苦味肽的苦味机制及脱苦策略研究进展

蛋白质水解过程中形成的苦味肽会导致食品出现苦味,苦味肽从口感角度往往被认为是不受欢迎的成分。然而,有研究表明其中一些苦味肽显示出对人类健康有益的生物活性及有助于缓解慢性疾病的特性。因此,阐明苦味肽的苦味机制对于改善食品口味和生物活性开发利用具有重要意义。前期研究报道提出了Q值、苦味氨基酸、苦味指示基序和空间结构等肽苦味影响因素,但普适的机制尚未得到阐明。酶法或非酶法去苦味策略已在实验室及工业化规模中实施应用,其中酶法因高效、安全而广受关注,具有脱苦能力或潜力的和来源于动物、植物与微生物的酶被研究者不断鉴定并报道。本文较全面地总结苦味肽的研究进展,内容包括苦味肽的来源、生物活性、鉴定方法、苦味机制及酶法/非酶法脱苦方法等,同时归纳总结不同来源的具有脱苦味能力或潜力的酶的共有特性,并展望苦味肽未来研究方向。

结合分子对接技术研究牦牛乳干酪苦味肽RK7和KQ7的α-淀粉酶抑制活性

以牦牛乳干酪苦味肽RPKHPIK(RK7)和KVLPVPQ(KQ7)为研究对象,通过生物信息学方法,使用ExPASy-ProtParam、Innovagen和PepDraw等工具计算RK7和KQ7的理化性质,利用分子对接技术揭示抑制α-淀粉酶的作用机制,结合体外实验测定α-淀粉酶抑制活性。研究表明:RK7和KQ7的分子质量分别为875.07 Da和779.98 Da,疏水性分别为42.86%和71.42%;分子对接显示α-淀粉酶中的His305、Glu233、Trp59和Trp58与RK7和KQ7的结合起重要作用,并且Asp197、Glu233和Asp300是影响α-淀粉酶活性的关键氨基酸;体外活性验证发现,RK7和KQ7α-淀粉酶的IC50分别为0.45 mg/mL和0.86 mg/mL。本研究通过生物信息学方法结合体外活性实验,高效快速获得牦牛乳源α-淀粉酶抑制肽,并通过分子对接技术探究分子间的作用机制,为α-淀粉酶抑制肽的研究提供新思路。

分步酶解小麦面筋蛋白制备低苦味肽粉的研究

目的研究分步酶解小麦面筋蛋白(wheat gluten,WG)制备低苦味肽粉的工艺。方法选用中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶分别水解WG至8%水解度,接着用风味蛋白酶对水解产物进行脱苦处理,对不同酶解产物中苦味肽的特性进行系统研究,探究苦味肽含量、氨基酸组成、分子量分布、表面疏水性等指标变化对酶解产物苦味值的影响,对比风味蛋白酶对不同单酶酶解物脱苦效果的差异,分析风味蛋白酶对WG酶解物脱苦的内在机制,进而确定制备低苦味小麦蛋白肽粉的最佳酶解工艺。结果中性蛋白酶的酶解产物经风味蛋白酶作用后,脱苦效果最显著,苦味值从3.35降至1.46,酶解产物的苦味值可下降56.42%。木瓜蛋白酶的酶解产物经风味蛋白酶作用4 h后,酶解产物的苦味值最低,制备出苦味值为1.28的低苦味肽粉。结论经分步酶解作用后,酶解产物中苦味肽的含量下降;疏水性氨基酸比例的下降和游离氨基酸含量的升高引起苦味肽苦味阈值的增大,共同导致酶解产物苦味值显著降低,该研究为酶解脱苦技术的快速发展和WG活性肽工业化生产提供新的参考。

