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编辑：缪伊雯/ 主编：张大川、蒋羽鸽/ 学术顾问：寇兴然
云南农业大学肖智超副教授团队：盐津乌骨鸡中新型鲜味肽的味觉特性和分子对接研究
Food Chemistry
●近日，云南农业大学食品科学技术学院云南省畜产品加工工程技术研究中心的肖智超副教授团队在TOP期刊《Food Chemistry》（IF：8.5，中科院一区）在线发表了题为“Taste characterization and molecular docking study of novel umami flavor peptides in Yanjin black bone Chicken meat”的研究型论文。
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成果介绍
研究背景
鲜味是五种基本口味之一，是食品风味评价体系中的重要因素。研究表明，鲜味化合物对食物的整体感官体验有重大贡献，它能带来令人愉悦的风味，从整体上提高食物的可接受性。1908年，池田从海带中分离出谷氨酸，发现其钠盐具有鲜味。此后，味精被广泛用于调节食品中的鲜味。然而，随着人们生活水平的提高，人们对饮食健康越来越关注。谷氨酸钠（MSG）的安全性仍然存在争议。因此，寻找一种天然无害的鲜味物质来代替部分味精成为人们越来越关注的问题。鲜味肽因其天然、健康、安全的特性和增强鲜味的能力而受到广泛关注。
盐津乌骨鸡是云南优质地方鸡种，主要生长于云南省昭通市盐津县，它集味美、药用于一体，属于药用肉蛋兼用型品种。近年来，本团队对其生长性能、风味特性、肉质品质进行了研究。研究表明，盐津乌骨鸡肉质鲜美，较高的小分子化合物和脂肪酸含量为其贡献了较好的风味。除此之外，小分子肽也对鸡肉提供了较多的风味。近期，团队从盐津乌骨鸡肉中鉴定、筛选出了五条具有潜在鲜味的多肽：DE-10（DTEEVEHGEE），EH-8（EVHEEEVH），HE-9（HEAEEVHEE），HE-10（HEKLSEESEE）和TP-7（TPIPDLP）。
为了进一步研究这五条多肽的呈味特性和鲜味产生的分子机制。本研究合成了这五条多肽，对这五条鲜味肽进行了感官评价、电子舌分析、鲜味增强分析。此外，为了更好的了解这些鲜味肽的呈味机理，构建了T1R1/T1R3受体模型进行分子对接研究。通过分析鲜味肽与味精水溶液结合的分子微观结构以及鲜味肽与受体结合的关键氨基酸残基、相互作用力和表面力，揭示了鲜味肽协同增鲜和产生鲜味的分子机制。
研究内容
（1）通过感官评价和电子舌相结合，阐明五条肽的味道特征；
（2）通过剂量反应实验和环境扫描电子显微镜（ESEM）相结合，探究鲜味肽与味精的协同增鲜作用；
（3）通过构建分子对接模型，探究鲜味肽与鲜味受体T1R1/T1R3结合产生鲜味的分子机制。
研究结果和结论
从盐津乌骨鸡中分离得到的5条多肽的鲜味存在差异。其中HE-10和TP-7鲜味最强，鲜味阈值分别为0.125 mg/mL和0.0625 mg/mL。剂量效应分析结果表明，适当的合成肽浓度更有助于鲜味增强。在味精溶液体系中添加理想数量的合成肽以增强鲜味效果还有待进一步研究。微观结构观察表明，鲜味肽与味精的协同作用不是简单的加性作用，而是形成肽矿物螯合物以增强鲜味。
结合能与鲜味强度呈反比关系。此外，发现较短的肽链与T1R3亚基结合更紧密。这五条肽通过范德华力、静电相互作用、氢键和疏水相互作用与T1R1/T1R3受体结合。参与这种结合的主要氨基酸残基是Glu217、Glu148、Asp216和His145。此外，主要的表面作用力包括芳香相互作用、氢键、亲水性和SAS。
图1 5条合成肽的感官评价（A），电子舌分析（B）和0.2mg/mL味精溶液存在下合成肽鲜味的剂量反应曲线（C）。
图2 TP-7合成肽水溶液在(A) 100倍、(B) 500倍、(C) 1000倍下的微观结构，以及TP-7味精水溶液
在(D) 100倍、(E) 500倍、(F) 1000倍下的微观结构。
图3鲜味肽与鲜味受体T1R1/T1R3的分子对接图。优化后的T1R1/T1R3模型（A1）和拉曼图（A2）。5条鲜味肽与T1R1/T1R3的分子对接3D图（B1-F1）和2D图（B2-F2）。绿色虚线表示氢键，橙色虚线表示静电相互作用，紫色虚线表示疏水相互作用（B2-F2）。
图4 5条鲜味肽与鲜味受体T1R1/T1R3分子对接相互作用活性位点统计热图。
图5 DTEEVEHGEE （DE-10）、EVHEEEVH （EH-8）、HEAEEVHEE （HE-9）、HEKLSEESEE （HE-10）、TPIPDLP （TP-7）与T1R1/T1R3受体相互作用的表面力分析。
表1合成多肽的识别阈值测定及感官描述分析
● 创新性/应用前景
本研究从多肽的分子组成和与受体结合的氨基酸残基入手分析，提出了亮氨酸存在可能导致鲜味肽的鲜味更强，亮氨酸残基使鲜味肽与鲜味受体结合更紧密以增强鲜味；本研究首次将ESEM技术应用到了鲜味肽呈鲜机理的阐述中，从微观结构分析提出了鲜味肽与MSG的协同增鲜作用并不是鲜味物质“1+1”叠加的结果，而是生成了多肽矿物螯合物，从而达到了增强鲜味的效果；本研究从鲜味肽与T1R1/T1R3鲜味受体相互作用的表面力进行分析，阐述了鲜味肽与受体结合的作用力。
参考文献
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.141695
专家/团队介绍
通讯作者
肖智超，博士，副教授，硕士生导师，云南农业大学食品科学与工程系系主任，云南省“兴滇青年人才”，云南省烹饪大师，国际科技特派员。主要研究领域为食品风味物质分析，中式酱卤及腌腊类肉制品研发，功能性食品功效等。获云南省博士后科研基金资助项目一等奖（排名第一），中国畜产品加工研究会科技进步奖二等奖（排名第三）。主持国家自然科学基金、云南省农业联合专项重点项目、面上项目、青年项目，重大科技专项科技项目计划子课题等10余项。以通讯作者/第一作者发表研究论文20余篇，其中第一作者/通讯作者发表SCI 10余篇，第一完成人获授权发明专利1项，实用新型专利3项。
第一作者
杨超辉，云南农业大学食品科学技术学院2021级硕士研究生，研究方向为畜产品加工研究。以第一作者在中文核心期刊发表论文1篇。主持校级双创1项；参与授权发明专利1项；起草国家标准、地方标准和企业标准各1项；参与国家基金项目1项、中央引导地方科技发展资金项目1项、横向项目1项。获2023年硕士省级奖学金。云南农业大学食品科学技术学院 云南省畜产品加工工程技术研究中心
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