红鳍东方鲀是中日主流养殖河豚品种，兼具高经济价值与独特风味，2023年中国河豚产量达26982吨，其肌肉中的鲜味肽是风味核心来源。鲜味作为愉悦的味觉体验，能改善饮食障碍、促进食欲，除MSG、IMP等传统鲜味物质，鲜味肽已从豆豉、牛肉、菲律宾蛤仔等多种食物中鉴定，截至2025年1月，实验室构建的TastepeptidesDB数据库已收录765个鲜味肽数据集。传统柱层析分离纯化鲜味肽存在耗时、费力、成本高的问题，分子对接、机器学习等计算机辅助技术因此被用于鲜味肽筛选，成为新型鲜味剂开发的重要手段。同时，鲜味肽的感官评价因训练专业团队难度大存在挑战，生物传感器则能提升味觉分析准确性，生物层干涉技术（BLI）作为无标记技术，可实时检测受体-配体结合的动力学变化，是鲜味肽评价的新型工具。此前研究已从红鳍东方鲀中鉴定出10种鲜味肽，但传统酶解因酶活降低等问题存在底物与酶作用时间受限的缺陷。超声预处理酶解借助声空化效应改变组织结构，促进酶-底物结合，或能挖掘更多新型鲜味肽。基于此，本研究以红鳍东方鲀为对象，结合多种水解方法、肽组学、虚拟筛选与生物传感器技术，探究其鲜味肽组成与作用机制，为解析河豚鲜味形成及风味产品开发提供基础。

图文赏析

图1围绕红鳍东方鲀不同提取物的味觉特征展开分析，其中图1A对比了风味酶（F）、复合蛋白酶（P）、混合酶（M）处理下提取物的味觉轮廓，可见F组的鲜味、咸味、甜味更突出且苦味更低，P组鲜味弱、苦味显著，M组各味觉强度均处于中等水平；图1B分析了原料提取物（RTE）、煮沸提取物（BTE）、酶解物（TH）、超声预处理酶解物（TUH）的味觉差异，结果显示TUH的鲜味强度显著高于其他组，且TH和TUH的鲜味、咸味、厚味均显著优于RTE和BTE；图1C为不同提取方法所得提取物的主成分分析（PCA），PC1和PC2累计方差贡献率达84.7%，能有效反映样品信息，其中BTE与RTE、TH与TUH的味觉特征分别相近，BTE和RTE的味觉轮廓与0.5%MSG接近，而TH和TUH虽与MSG轮廓不同，但感官评价显示其鲜味强度远高于0.5%MSG，电子舌无法区分TH和TUH也为后续深入分析二者肽组成奠定了基础。

图2围绕红鳍东方鲀超声预处理酶解物（TUH）和单纯酶解物（TH）的肽类展开鲜味相关分析，全方位解析其肽组成、鲜味特征及作用机制：图2A为肽分子量分布，TUH鉴定出162种肽、TH为135种，二者肽分子量均主要集中在1000-1500 Da区间，该低分子量寡肽是鲜味的重要贡献者；图2B为鲜味氨基酸占比分布，TUH和TH中含鲜味氨基酸的肽分别占94%和91%，且均以10%-20%占比的肽为主体，这类氨基酸是肽呈现鲜味的核心；图2C为分子对接得分分布，TUH和TH中分别有99.38%、97.78%的肽能与鲜味受体T1R1/T1R3-VFT成功对接，TUH的可对接肽占比更高；图2D、E为肽与T1R1、T1R3的对接结合位点频率，T1R1上Arg-151、Ser-248等为关键结合位点，T1R3则以Lys-155、Val-152等为主，且肽与T1R1的结合倾向性更强；图2F为TUH中肽的蛋白来源，其中25.4%、15.2%、6.6%分别来自肌球蛋白、肌联蛋白、肌动蛋白，这类肌原纤维蛋白是红鳍东方鲀鲜味肽的主要前体物质，整体也印证了TUH相较TH含有更多潜在鲜味肽的结论。

图3围绕红鳍东方鲀超声预处理酶解物（TUH）的鲜味肽展开筛选与质谱鉴定分析，清晰呈现了鲜味肽的多维度筛选结果及目标肽的质谱特征：图3A为肽的Q值分布，以1200 cal/mol为无苦味阈值，TUH中有83种肽符合该条件，具备成为鲜味肽的基础；图3B是iUmami-SCM鲜味评分分布，评分超588即为潜在鲜味肽，TUH中多数肽达到该标准；图3C为Umami_YYDS鲜味预测率分布，以预测率＞0.5为判定依据，TUH中69%的肽被预测为鲜味肽；结合Q值、iUmami-SCM、Umami_YYDS三种方法及分子对接筛选后，确定24种潜在鲜味肽，并从中选取5种综合指标优异的肽进行合成验证；图3D至H依次展示了这5种目标鲜味肽（VDFDDLHR、KEPNRQWTPR、PFGNTHNNFK、YDSTHGRFKGEVK、TGESGAGKTVNTKR）的MS/MS二级质谱图，完成了对这些核心鲜味肽的分子鉴定，为后续的鲜味特性验证提供了明确的肽序列依据。