一种基于深度学习的苦味肽精准预测方法

鉴于湿实验方法已无法满足快速鉴别苦味肽的需求,提出一种新颖的融合了传统手工特征和预训练深度特征的预测方法Bitter-Fus。该方法首先使用预训练蛋白质序列语言模型自动地从多肽序列中提取深度学习特征,然后将该特征输入长短期记忆(LSTM)网络中进行降维处理以保留与多肽序列最相关的深度特征,最后将降维后的深度特征与传统氨基酸组成(AAC)方法提取的手工特征融合并输入前馈神经网络中构建预测模型。验证实验结果表明:预测方法Bitter-Fus在10折交叉验证测试中获得了0.902的准确性和0.805的马修斯相关系数,在独立数据集测试中准确性和马修斯相关系数分别达到0.930和0.862,明显优于当前最先进的苦味肽预测方法BERT4Bitter和iBitter-SCM。

干酪苦味肽及减少其积累的研究进展

干酪苦味的形成与其成熟过程中酪蛋白的不恰当降解所产生的苦味肽关系密切。干酪中苦味肽的积累超过一定阈值之后,干酪将产生苦味,影响消费者的接收与市场前景,因此,备受众多关注。就干酪苦味肽的形成、特点及其减少干酪苦味肽积累的方法进行综述,以期为全面了解干酪成熟过程中蛋白质降解和寻求抑制干酪苦味的方法提供参考。

苦味肽的形成及脱苦方法的研究

蛋白质水解后其溶解性、热稳定性以及营养特性得到了改善,但同时却形成了大量的苦味肽。本文综述了苦味肽的形成、影响苦味的主要因素及主要的脱苦方法。

牦牛乳硬质干酪苦味肽的分离与特征鉴定

为了探究牦牛乳硬质干酪中苦味肽组成特征,采用氯仿-甲醇法提取苦味肽,通过Sephadex G-25葡聚糖凝胶色谱进行分离纯化,并利用液相色谱-串联质谱（liquid chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry,LC-MS/MS）对其分离的苦味较强组分进行特征鉴定。结果表明：经Sephadex G-25葡聚糖凝胶色谱分离得到3个不同分子质量的组分,组分Ⅱ具有明显苦味。LC-MS/MS鉴定出组分Ⅱ中存在14种苦味肽,主要为氨基酸残基数目7~17个、分子质量小于2 000 D的小肽,苦味肽序列中存在的疏水性氨基酸主要有脯氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸,800~1 500 D苦味肽占64.29%,源自β-酪蛋白（β-casein,β-CN）降解产物的苦味肽占92.86%。因此,干酪成熟过程中源自β-CN的具有较强疏水性、分子质量小于2 000 D的混合多肽的积累可能对干酪苦味的产生有较大影响。

异丁醇萃取三种酶解产物苦味肽的研究

以牡蛎、鸡肉和南极磷虾为原料,选用胰蛋白酶和风味蛋白酶组成复合酶对其进行酶解,以感官评分和肽分子量分布为指标,考察异丁醇萃取3种酶解产物苦味肽过程中感官评分和肽分子量分布的变化。研究结果表明:异丁醇萃取牡蛎、鸡肉和南极磷虾乙醇相上清液感官评定都具有苦味,苦味评分值分别为6.8,4.4,5.0分。多肽分子量测定表明异丁醇萃取牡蛎、鸡肉和南极磷虾乙醇相上清液分别含有94.86%,97.61%和97.44%小于5ku的多肽片段。采用80%乙醇萃取酶解产物,再经过异丁醇萃取乙醇相,是一种快速萃取牡蛎、鸡肉和南极磷虾酶解产物中苦味肽的方法。

苦味肽和苦味受体研究进展

苦味肽是通常在发酵、老化及水解食品中产生的寡聚肽。人类通过一种包含25种苦味受体的T2Rs苦味受体组感受苦味肽的苦味。文章综述了酶法水解获得的苦味肽的氨基酸序列结构特征。通过对苦味受体的胞外结构域的结构特征及T2Rs基因的单核苷酸多态性的研究有助于理解苦味感知的机制,为开发具有生理活性功能的苦味肽提供依据,同时介绍了苦味抑制研究的进展。

