麸质

麸fū质是存在于小麦、黑麦、大麦、燕麦或其杂交品种及衍生物中的，使部分人群不耐受的一类蛋白质组分，^[5]包括小麦中的麦醇溶蛋白（gliadin）和麦谷蛋白（glutenin），黑麦中的黑麦醇溶蛋白（secalin）以及大麦中的大麦醇溶蛋白（hordein）^[6][7][8]。麸质是构成面团良好网络结构的重要物质，俗称“面筋”^[9][10]。

干燥情况下，麸质呈灰白色粉末状，吸水后呈胶状，有弹性。麸质不溶于水，溶于碱，部分溶于乙醇和稀酸^[3]，在食品行业应用广泛，烘焙类食品、面食以及素肉食品的制作都少不了麸质（无麸质食品除外）。^[11]

麸质还是一种重要的过敏源物质^[11]，麸质不耐受人群在食用含有麸质的食物以后，易患乳糜泻、疱疹样皮炎等疾病^[12]。

麸质最初是指小麦籽粒的主要储存蛋白^[6]，于1745年被发表在雅可布·贝卡利（Jacopo Beccari）的文章《De Frumento》中，但并未引起人们的重视^[7][13]。1907年，奥斯本（Osborne）根据小麦籽粒中蛋白质的溶解特性，将它分成清蛋白、球蛋白、小麦醇溶蛋白和麦谷蛋白等4种蛋白质^[13]。20世纪20年代，麸质被确定为乳糜泻的诱导因素，但科学界之外对麸质的探究仅限于那些不幸患有乳糜泻的人。直到21世纪初，人们在大众媒体和社交媒体上对麸质兴趣激增，随着麸质讨论度的增加，在非专业文献和更广泛的流行媒体中，它被作为麦类谷物中与小麦麸质类似的同源蛋白的统称，^[6][7]在2018年12月的谷歌搜索中，麸质在不到一分钟的时间内获得了近 4 亿次点击^[7]。

麸质最常见的用途是用于各种类型的烘焙食品及面食。面粉中添加一定量的麸质可以增加其蛋白质含量，活性小麦麸质独特的粘弹性可提高面团强度、混合耐受性和处理性能，其热固特性有助于食品必要的结构刚度和咬合特性，其吸水能力提高了烘焙产品的产量、柔软度和保质期。^[14]

在非烘焙食品中，麸质的主要用途是作为素食食品中的肉类替代品，以及生产人造形式的更加昂贵的食品，如海鲜和螃蟹类似物，并使用挤压技术生产纹理化小麦麸质，用于模仿肉的口感、咀嚼和味道。麸质还能够结合脂肪和水，同时增加蛋白质含量，这一特性使麸质的应用在宠物食品行业也有一席之地。^[14]

麸质也可作用于水产养殖饲料中，可提供饲料颗粒成形所需的粘合力，其水不溶性减少了颗粒分解，粘弹特性能提供比极硬颗粒更可取的耐嚼质地^[14]。

小麦麸质的热塑性和良好的成膜性能可用于生产天然粘合剂。通过控制水解、切断硫化物键和使用增塑剂，可以调节粘合剂的性能。麸质的粘合性能使其可用于医用压敏绷带和胶带。它的反应性使其可用于在工业过程中结合重金属、去除废纸中的墨水或固化废油。来自麸质的肽可用于化妆品、乳液和头发洗护产品生产。麸质的疏水性和相关溶解性可以使得密封除虫剂或除草剂进行缓慢释放^[15]。

麸质相关疾病（Gluten-related disorders，GRD）是指由遗传易感（遗传基础决定个体患病的风险）个体摄入麸质后引发的一系列不同的临床表现^[16]。

乳糜泻（Celiac disease，CD）是人体摄入麸质后，麦醇溶蛋白中的部分毒性肽引发的自身免疫反应。乳糜泄可引起发育滞后、身材矮小、缺铁性贫血、不育症、复发性溃疡性口炎或疱疹样皮炎等疾病，对于病情严重的成年患者，甚至会由于引发淋巴网状系统疾病（尤其是肠淋巴瘤）而导致死亡。普通人一旦被确诊患上此疾病，就必须要终身避免食用小麦、黑麦、大麦等。目前治疗CD的唯一有效的方法就是终身不摄入含麸质的食品^[6]。

小麦过敏（Wheat allergy）是免疫球蛋白E（Immunoglobu-linclassE，lgE）^[17]介导的对小麦不溶性麦醇溶蛋白的反应，包括瘙痒、肿胀、皮疹、哮喘、鼻炎、特应性皮炎、荨麻疹和小麦依赖性运动诱发的过敏反应（在剧烈体力活动前食用小麦）。据估计，世界上有0.4%的人口对小麦过敏，其中大多数病例是儿童，大多数人将在6岁时摆脱对小麦过敏^[6]。

非乳糜泻麸质敏感性（Non-Celiac Gluten Sensitivity，NCGS）是麸质引起的非IgE介导的免疫反应^[18]。通常在麸质摄入后不久发生，随着麸质戒断而消失，并在麸质免疫激发后的数小时或几天内复发^[16]。患者有与乳糜泻类似的症状，包括：腹痛、腹胀、腹泻、便秘、皮肤红疹或头痛，但没有肠内膜损伤^[19]。也有一些研究表明NCGS与神经精神疾病之间存在关系^[16]。

疱疹性皮炎（Dermatitis herpetiformis，DH）是麸质引起的免疫球蛋白A（Immunoglobu-lin class A，IgA）介导的自身免疫反应。^{[17][20][21][22]}患者常表现出皮肤瘙痒症状。该病以成群的1~3mm大丘疹、血清丘疹、水疱、小水疱、结痂糜烂和表皮脱落为特征，无麸质饮食是DH的主要治疗方法^[23]。

