IF=7.0! 昆明理工大学食品科学与工程学院:松露中鲜味肽的鉴定及其与MSG或IMP合用时对鲜味知觉的影响
昆明理工大学食品科学与工程学院:Min Fan(第一作者),易俊洁教授(通讯作者)等在期刊《Current Research in Food Science》(IF:7.0)上发表了题为“Identification of novel umami peptides from truffle and their effects on umami perception when used in combination with MSG or IMP”的研究型论文.
目前研究大都集中在松露中的挥发性化合物上,但很少有人关注其鲜味,这是一种重要的风味成分。该研究筛选了源自松露的新型鲜味肽,并使用虚拟筛选、分子对接和分子动力学模拟研究了它们的味道机制。进行感官评估和电子舌实验以评估其味道特征。此外,还进行了分子对接模拟,以检查选定的鲜味肽与味精钠(MSG)或肌苷单磷酸(IMP)结合时的鲜味感知。11种肽被确定为松露中潜在的鲜味增强剂。在这些肽中,DPTEGLRSP对T1R1/T1R3鲜味受体的结合能最低(-9.9kcal/mol),而VDAY表现出最高(-6.7kcal/mol)。在分子动力学模拟中发现这两种肽都能稳定地与受体结合。DPTEGLRSP的鲜味阈值被评估为较低(0.230mmol/L)。此外,当IMP与DPTEGLRSP结合使用以及MSG与VDAY配对时,观察到更强的鲜味感知,表明不同肽-增强剂组合具有不同的协同模式。
松露与鱼子酱和鹅肝一起被称为三大美食王。松露独特而复杂的风味是其最受欢迎的特性,它受到多种因素的影响,包括土壤成分、气候和生长条件。虽然对松露风味化合物的成分进行了广泛的研究,但鲜味物质对松露风味特征所发挥的重要作用尚缺乏。鲜味物质源自氨基酸、核苷酸、多糖和鲜味肽。后者不仅作为天然鲜味物质,还表现出抗氧化活性、血管紧张素转换酶(ACE)抑制活性和降压活性等功能活性。随着对更健康饮食的需求不断增长,人们对直接来自食物的鲜味肽越来越感兴趣。
目前的科学共识认为,鲜味感知起源于味觉活性化合物与位于味觉上皮细胞上的特殊化学感觉蛋白之间的配体-受体相互作用,触发神经转导级联到中枢神经系统。鲜味的味觉感知由CG类蛋白偶联受体(GPCR)介导,该受体包括几种类型:(1)T1R1/T1R3 异二聚体,(2)代谢型谷氨酸受体亚型(mGluR1和mGluR4)在神经和味觉组织中表达,以及(3)假定的鲜味敏感受体,例如钙感应受体(CaSR)、GPRC6A和LPAR5(以前称为GPR92)。值得注意的是,T1R1/T1R3异构体对谷氨酸和肽配体表现出独特的双重亲和力,使其成为计算筛选方法的主要靶标。目前采用感官评估的研究表明,通过鲜味肽与MSG和IMP等经典增味剂的组合应用,可以协同增强鲜味。然而,这些受体水平上的合作相互作用背后的结构基础在很大程度上仍未表征。这种知识差距促使研究人员提出的计算框架通过分子对接研究三元复合物的形成(肽-MSG/IMP受体)。
该研究通过以下方式建立了表征松露鲜味肽的集成工作流程:(1)组合生物酶释放与UPLC-ESI-HRMS/MS相结合进行肽分析,(2)计算结构生物学方法(对接模拟和MD轨迹)来破译受体激活机制,以及(3)采用人体面板评估和仿生味觉传感器系统的多模态感官验证。此外,该研究通过分子对接阐明了松露衍生肽与经典鲜味增强剂(MSG/IMP)之间的鲜味效应。
该研究表征了85种源自松露酶解物的肽,其中11种候选肽表现出最佳的鲜味特性、水溶性和无毒性。计算分析表明,这些肽可能通过氢键、静电和疏水力与受体形成稳定的相互作用,可能涉及ASP147、ARG277和GLN316等残基。高亲和力DPTEGLRSP(-9.9kcal/mol)和低亲和力VDAY(-6.7kcal/mol)复合物的比较分子动力学模拟显示出稳定的相互作用,与显示明显鲜味强度的感官数据相关(阈值:分别为0.230和1.125mmol/L)。重要的是,IMP可以通过促进更多的氢键和静电相互作用来增强DPTEGLRSP和受体之间的相互作用。同样,味精似乎通过形成补充氢键来增加VDAY的结合亲和力。未来的研究应在表达人T1R1/T1R3的异源细胞系统中使用受体激活测定或钙成像来探索鲜味肽-受体相互作用的功能验证。应特别注意通过分子对接鉴定的主要氨基酸残基,优先考虑它们在介导受体激活中的作用。此外,应检查不同浓度比下肽-增强剂组合的优化,以了解其剂量依赖性协同效应。将鉴定的肽应用于真实食品基质并评估其在加工条件下的稳定性和感官影响也对潜在的工业应用很有价值。这项研究为松露鲜味肽作为天然增味剂的工业应用潜力提供了宝贵的见解。
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