鸡酶解液中苦味肽的提取及微生物法脱苦的研究

从鸡酶解液中提取出苦味肽并对其氨基酸组成进行分析，然后用乳酸菌和酿酒酵母对苦味肽的水解效果及水解前后氨基酸组成的变化进行了研究与分析。

胃蛋白酶酶解大豆蛋白苦味肽的粗分离

为了从根本上解决大豆蛋白酶解苦味的问题,从分离大豆酶解苦味肽入手,测其肽氨基酸组成、排列顺序,研究了酶—基质的切割点以及切割点与苦味肽的关系,从而有目的选择酶—基质控制水解反应以避免或减少苦味肽的产生。在上样量1.5mL,流速0.5mL/min,每管接收洗脱液2.5mL,缓冲液浓度为0.05mol/L磷酸盐—0.15mol/NaCl的洗脱条件下,ShephadexG-15交联葡聚糖凝胶柱(1.5cm×76cm)的标准洗脱曲线方程为-lgKav=0.00567M2-0.18279。用其对胃蛋白酶水解大豆蛋白的苦味肽进行粗分,得到3个苦味肽粗品,其苦味值为5,3,2.5,分子量为868,651和361u。

苦味传递机制与苦味肽研究进展

味觉是人类的重要生理功能之一。人类能够识别五种基本味:苦味、咸味、酸味、甜味和鲜味。由食物蛋白水解产生的苦味肽成为研究热点。本文主要从苦味的信号传递机制、苦味肽结构特点、苦味肽消除或降低的方法等三个主要方面综述了苦味肽的研究进展,以期为低苦味食品开发研究提供参考。

基于计算机虚拟技术研究牦牛乳硬质干酪苦味肽的抑菌活性差异

为研究牦牛乳硬质干酪中苦味肽的抑菌活性差异及其与不同微生物菌体蛋白相互作用的氨基酸和位置信息。运用生物信息学方法计算牦牛乳硬质干酪中4种苦味肽RPKHPIK(RK7)、TPVVVPPFL(TL9)、VYPFPGPIPN(VN10)和SLVYPFPGPIPN(SN12)的分子特性,利用分子对接工具从分子层面研究肽的抑菌活性、研究肽段和不同菌体蛋白(大肠杆菌5BNS、金黄色葡萄球菌4ALM、沙门氏菌6CH3)之间相互作用的分子机制,通过BIOPEP数据库比对表征肽段抑菌活性。研究结果表明:RK7所带净电荷为3.1,疏水性氨基酸比例为42.86%;TL9所带净电荷为0,疏水性氨基酸比例为88.89%;VN10和SN12的疏水力矩分别为0.189和0.372,疏水性氨基酸比例为70.00%和66.67%。RK7和TL9均能和5BNS、4ALM、6CH3形成配体-受体复合物构象,VN10和SN12仅能和4ALM、6CH3形成配体-受体复合物构象;将RK7、TL9、VN10和SN12与抗菌肽数据库比对后发现RK7为抑菌活性已知的肽段,最高相似度为100%,TL9、VN10和SN12为潜在的具有抑菌活性的新型抗菌肽。结合肽段分子特性分析、分子对接和数据库比对预测4种苦味肽的抑菌活性,大肠杆菌抑制活性:RK7>TL9,金黄色葡萄球菌抑制活性:RK7>VN10>TL9>SN12,沙门氏菌抑制活性:RK7>TL9>VN10>SN12。该研究为分子层面研究牦牛乳硬质干酪苦味肽结构特征及其抑菌活性提供了理论参考。