麸质共济失调（Gluten ataxia，GA），是一种麸质诱导的自身免疫性疾病，身体的免疫系统对大脑小脑部分的攻击。步态共济失调和下肢共济失调是GA的两个最突出特征^[24]。大多数患者在严格遵守无麸质饮食后症状会稳定或改善，具体取决于治疗前共济失调的持续时间。^[25]

麸质干燥时呈粉末状，分子量大，富含脯氨酸和谷氨酸，^[3][26]遇水溶胀紧密而不溶于水，不溶于0.5mol/L的NaCl溶液，吸水后呈乳白色胶状，有粘聚力、弹黏性和延展性^{[3][27][5][28]}，热稳定性差^[4]，不溶于水，溶于碱，部分溶于乙醇和稀酸。^[3]麸质可发生多种蛋白质相关反应，如与乙酰咪唑[mī zuò]等化学修饰剂在室温（20~25℃）同时pH4.5~9.0的条件下发生酰基化反应、与带有活泼的卤素原子发生烷wán基化、与氧化性试剂发生氧化还原反应等^[13]。

麸质含有数百种蛋白质成分，这些成分或以单体形式存在，或通过链间二硫键连接作为寡核苷酸、聚合物存在。其特征在于谷氨酰xiān胺和脯氨酸含量高，带电侧基的氨基酸含量低。^[4]

麸质蛋白可以根据其在醇水溶液中的溶解度分为可溶性麦醇溶蛋白和不溶性麦谷蛋白。其中，麦醇溶蛋白主要是分子量（MWs）约为28000-55000的单体蛋白，可以根据其不同的一级结构分为a/b-、g-和o-型，谷蛋白部分则包括通过链间二硫化物键连接的聚集蛋白^[4]。

谷蛋白亚基形成大型三维网络，该网络由与麦醇溶蛋白相互作用的链间二硫化物键稳定，并通过非共价力（特别是氢键）与其他谷蛋白网络稳定^[7]。当水化的面粉被混和揉搓时，里面的麸质蛋白定向排列和部分展开，就促进了疏水相互作用和二硫键的形成。当麸质蛋白颗粒转变成薄膜时，就能建立具有粘弹性的三维蛋白网络^[29]。

麸质是亲水性胶体，其吸水量可占自身干重170%~210%^[30]。麸质蛋白富含谷氨酰胺（>33%）和羟基[qiǎng jī]氨基酸，倾向于形成氢键，使得其自身具有吸水性^[29]。

弹性指麸质在拉长和压缩之后恢复原状的能力，延展性是指麸质拉到某种程度而不致断裂的能力^[31]。

麸质中的水合麦醇溶蛋白几乎没有弹性，凝聚力不如麦谷蛋白，它们主要影响面团整体的粘度和延展性，相比之下，水合麦谷蛋白既有粘性又有弹性^[28]，因为麦谷蛋白的X-和Y–型高分子亚基对构成麸质蛋白结构和决定麸质性质有重要作用，这些亚基中间部位是重复区，使麸质产生弹性^[32]。

小麦粉经过水洗后，分离出的不溶于水，并与水混合能生成一种紧密的、可膨胀的、有粘弹性的络合蛋白质，即麸质^[27]。麸质主要存在于谷物食品中，美国明尼苏达大学营养协调中心（NCC）的食品和营养数据库中，按类别将每100克食物的最低、最高和平均麸质含量计算出来，如下图所示。^[33]

食物类别麸质含量(g/100g)最小值最大值平均值饮料04.510.01糖果04.130.12商业主菜和晚餐05.611.16甜点06.841.92鸡蛋和相关产品03.340.39脂肪、油和坚果00.520水果和水果产品00.400谷物产品056.372.34仿牛奶、奶油和相关产品01.220.03肉鱼和家禽04.700.80牛奶、奶油、奶酪和相关产品05.290.03汤、肉汁和酱汁08.180.24蔬菜和蔬菜产品014.090.20参考资料：^[33]

主要包括大米粉、高粱粉、荞麦粉等谷物粉以及各种淀粉。^[34]

无麸质食品缺乏网络结构，由无麸质原料制成的面团的黏度、保水性和吸水率等物性特征都存在缺陷^[35]，其类似面糊的性质，使得制作的软饼干、面包以及花样面包整体不易成型，碎屑集中的区域会出现大的孔隙^[34]。

相比麸质食品，无麸质食品蛋白质含量低、抗性淀粉和膳食纤维含量低、淀粉的体外消化率高、血糖指数高、维生素和矿物质缺乏。无麸质饮食限制了人体谷类物质的摄入量，而谷类是膳食中甜菜碱（人体最重要的甲基供体之一）的主要来源，根据膳食摄入量数据估算，谷类食品在西方饮食中提供大约60%~67%的甜菜碱，在东南亚饮食中提供20%~40%的甜菜碱。此外，研究表明，由于麸质过敏者通常以大米制品代替普通面粉制品进食，这可能造成人体内砷shēn含量变化，因为庄稼在生长过程中会吸收砷，而稻米更容易积聚砷^[35]。

2009年1月22日提出，“不含麸质”的食品标签适用于麸质含量低于20mg/kg的食品，“含微量麸质”的食品标签适用于已经进行特殊处理及去除大量麸质 ，但食品成分中仍存在低于100mg/kg麸质的食品。^[34]

2007年提出将“无麸质”定义为每公斤食品的麸质含量少于20mg。^[35]

2013年提出将“无麸质”定义为食物中每公斤食品的麸质含量少于20mg。^[35]