江苏大学食品与生物工程学院Jing Guo等在Food Chemistry期刊上发表了《Preparation of umami peptides from chicken breast by batch coupled enzymatic hydrolysis and membrane separation mode and the taste mechanism of identified umami peptides》文章（通讯作者：Cunshan Zhou）。
背景
在食品工业中，如何提高食品的口感和营养价值一直是研究的热点。鲜味，作为五种基本味觉之一，对于提升食品的整体风味至关重要。传统的酶解和离线膜分离方法（TEH-OMSM）在制备鲜味肽方面存在效率低下和操作复杂的问题。因此，探索一种更新、更高效的方法来制备鲜味肽，对于食品工业具有重要的实际意义。
摘要
本研究采用批量耦合酶解与膜分离模式（BCEH-MSM）来制备鸡胸肉中的鲜味肽。研究首先通过产品产量评估了酶解效率，使用氨基酸分析仪和高效液相色谱分析了风味化合物，并通过电子舌技术测定了鲜味强度。结果显示，BCEH-MSM方法在酶解效率和鲜味强度方面均优于传统的酶解和离线膜分离模式（TEH-OMSM）。通过LC-MS/MS技术，识别出了具有高鲜味强度的肽段，如LGEETF、VNFDGEI和QLSELLRAGSSPNL。并通过分子对接分析进一步揭示了关键氨基酸残基His145在肽段与T1R1/T1R3受体结合中的作用。
研究成果
BCEH-MSM 和 TEH-OMSM 对底物转化率、肽产量和每酶单位肽产量的影响（A），以及原蛋白、TEH-OMM 和 BCEH-MSM 的傅立叶变换红外光谱（B）
与 TEH-OMSM 相比，BCEH-MSM 的肽产量、底物转化率和单位酶的肽产量均显著提高，分别为 64.1%、10.7% 和 57.1%（p < 0.05）。BCEH-MSM 有效地结合了生化工程和膜分离技术的优势，从而提高了产品收率、底物转化率和酶利用率。
原蛋白质在 3286 cm -1 处出现了一个明显的峰值，而这一峰值在两种酶水解物中几乎消失，这表明酶水解破坏了原始蛋白质二级结构的稳定性。此外，在两种酶水解方法得到的酶水解物中，原蛋白质中位于 2966 cm -1 的位置发生了位移（2 -4 cm -1），这表明酶水解改变了原蛋白质中烷基链的微环境，并破坏了其疏水区域。
BCEH-MSM 和 TEH-OMSM 酶解产物的电子舌结果（A）、BCEH-MSM 酶解产物超滤组分的电子舌结果（B）、合成肽和MSG的电子舌结果（C）、 合成肽和MSG的 PCA 结果（D）。
与 TEH-OMSM 相比，用 BCEHMSM 进行酶水解的鲜味强度增加了 23.4%。这可能是由于BCEH-MSM 通过提高酶解效率，使酶水解产物中的鲜味氨基酸含量更高。对超滤组分 U-I、U-II 和 U-III的电子舌分析表明，在所有组分中，鲜味是最主要的味觉特征，其中 U-1 的鲜味强度最高。合成肽QL14 和 LF-6 的鲜味强度高于 浓度为0.02% MSG 的鲜味强度，表明它们的鲜味特征更佳，而 VI-7 的鲜味特征较弱。根据电子舌结果绘制的PCA图可以根据鲜味强度对肽进行如下排序：QL-14>LF-6>VI-7。
A-B：味觉受体 T1R1/T1R3 的结构和拉马钱德兰图；C-E：LF-6（C）、VI-7（D）、QL-14（E）与 T1R1/T1R3 的分子对接结果。
最终的受体模型如图 A 所示。T1R1 的构象是封闭的，而 T1R3 的构象是开放的。图 B 中蓝色区域内的允许区域占氨基酸残基的 94.5%，红色区域外的不允许区域占 4.1%，由此可见模型的可靠性高。分子对接分析表明，这三种肽都能进入 T1R1/T1R3 的配体结合域。相互作用能和对接能表明配体与 T1R1/T1R3 之间有可能形成稳定的复合物。图 C-E 描述了多肽与 T1R1/T1R3 受体的最佳对接方向，与最小对接和相互作用能量相对应。
结论
在本研究中，使用 BCEH-MSM 获得的酶水解物中氨基酸和核苷酸对鲜味的贡献更大。此外，与 TEH-OMSM 相比，使用 BCEH-MSM 时，酶水解效率和酶水解产物的鲜味强度更高。通过 umami_YYDS 和 BIOPEP-UWM 数据库，确定了三种具有高潜在鲜味特征的肽，即 VNFDGEI、LGEETF 和 QLSELLRAGSSPNL，并通过 E-tongue 分析证实了它们具有鲜味特征。分子对接表明，由于 His145 的对接频率最高，且能与鲜味肽形成氢键，因此它在鲜味肽与 T1R1/ T1R3 的结合中可能起着关键作用。这些结果有助于更好地理解采用酶水解和膜分离耦合技术制备的鸡肉酶水解物的口感特征，以及鲜味肽的呈味机制。
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原文链接
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Jing Guo, Li Chen, Cunshan Zhou, Hafida Wahia, Deyang Yao, Linglin Song, Phyllis Otu, Ke Zhang, Yunwei Niu, Chenhui Hua, Preparation of umami peptides from chicken breast by batch coupled enzymatic hydrolysis and membrane separation mode and the taste mechanism of identified umami peptides, Food Chemistry,Volume 456, October 2024, 139963, ISSN 0308-8146.
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文字：苗雨佳
校编：邢路娟
排版：陈天龙
审核：李春保