牦牛乳干酪苦味肽ACE抑制活性表征的分子机制

用生物信息学方法计算并分析牦牛乳硬质干酪中鉴定出的3种苦味肽RK7、VN10和SN12的理化特性,对肽结构做能量最小化处理,从PDB数据库获取血管紧张素转化酶(ACE)蛋白晶体的X射线衍射三维结构,通过分子对接和数据库比对评估和表征苦味肽的ACE抑制活性及其与ACE的作用机理。通过计算得出RK7、VN10和SN12的不稳定性指数分别为19.84,49.44和42.87,疏水性分别为42.86%,70.00%和66.67%。分子对接结果表明:ACE分子中的Ala356、His387、Phe391、Pro407、His410、Glu411、Ser517、Val518、Pro519残基为其与RK7和VN10结合的重要活性位点,RK7、VN10和SN12分别与ACE活性位点的氨基酸形成3,2个和0个氢键;RK7、VN10和SN12与ACE的结合表现出相似的分子机制,均结合于ACE的活性空腔内(X:35.46,Y:43.15,Z:55.47,R:9?魡);RK7、VN10和SN12与BIOPEP数据库中已知ACE抑制肽的最高相似度分别为57.14%,90.00%和75.00%。综合RK7、VN10和SN12与ACE活性位点氨基酸残基相互作用的情况和BIOPEP数据库比对结果预测出3种肽段的ACE抑制活性:VN10>RK7>SN12。本试验为理论层面和分子水平研究干酪苦味肽的ACE抑制活性提供参考。

牦牛乳硬质干酪苦味肽RK7的抗氧化活性及其机制

目的:研究从牦牛乳硬质干酪中鉴定出苦味肽RK7的抗氧化活性及其机制。方法:运用生物信息学方法计算和分析RK7的理化和生物学特性,采用固相合成技术体外人工合成RK7并测定其抗氧化活性。借助分子对接工具,基于长寿酶家族sirtuins(SIRT1-7)和单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)介导的信号通路,研究RK7的抗氧化机制。结果:RK7的不稳定性指数为19.84;疏水性为42.86%;生物活性评分为0.404;小肠吸收能力(HIA)为0.9072+;血脑屏障穿透能力(BBB)为0.9701-;急性口腔毒性为0.6259;合成纯度为99.579%;当肽质量浓度在0.2~1.0 mg/mL范围内变化时,DPPH自由基清除率为12.26%~53.78%,ABTS自由基清除率为80.86%~87.86%;RK7与NAD+降解酶(3DZK)和胞质接头蛋白(2FLU)分别形成6个和5个氢键,3DZK的氨基酸残基Arg140、Asp147和2FLU的氨基酸残基Ser390、Asp394是其与RK7结合的重要活性位点。RK7和GSSH与3DZK和2FLU的结合表现出相似的分子机制,分别结合于3DZK的Site 1区域(X:-11.93,Y:-1.30,Z:0.38,R:10A)和2FLU的Site 2区域(X:8.33,Y:13.99,Z:20.41,R:9A)。研究结果为从分子水平分析、解释RK7的抗氧化性提供科学依据。

酶水解苦味肽对大黄鱼白细胞与溶菌酶活性的影响

目的探究酶水解苦味肽对大黄鱼白细胞与溶菌酶活性的影响。方法分别利用木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶,碱性蛋白酶和风味蛋白酶酶解鮸鱼鱼肉制备苦味最高的苦味肽。以幼大黄鱼为实验对象,分别设置4个不同的组(对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组),对其进行腹腔注射苦味肽,观察8周后采血检测,以白细胞/总血细胞的平均比率和溶菌酶活性为指标评价苦味肽对大黄鱼先天免疫系统的作用效果。结果胃蛋白酶水解产生的苦味肽苦味最高。对照组的白细胞/总血细胞的平均比率为14.6%,低剂量组(0.6 mg/鱼)为28.86%,中剂量组(1.2 mg/鱼)为35%,高剂量组(2.4 mg/鱼)为29.3%。在白细胞对乳胶颗粒的体外吞噬作用实验中,对照组与测试组的吞噬指数分别为1.15(0mg/L),1.88(0.4mg/L),3.84(0.8mg/L),5.94(1.2mg/L)。溶菌酶在60min内的相对裂解活性分别为0.17、0.101、0.307和0.198。与对照组相比苦味肽可以提高大黄鱼的免疫力,当注射剂量为1.2mg时,吞噬与溶菌酶活性都显著升高,可初步确定最佳注射剂量为1.2mg。结论苦味肽可以通过多途径有效地提高天然免疫的作用,可以降低大黄鱼疾病的发生,值得进一步研究。

