vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2024-4-171-177vguit-3559Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyМестно-раздражающие и аллергенные свойства супернатантов томатовTopically irritating and allergenic properties of tomato supernatantshttps://orcid.org/0000-0002-0443-9809ГребенщиковА. В.GrebenshchikovA. V.

к.в.н., доцент, кафедра биохимии и биотехнологии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Cand. Sci. (Veterinary), assistant professor, Department of Biochemistry and Biotechnology, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

serafim10@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1237-4870ЧусоваА. Е.ChusovaA. E.

к.т.н., доцент, кафедра технологии бродильных и сахаристых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Cand. Sci. (Technical), assistant professor, Department of Fermentation and Sugar Production Technology, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

hycovai@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0000-1405-9327ИвановаВ. А.IvanovaV. A.

обучающийся, кафедра биохимии и биотехнологии, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Student, Department of Biochemistry and Biotechnology, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

viktoriiaivanova@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8183-6082ПронькинаА. А.PronkinaA. A.

обучающийся, кафедра технологии бродильных и сахаристых производств, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия

Student, Department of Biochemistry and Biotechnology, Revolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia

pronkinaalena12@gmail.comВоронежский государственный университет инженерных технологийРоссияVoronezh State University of Engineering TechnologiesRussian Federation202423122024864171177Copyright © Гребенщиков А.В., Чусова А.Е., Иванова В.А., Пронькина А.А., 20252025Гребенщиков А.В., Чусова А.Е., Иванова В.А., Пронькина А.А.Grebenshchikov A.V., Chusova A.E., Ivanova V.A., Pronkina A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/3559

Профилины, содержащиеся в томатах, являются одним из наиболее распространённых аллергенов. Эти вещества были идентифицированы как паналлергены, способные вызывать аллергические реакции в ответ на поступление в организм различных пищевых продуктов и пыльцы растений. Сенсибилизация к профилину наблюдается примерно у 20% пациентов с аллергией на пыльцу. IgE, специфичный к профилинам пыльцы, вызывает перекрёстную реакцию с профилинами фруктов и овощей. У пациентов с аллергией на томаты и множественной сенсибилизацией к другим источникам пищи и пыльце, IgE направлен на Lyc e1. Lyc e1 продемонстрировал аллергенную активность благодаря своей способности вызывать высвобождение медиаторов воспаления из базофилов человека in vitro. Следовательно, вероятно, что Lyc e1 вносит существенный вклад в развитие клинических симптомов у пациентов с аллергией на томаты. В рамках исследования было изучено раздражающее и аллергическое действие супернатантов. Исследования показали, что супернатанты обладают умеренным раздражающим эффектом на слизистые оболочки глаз в течение первых 2 суток. Два высокочувствительных теста для определения аллергизирующей активности — «гистаминовый шок» и реакция дегрануляции тучных клеток — показали, что при парентеральном введении все образцы не потенцируют влияние гистамина и не вызывают дегрануляции тучных клеток подопытных животных, выходящие за пределы установленных норм. Отсутствие выраженного раздражающего действия и аутоиммунной активности у супернатантов позволяет использовать их в качестве компонента безалкогольных напитков, в том числе специального назначения.

 Profilins contained in tomatoes are one of the most common allergens. These substances have been identified as pan-allergens that can cause allergic reactions in response to ingestion of various foods and plant pollen. Sensitization to profilin is observed in approximately 20% of patients with pollen allergy. IgE, which is specific to pollen profilins, causes a cross-reaction with fruit and vegetable profilins. In patients with tomato allergy and multiple sensitisation to other food sources and pollen, IgE is directed to Lyc e1. Lyc e1 has demonstrated allergenic activity due to its ability to induce the release of inflammatory mediators from human basophils in vitro. Therefore, it is likely that Lyc e1 contributes significantly to the development of clinical symptoms in patients with tomato allergy. As part of the study, the irritant and allergic effects of\supernatants were studied. Studies have shown that supernatants have a moderate irritating effect on the mucous membranes of the eyes during the first 2 days of treatment. Two highly sensitive tests for determining allergizing activity - "histamine shock" and mast cell degranulation reaction — showed that when parenterally administered, all samples do not potentiate the effect of histamine and do not cause mast cell degranulations of experimental animals that go beyond the established norms. The absence of a pronounced irritant effect and autoimmune activity in supernatants allows them to be used as a component of soft drinks, including for special purposes.

