基于虚拟酶解与生物传感技术的红鳍东方鲀肌肉新型鲜味肽发现及感官评价

本研究针对传统鲜味肽鉴定方法耗时耗力、效率低下的问题，创新性地采用虚拟酶解技术结合分子对接和生物传感技术，从红鳍东方鲀肌肉蛋白中筛选出5种新型鲜味肽（FAGDDAPR、HEGEQGQEG等）。通过感官评价和T1R1-VFT生物传感器验证，这些肽段鲜味阈值低至0.195-0.281 mmol/L，且与受体关键位点（Asn150、Ser248等）特异性结合。该研究为食品风味肽的高效发掘提供了新范式，对功能性食品开发具有重要意义。

　　

在追求健康饮食的今天，如何让低盐低脂食品保持诱人风味成为食品科学界的重大挑战。鲜味肽作为天然风味增强剂，能有效提升食物鲜味，但其传统鉴定方法却面临重重困境：酶解条件优化繁琐、分离纯化步骤冗长、质谱鉴定海量数据难以处理。更棘手的是，许多潜在鲜味肽可能因实验条件限制而被遗漏。

针对这一系列难题，中国某研究团队在《Journal of Future Foods》发表创新研究，以著名鲜味食材红鳍东方鲀为研究对象，开创性地将生物信息学与实验验证相结合。研究人员首先通过在线工具Procleave对5种肌肉蛋白（肌球蛋白重链、肌动蛋白等）进行虚拟酶解，模拟内源性蛋白酶（CTSB、MMP9等）的切割作用；继而采用多层级筛选策略，包括分子量筛选（0.5-3 kDa）、苦味值Q值过滤（<1400 cal/mol）、iUmami-SCM评分预测（>588分）以及分子对接能量筛选（≤-8 kcal/mol），最终锁定5个候选肽段。

关键技术方法
研究采用虚拟酶解技术处理红鳍东方鲀蛋白序列，通过序列分析（SBVS）和分子对接（DBVS）双重筛选，合成候选肽段后运用三点选配法（3-AFC）感官评价、电子舌分析和T1R1-VFT/AuNPs@ZIF-8生物传感器检测，结合主成分分析（PCA）和动力学分析验证鲜味特性。

SBVS分析
通过分析TastePeptidesDB数据库，发现大多数鲜味肽长度小于10个氨基酸。研究团队从虚拟酶解获得的734个肽段中，逐步筛选出109个潜在鲜味肽，其中54个源自胶原蛋白。值得注意的是，含谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）的肽段占比显著，这与鲜味肽的酸性氨基酸偏好性相符。

DBVS分析
分子对接显示19个肽段与鲜味受体T1R1/T1R3强结合（ΔG≤-8 kcal/mol），其中5个优选肽段（如FR-8结合能-9.8 kcal/mol）与受体关键残基形成46个氢键。Asn150、Ser248等位点出现频率最高，这与已知鲜味分子作用机制高度一致。

感官评价
合成肽段在0.195-0.281 mg/mL浓度区间均呈现明显鲜味，其中FAGDDAPR（FR-8）阈值最低且具有持久鲜味。电子舌PCA分析显示，GD-5的味觉特征最接近0.2%味精（MSG），而所有肽段均分布在MSG参照区域附近。

生物传感器验证
T1R1-VFT生物传感器检测显示，各肽段在10^-15
-10^-5
M范围内呈浓度依赖性响应。FR-8在10^-15
M仍可检测，与其最低感官阈值和最强受体结合能力相互印证，证实虚拟筛选结果的可靠性。

这项研究的突破性在于建立了从"序列预测"到"生物验证"的鲜味肽高效发掘体系。相比传统方法，该策略节省约90%的实验成本和时间，且首次系统揭示了红鳍东方鲀肌肉鲜味肽的作用谱系。特别值得注意的是，发现的肽段FAGDDAPR曾在鸡肉、牛肉中被零星报道，本次研究则通过理论预测反向验证了其普适性。未来通过内源酶（如CTSL）的定向改造，有望实现这些鲜味肽的规模化生产，为清洁标签食品开发提供新原料。论文展示的多学科交叉研究范式，也为其他风味物质的高通量发掘提供了重要参考。