HPLC测定亚麻籽油苦味肽的纯化富集前处理研究

比较了高效液相色谱(HPLC)定量测定亚麻籽油苦味肽(CLE)的溶剂萃取法和固相萃取法(SPE)纯化富集前处理效果,并对不同规格SPE硅胶小柱填料的前处理效果作了对比。结果表明,通过溶剂萃取法和固相萃取法前处理的亚麻籽油样品,进行HPLC定量测定时,CLE均可以在液相色谱中得到良好的分离,前处理方法并不影响CLE的出峰时间及峰形。但与溶剂萃取法相比,SPE所提取的环肽样品中甘油三酯及其他杂质显著减少,这有利于保护液相色谱柱、提高柱效。随着SPE硅胶小柱填料量的增加,CLE测定值减小,使用填料规格为0. 5 g的SPE硅胶小柱可以得到较好的分离及富集效果。SPE硅胶小柱预处理所得物经超高效液相色谱-质谱联用分析证实为CLE。SPE可有效提取富集亚麻籽油所含的CLE,适用于HPLC定量检测CLE的前处理,该方法样品加标回收率为92. 62%,组内精密度相对标准偏差为0. 62%,组间精密度相对标准偏差为1. 79%。

苦味肽抗氧化活性延长食品保鲜

目的探究苦味肽延长食品保鲜的抗氧化活性。方法研究乳胶珠吞噬细胞的吞噬能力的变化,以此来分析苦味肽的免疫功能。通过2,2,1-二苯基-1-吡啶酰肼(DPPH)自由基清除、还原力以及金属螯合活性测定来评定苦味肽的抗氧化能力。在保鲜测试中、分析苦味肽对总羰基和巯基的影响来探究苦味肽对冷藏期间的样品组织是否具有抗氧化作用。最后再通过对样品使用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)来进一步分析苦味肽对肌肉蛋白质在整个氧化过程中结构稳定性的影响。结果苦味肽会增加吞噬细胞吞噬乳胶珠,表明苦味肽增加非特异性免疫功能;苦味肽具有显著的DPPH自由基清除活性,降低了铁离子的氧化能力和金属螯合能力;扫描电镜结果显示,在苦味肽处理的样品上组织结构的变形较小并且蛋白质的降解较少,而对照组(仅水处理)的样品明显可以观察到其肌肉蛋白失去了原有的有序结构。结论冷藏前用苦味肽处理去皮虾样品能有效减少羰基衍生物和自由巯基的形成,冷藏期间有助于样品的肌原纤维蛋白结构的稳定,表明苦味肽也有益于海洋食物的保鲜。

大豆水解蛋白中苦味肽的研究进展

大豆蛋白是大豆的重要成分之一,含有人体所需的各种氨基酸,分解后产生的大豆多肽有着不同于氨基酸的呈味作用,但其水解过程往往伴随苦味,苦味成为其工业化的制约因素。本文结合近年来大豆肽的呈味研究,总结大豆肽的获得方法、酶解和苦味分析等技术的相关研究成果,并对未来的研究方向进行了展望,旨在为大豆肽的应用发展提供参考。

“生酛”酒母中苦味肽的变化

所谓“生酛”是指日本清酒传统发酵法中酒母的制作法，就是初期先添加乳酸菌产酸，造成一个杂菌不能生长繁殖的环境，之后再接种耐酸性清酒酵母，这时能够繁殖的只有酵母菌。这种方法由于所需劳力很大而逐渐被添加液体乳酸（速酿酒母）所代替，但近年来该传统方法又被推崇而重新利用起来。