профилиналлергенсенсибилизацияаллергиятоматсупернатантprofilinallergensensitisationallergytomatosupernatantИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-26-00217, https://rscf.ru/project/23-26-00217/.ReferencesVieths S., Scheurer S., Ballmer-Weber B. Current understanding of cross-reactivity of food allergens and pollen. Ann N Y Acad Sci. 2002. V. 964. P. 47–68. doi:10.1111/j. 1749–6632.2002.tb04132.xVieths S., Scheurer S., Ballmer-Weber B. Current understanding of cross-reactivity of food allergens and pollen. Ann N Y Acad Sci. 2002. Vol. 964. pp. 47–68. doi:10.1111/j. 1749–6632.2002.tb04132.xReindl J., Rihs H.P., Scheurer S., Wangorsch A. et al. IgE reactivity to profilin in pollen-sensitized subjects with adverse reactions to banana and pineapple // Int Arch Allergy Immunol. 2002. V. 128(2). P. 105–114. doi:10.1159/000059400Reindl J., Rihs H.P., Scheurer S., Wangorsch A. et al. IgE reactivity to profilin in pollen-sensitized subjects with adverse reactions to banana and pineapple // Int Arch Allergy Immunol. 2002. Vol. 128(2). pp. 105–114. doi:10.1159/000059400Westphal S., Kempf W., Foetisch K., Retzek M. Tomato profilin Lyc e 1: IgE cross-reactivity and allergenic potency. // Allergy. 2004. V. 59(5). P. 526–532. doi:10.1046/j. 1398–9995.2003.00413.xWestphal S., Kempf W., Foetisch K., Retzek M. Tomato profilin Lyc e 1: IgE cross-reactivity and allergenic potency. // Allergy. 2004. Vol. 59(5). pp. 526–532. doi:10.1046/j. 1398–9995.2003.00413.xWillerroider M., Fuchs H., Ballmer-Weber B.K., Focke M, Susani M, Thalhamer J, Ferreira F, Wüthrich B, Scheiner O, Breiteneder H, Hoffmann-Sommergruber K. Cloning and molecular and immunological characterisation of two new food allergens, Cap a 2 and Lyc e 1, profilins from bell pepper (Capsicum annuum) and Tomato (Lycopersicon esculentum). Int Arch Allergy Immunol. 2003. V. 131(4). P. 245–55. doi: 10.1159/000072136Willerroider M., Fuchs H., Ballmer-Weber B.K., Focke M, Susani M, Thalhamer J, Ferreira F, Wüthrich B, Scheiner O, Breiteneder H, Hoffmann-Sommergruber K. Cloning and molecular and immunological characterisation of two new food allergens, Cap a 2 and Lyc e 1, profilins from bell pepper (Capsicum annuum) and Tomato (Lycopersicon esculentum). Int Arch Allergy Immunol. 2003. V. 131(4). P. 245–55. doi: 10.1159/000072136Westphal S, Kolarich D, Foetisch K, Lauer I. et al. Molecular characterization and allergenic activity of Lyc e 2 (beta-fructofuranosidase), a glycosylated allergen of tomato. Eur J Biochem. 2003. V. 270(6). P. 1327–1337. doi: 10.1046/j. 1432–1033.2003.03503.xWestphal S, Kolarich D, Foetisch K, Lauer I. et al. Molecular characterization and allergenic activity of Lyc e 2 (beta-fructofuranosidase), a glycosylated allergen of tomato. Eur J Biochem. 2003. Vol. 270(6). pp. 1327–1337. doi: 10.1046/j. 1432–1033.2003.03503.xLe L.Q., Lorenz Y., Scheurer S., Fötisch K. et al. Design of tomato fruits with reduced allergenicity by dsRNAi-mediated inhibition of ns-LTP (Lyc e 3) expression. Plant Biotechnol J. 2006. V. 4(2). P. 231–42. doi: 10.1111/j. 1467–7652.2005.00175.xLe L.Q., Lorenz Y., Scheurer S., Fötisch K. et al. Design of tomato fruits with reduced allergenicity by dsRNAi-mediated inhibition of ns-LTP (Lyc e 3) expression. Plant Biotechnol J. 2006. Vol. 4(2). pp. 231–42. doi: 10.1111/j. 1467–7652.2005.00175.xVanga S. K., Jain M., Raghavan V. Significance of fruit and vegetable allergens: Possibilities of its reduction through processing //Food reviews international. 