seed Biotinylated Protein of Soybean (Glycine max): A Boiling-Resistant New Allergen (Gly m 7) with the Capacity To Induce IgE-Mediated Allergic Responses. J Agric Food Chem. 2016;64(19):3890-3900. DOI: 10.1021/ acs.jafc.5b05873.Chruszcz M, Maleki S, Majorek KA, Demas M, Bublin M, Solberg R et al. Structural and immunologic characterization of Ara h 1, a major peanut allergen. J Biol Chem. 2011;286(45):39318-39327. DOI: 10.1074/jbc. M111.270132.Hurlburt BK, Offermann LR, McBride JK, Majorek KA, Maleki SJ, Chruszcz M. Structure and function of the peanut panallergen Ara h 8. J Biol Chem. 2013;288(52):36890-36901. DOI: 10.1074/jbc.M113.517797.