
咸味受体和相关的咸味/咸味增强肽:结构与功能的全面回顾
导 读
2022年11月18日,西南大学张宇昊教授*(通讯作者)、付余教授*(通讯作者)等在国际食品TOP期刊Trends in Food Science & Technology (Q1,IF: 16.001)(点击查询最新即时IF和分区)发表题为“Salt taste receptors and associated salty/salt taste-enhancing peptides: A comprehensive review of structure and function”的综述性论文。
长期的高钠饮食消费在很大程度上与一些心血管疾病的发病机理有关。因此,非钠盐如氯化钾和氯化钙经常被用于食品工业,以部分替代氯化钠。但是过度使用这些替代品会对食品的感官品质产生负面影响。因此,咸味肽和咸味增强肽的研究、开发和应用作为一种潜在的减盐策略是很有前途的。
该文首先回顾了全球减盐的必要性,其次是咸味受体和咸味转导机制。随后,回顾了来自不同蛋白质来源的咸味肽和咸味增强肽的最新进展。此外,还介绍了用于评估咸味肽和咸味增强肽的主要方法。此外,还讨论了应用前景和当前的挑战。
综述展望
1. 结构与滋味的关系
咸味肽和咸味增强肽已被广泛报道,但其结构-滋味关系仍不清楚。咸味增强肽可以通过酶水解和糖基化反应从陆生动物、水生动物和植物蛋白原料中制备。通过比较咸味肽和咸味增强肽的结构,发现大多数高含量的Arg和Glu的肽具有更明显的咸味增强效果。Alexander等(2011)发现鱼露中的一系列Arg二肽具有更强的咸味增强作用,而含有Glu/Gln的二肽Ile-Gln、Ile-Glu和Leu-Gln则更容易成为咸味增强化合物(Shinya et al.,2014)。然而,目前关于咸味肽和咸味增强肽的结构-活性关系的研究还很少。因此,在后续的研究中,明确咸味肽和咸味增强肽的结构-活性关系,对有效地在食品工业中最大化利用咸味肽具有重要意义。
2. 高效率的制备方法
目前,咸味肽和咸味增强肽在食品工业中的高效和工业化规模生产是一个挑战。首先要解决的挑战是如何以高效和廉价的方式制备它们。目前,常用的制备方法包括对蛋白质原料进行酶法水解以生成肽。因此,采用低成本的食品加工副产品作为蛋白质原料将大大降低成本。例如,Zhang等人(2012)选择低成本的牛骨作为原料来生成咸味肽。此外,低价值的豌豆蛋白(Yan et al.,2021)和草鱼皮胶原蛋白(Yu et al.,2022)也被用于生成咸味增强肽。此外,基因重组和微生物发酵也是工业过程放大的可行制备方法。Haruka和Kuniki(2015)对咸味增强二肽Met-Gly进行了研究,结果表明,地衣芽孢杆菌NBRC12200的l-氨基酸连接酶可以合成Met-Gly和Met-Met。为了改变底物特异性,选择性地合成Met-Gly,对基因序列、连接酶的晶体结构和Pro85残基进行了修饰。
3. 加工稳定性
咸味肽和咸味增强肽的应用还应考虑其在食品加工过程中的稳定性和咸味增强的特点。Li, Su, and Sun(2016)研究了加热温度和加热时间对咸味肽稳定性的影响。结果显示,高温热处理可以改变氨基酸的解离程度,从而降低多肽的咸味强度。此外,处理时间也有一定影响。热处理20分钟后,多肽的咸度强度略有增加。肽的滋味活性特性与它们的氨基酸组成和空间构型有关。随着反应时间的延长,肽的空间构型可能受到一定程度的破坏,肽的咸味强度也会受到不同程度的影响。因此,加热时间应控制在一定范围内,以更好地保证肽的稳定性。例如,如果将牛骨蛋白的加热时间限制在20分钟,咸味肽的稳定性是令人满意的(Li et al.,2016)。只有在加工过程中咸味肽和咸味增强肽保持稳定,它们在食品中的口感特征才会得到保证,这将使它们随后作为盐的替代品变得可行。
4. 与食品基质的相互作用
食品基质也可能对肽的滋味活性属性产生影响。加入食用有机酸后,肽的咸味强度可以明显下降(Rocha et al.,2021)。有机酸的刺激性滋味可以在一定程度上掩盖咸味,导致咸味强度下降。在所有的有机酸中,乳酸和乙酸可以发挥轻微的影响,而苹果酸表现出最明显的效果。因此,可以根据有机酸对咸味肽/咸味增强肽的稳定性的影响来选择合适的有机酸。然而,对于含有咸味肽或咸味增强肽的食品,仍需进一步研究以明确食品基质的稳定性。
图文赏析
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.tifs.2022.11.014