2018. V. 34. №. 2. P. 103-125.Vanga S. K., Jain M., Raghavan V. Significance of fruit and vegetable allergens: Possibilities of its reduction through processing //Food reviews international. 2018. Vol. 34. no. 2. pp. 103-125.Diaz-Perales A., Collada C., Blanco C., Sanchez-Monge R. et al. Cross-reactions in the latex-fruit syndrome: A relevant role of chitinases but not of complex asparagine-linked glycans. J Allergy Clin Immunol. 1999.V. 104. P.681–687. doi: 10.1016/s0091–6749(99)70342–8Diaz-Perales A., Collada C., Blanco C., Sanchez-Monge R. et al. Cross-reactions in the latex-fruit syndrome: A relevant role of chitinases but not of complex asparagine-linked glycans. J Allergy Clin Immunol. 1999. Vol. 104. pp. 681–687. doi: 10.1016/s0091–6749(99)70342–8Kondo Y., Urisu A., Tokuda R. Identification and characterization of the allergens in the tomato fruit by immunoblotting. Int Arch Allergy Immunol. 2001. V. 126(4). P. 294–299. doi: 10.1159/000049526Kondo Y., Urisu A., Tokuda R. Identification and characterization of the allergens in the tomato fruit by immunoblotting. Int Arch Allergy Immunol. 2001. Vol. 126(4). pp. 294–299. doi: 10.1159/000049526Scheurer S, Wangorsch A, Haustein D, Vieths S. Cloning of the minor allergen Api g 4 profilin from celery (Apium graveolens) and its cross-reactivity with birch pollen profilin Bet v 2. Clin Exp Allergy. 2000. V. 30(7). P. 962–971. doi:10.1046/j.1365–2222.2000.00821.xScheurer S, Wangorsch A, Haustein D, Vieths S. Cloning of the minor allergen Api g 4 profilin from celery (Apium graveolens) and its cross-reactivity with birch pollen profilin Bet v 2. Clin Exp Allergy. 2000. Vol. 30(7). pp. 962–971. doi:10.1046/j.1365–2222.2000.00821.xШих Е.В., Елизарова Е.В., Махова А.А., Брагина Т.В. и др. Роль томатов и продуктов из них в здоровом питании человека // Вопросы питания. 2021. Т. 90. № 4. С. 129–137.Shikh E.V., Elizarova E.V., Makhova A.A., Bragina T.V. and others. The role of tomatoes and their products in a healthy human diet // Nutrition issues. 2021. Vol. 90. no. 4. pp. 129-137.Чусова А.Е., Жаркова И.М., Гребенщиков А.В., Коркина А.В. и др. Оценка биологической активности осветленного томатного сока. Новое в технологии и технике функциональных продуктов питания на основе медико-биологических воззрений. Сборник научных статей и докладов Х Международной науч.-технич. конф. Воронеж, 2022. С. 80–84.Chusova A.E., Zharkova I.M., Grebenshchikov A.V., Korkina A.V. and others. Evaluation of the biological activity of clarified tomato juice. New in technology and technology of functional food products based on medical and biological views.. Voronezh, 2022. pp. 80-84. (in Russian).Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. – Издание 2е, переработанное и дополненное. Москва: Издательство "Медицина", 2005. 832 с.Guidelines for the experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. – 2nd edition, revised and expanded. Moscow: Publishing House "Medicine", 2005. 