发酵小麦胚芽中新型鲜味肽的鉴定、风味表征及其与T1R1/T1R3受体的互作机制研究

本研究针对小麦胚芽资源利用率低、鲜味肽挖掘不足的问题，通过酵母发酵工艺优化制备发酵小麦胚芽肽(FWGPs)，结合超滤分级、质谱鉴定和分子对接技术，筛选出EEL、DWK等4种新型鲜味肽，揭示其与鲜味受体T1R1/T1R3的关键结合位点（Gln52/Arg307等），电子舌分析证实其显著鲜味后味特征，为植物源鲜味肽开发提供理论依据。

　　

鲜味作为第五大基本味觉，在食品工业中具有重要地位。传统鲜味物质如谷氨酸钠虽广泛应用，但存在健康争议。小麦胚芽作为小麦加工的副产物，富含蛋白质却常被废弃，其高酶活性导致储存困难。如何高效利用这一资源并挖掘其功能性成分，成为食品科学领域亟待解决的问题。与此同时，鲜味肽因其天然、低热量的特性备受关注，但植物源鲜味肽尤其是小麦胚芽来源的研究仍属空白。

中国农业科学院的研究团队在《LWT》发表论文，通过多学科交叉方法系统研究了发酵小麦胚芽鲜味肽的制备、鉴定及其作用机制。研究首先优化了酵母发酵工艺参数（料液比1:14，pH4.0，5g/100mL酵母，48h），获得肽得率16.76%的发酵产物。采用超滤分离发现分子量<3kDa组分（FU3）鲜味最强，LC-MS鉴定出99条肽段。通过分子对接筛选出EEL、DWK等4条鲜味肽，其与T1R1/T1R3受体的结合能达-96.23至-84.14kcal/mol，关键结合位点包括Gln52、Asp147等。电子舌分析显示这些肽具有独特鲜味后味，其中DWK鲜味强度突出。

关键技术方法包括：1)响应面法优化发酵工艺；2)超滤分级结合感官评价；3)LC-MS/MS肽段鉴定；4)同源建模构建T1R1/T1R3受体；5)分子对接与结合位点分析；6)固相合成肽段验证。

【3.1 发酵工艺优化】通过单因素实验确定最佳条件：料液比1:14时肽得率最高（10.04%），pH4.0时鲜味强度最大，5g/100mL酵母添加量使鲜味和香气最突出，48小时发酵平衡产率与风味。

【3.2 挥发性成分分析】GC-MS检测到29种物质，苯乙醇（36.08%）和乙酸（31.68%）为主，发酵使乙酸含量较原料提升107%，有效掩盖"生腥味"。

【3.3 非挥发性成分】游离氨基酸中Glu和His含量最高（TAV值1.17/1.81），核苷酸IMP的TAV达26.8，琥珀酸含量1795.6mg/10g（TAV1693.96），共同构成鲜味基础。

【3.5 肽段分离鉴定】超滤获得FU1-FU3组分，FU3（<3kDa）鲜味最强，含32种二肽、60种三肽和7种四肽。

【3.6 分子对接】同源建模受体Ramachandran图显示99.3%残基处于允许区。筛选的4条肽均含Asp/Glu残基，与受体形成氢键、静电作用等，结合模式与MSG相似但能量更低。

【3.7 风味验证】合成肽段电子舌显示DWK具明显鲜味，其余肽段呈现鲜味后味，且均伴有酸味特征，这与含酸性氨基酸的结构特性相符。

该研究首次系统阐明了发酵小麦胚芽鲜味肽的制备规律和作用机制，创新性发现DWK等新型鲜味肽序列。分子层面揭示鲜味肽-受体互作的关键氨基酸位点，为理性设计植物源鲜味肽提供模板。实践中，研究不仅提高了小麦加工副产物的附加值，还为开发天然风味增强剂开辟新途径。值得注意的是，这些肽段同时呈现酸味和鲜味的复合特征，这种特殊风味谱可能带来新的调味应用场景。未来研究需进一步解析肽段构效关系，并探索其在复杂食品体系中的风味协同效应。