表1详细列出了本研究从红鳍东方鲀中筛选并合成的5种核心鲜味肽的关键信息，涵盖肽序列、缩写、氨基酸长度、分子量、质荷比（m/z）及蛋白来源六大维度，各肽的基础特征与来源清晰可辨：5种肽分别为八肽VDFDDLHR、十肽KEPNRQWTPR和PFGNTHNNFK、十三肽YDSTHGRFKGEVK、十四肽TGESGAGKTVNTKR，氨基酸长度从8到14个不等，分子量分布在1015.47 Da至1522.75 Da之间，质荷比也随分子特征呈现对应差异；同时这些肽的蛋白来源各有不同。

图4围绕筛选出的5种红鳍东方鲀合成鲜味肽展开多维度验证分析，全面验证其鲜味特性及与鲜味受体的结合作用：图4A为电子舌对5种合成肽的主成分分析，PC1和PC2累计方差贡献率达94.0%，能有效区分各肽的味觉特征，以不同浓度MSG为参照，得出5种肽的鲜味强度排序为TR-14＞VR-8＞KR-10＞PK-10＞YK-13，且VR-8的鲜味轮廓与0.1%MSG相近，TR-14和YK-13还存在其他突出风味；图4B为T1R1-VFT蛋白的SDS-PAGE电泳验证图，条带清晰且与52.65 kDa的理论分子量一致，证明该受体蛋白原核表达成功、纯度达标，可用于后续结合实验；图4C至F为生物层干涉技术检测4种肽（TR-14因分子特性未完成检测）与T1R1-VFT的结合解离曲线，不同浓度肽呈现出不同的结合信号，浓度越高结合解离信号越强，且通过平衡解离常数（KD）得出4种肽与受体的结合亲和力为PK-10=YK-13＞KR-10＞VR-8，直观反映了肽与鲜味受体的实时结合动力学特征。

表2和表3分别展示了5种红鳍东方鲀鲜味肽与鲜味受体T1R1、T1R3的结合位点及相互作用力数量，清晰揭示了肽与受体的结合偏好和核心作用位点：表2中5种肽与T1R1存在14个结合位点，Arg-151、Phe-247、Asn-150、Tyr-182为关键结合位点，不同肽与各位点的相互作用力数量存在差异，直观反映出结合紧密程度的不同；表3中5种肽与T1R3仅有9个结合位点，核心结合位点为Leu-173、Lys-155、Phe-180，且各肽与T1R3的相互作用位点和作用力数量远少于T1R1；整体来看，这5种鲜味肽与T1R1的结合作用显著强于T1R3，与两种受体结合的关键位点各有侧重。

结论

本研究通过超声预处理酶解法从红鳍东方鲀肌肉中获得162种多肽，该技术所产多肽的数量显著高于单一酶解法与普通水解法。风味酶被是最适合在水解物中获得理想风味的蛋白酶，与复合蛋白酶、风味酶-复合蛋白酶混合酶系相比，其水解产物鲜味更浓郁、苦味更淡，且含有的潜在鲜味肽种类更多。本研究合成了VDFDDLHR、KEPNRQWTPR、PFGNTHNNFK、YDSTHGRFKGEVK与TGESGAGKTVNTKR五种潜在鲜味肽，并采用Q值法、iUmami-SCM模型与Umami_YYDS模型对其鲜味特性进行综合评价。感官评定实验验证了上述多肽均具有鲜味活性，其鲜味识别阈值介于0.37~0.49 mmol/L之间。与鲜味受体T1R1/T1R3的分子对接结果显示，这五种鲜味肽对T1R1具有更强的结合倾向性，Arg-151、Phe-247、Asn-150与Tyr-182为其与T1R1结合的核心位点；而与T1R3结合的潜在关键位点为Leu-173、Lys-155与Phe-180，且多肽与两种受体结合的主要相互作用力为疏水作用与氢键。综上，本研究为红鳍东方鲀鲜味肽的相关研究提供了有效参考依据。

来源：公众号-食品指南针

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/_CS7DXU-Tbfdlp7u9KyKhg