832 p. (in Russian).Włodarczyk K., Smolińska B., Majak I. Tomato allergy: the characterization of the selected allergens and antioxidants of tomato (solanum lycopersicum)—a review //Antioxidants. 2022. V. 11. №. 4. P. 644Włodarczyk K., Smolińska B., Majak I. Tomato allergy: the characterization of the selected allergens and antioxidants of tomato (solanum lycopersicum)—a review //Antioxidants. 2022. Vol. 11. no. 4. pp. 644.Wu X., Yu L., Pehrsson P.R. Are Processed Tomato Products as Nutritious as Fresh Tomatoes? Scoping Review on the Effects of Industrial Processing on Nutrients and Bioactive Compounds in Tomatoes. Adv Nutr. 2022. V. 13(1) P. 138-151. doi:10.1093/advances/nmab109Wu X., Yu L., Pehrsson P.R. Are Processed Tomato Products as Nutritious as Fresh Tomatoes? Scoping Review on the Effects of Industrial Processing on Nutrients and Bioactive Compounds in Tomatoes. Adv Nutr. 2022. Vol. 13(1) pp. 138-151. doi:10.1093/advances/nmab109Shikh E.V., Elizarova E.V., Makhova A.A., Bragina T.V. The role of tomatoes and products from them in healthy human nutrition // Nutrition issues. 2021. V. 90. №. 4. P. 129–137.Shikh E.V., Elizarova E.V., Makhova A.A., Bragina T.V. The role of tomatoes and products from them in healthy human nutrition // Nutrition issues. 2021. Vol. 90. no. 4. pp. 129–137.Иванова Н. Н., Хомич Л. М., Бекетова Н. А. Нутриентный профиль томатного сока. Вопросы питания. 2018. Т. 87. № 2. С. 53-64. doi:10.24411/0042-8833-2018-10019Ivanova N. N., Khomich L. M., Beketova N. A. The nutritional profile of tomato juice // Nutrition issues. 2018. Vol. 87. no. 2. pp. 53-64. doi:10.24411/0042-8833-2018-10019 (in Russian).Landrier J.F, Breniere T, Sani L, Desmarchelier C. et al. Effect of tomato, tomato-derived products and lycopene on metabolic inflammation: from epidemiological data to molecular mechanisms. Nutr Res Rev. 2023 V. 18. P.1-17. doi: 10.1017/S095442242300029XLandrier J.F, Breniere T, Sani L, Desmarchelier C. et al. Effect of tomato, tomato-derived products and lycopene on metabolic inflammation: from epidemiological data to molecular mechanisms. Nutr Res Rev. 2023 Vol. 18. pp. 1-17. doi: 10.1017/S095442242300029XWójtowicz A. Zalewska-Korona, M., Jablonska-Rys, E., Skalicka-Wozniak, K. et al. Chemical characteristics and physical properties of functional snacks enriched with powdered tomato //Polish Journal of Food and Nutrition Sciences. 2018. V. 68. №. 3. P. 251-261.Wójtowicz A. Zalewska-Korona, M., Jablonska-Rys, E., Skalicka-Wozniak, K. et al. Chemical characteristics and physical properties of functional snacks enriched with powdered tomato //Polish Journal of Food and Nutrition Sciences. 2018. Vol. 68. no. 3. pp. 251-261.Dai T., McClements D.J., Niu X., Guo X. et al. Whole tomato juice produced by a novel industrial-scale microfluidizer: Effect on physical properties and in vitro lycopene bioaccessibility. Food Res Int. 2022. V. 159 P. 111608. doi: 10.1016/j.foodres.2022.111608Dai T., McClements D.J., Niu X., Guo X. et al. Whole tomato juice produced by a novel industrial-scale microfluidizer: Effect on physical properties and in vitro lycopene bioaccessibility. Food Res Int. 2022. Vol. 159. pp. 111608. doi: 10.1016/j.foodres.2022.111608

The authors declare that there are no conflicts of interest present.