来源于淘汰鸡肉的盐味增强肽的分子性质及其与 TMC4 的潜在相互作用

《Food Chemistry》：The molecular properties and potential interactions with TMC4 of salt taste-enhancing peptides derived from spent hen meat

　　

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  去质子化增强了二肽的增盐味觉活性（STEA）。
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  肽的STEA受FPSA、电荷和构象柔性的影响。
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  含有天冬氨酸（Asp）或精氨酸（Arg）残基的二肽具有较高的STEA。
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  肽主要通过氢键和静电相互作用与TMC4结合。
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  电荷分布显著影响肽与TMC4的结合强度。

引言

过量的钠摄入与高血压和心血管疾病密切相关，已成为一项重大的全球公共卫生问题（Dong, 2018；Knauss等, 2025）。事实上，据报道，大多数国家的成人平均钠摄入量超过3.5克/天，约为世界卫生组织（WHO）推荐水平（<2.0克/天）的两倍，因此，这种过量的盐摄入凸显了开发有效减钠策略的紧迫性（Trumbo等, 2023；WHO, 2023）。目前，增盐味觉肽（STEP）的开发作为一种有前景的减钠替代方案，受到了越来越多的关注（Chen等, 2021；Le等, 2022；Li、Xia等, 2025；Sun等, 2026）。

与合成添加剂相比，STEP等源自食品蛋白的肽由于其高安全性、生物相容性、消化性和营养价值，更容易被消费者接受（Chen、Toldrá等, 2026；Le等, 2022）。已有大量研究报告了从各种植物和动物蛋白来源中提取STEP的方法，如香菇（Lentinula edodes）、双孢蘑菇（Agaricus bisporus）、蘑菇、大豆蛋白、豌豆蛋白、牛骨、鱼蛋白精蛋白、 Manila蛤、大口黑鲈和Meretrix lyrata，主要通过酶解法获得（Bu等, 2024；Chen等, 2023；Fu等, 2026；Li等, 2024；Li、Chen等, 2025；Li、Xia等, 2025；Schindler等, 2011；Song等, 2025；Sun等, 2026；Wang等, 2024）。这些肽通常表现出良好的增盐味觉活性（STEA），增强效果约为10–70%（Bu等, 2024；Chen等, 2023；Fu等, 2026；Li等, 2024；Li、Chen等, 2025；Li、Xia等, 2025；Schindler等, 2011；Song等, 2025；Sun等, 2026；Wang等, 2024）。作为新型食品配料，STEP在开发保持令人愉悦的咸味和整体品质的减钠产品方面也展现出巨大的潜力，包括广式腊肠和其他腌制肉类制品（Chen、Toldrá等, 2026；Vidal等, 2020）。在先前的一项研究中，从淘汰肉水解物中鉴定出27种STEP（AD、AR、DE、DEAQ、DH、DI、DL、DQ、DR、DW、DY、EIDD、ELDD、FD、ID、IDD、IDE、IEDM、IEDQ、LD、LDD、LDE、LEDM、LEDQ、VD、VEEE和VR）（Chen、Davranov等, 2025）。然而，与STEA相关的STEP分子特性，如肽链长度、氨基酸组成和电荷分布，仍不明确。此外，增盐味觉的潜在机制，特别是STEP与盐味觉相关受体之间的相互作用，仍缺乏充分的了解。因此，解决这些空白对于在减钠食品中进行合理设计和实际应用至关重要。

深入探究STEP与盐味觉受体之间的相互作用对于理解增强盐味觉的机制至关重要。盐味觉感知是一个复杂的生理过程，涉及多种受体，包括对Na⁺具有特异性的上皮钠通道（ENaC）、对阳离子无特异性的瞬时受体电位香草酸亚族1变体（TRPV1）以及跨膜通道样蛋白4（TMC4）（Kasahara、Narukawa、Ishimaru等, 2021；Katsumata等, 2008；Nomura等, 2020）。其中，TMC4是一种电压依赖性Cl^?通道，在一定的阴离子浓度下允许带负电的阴离子被动进入细胞，从而增强盐味觉感知（Kasahara、Narukawa、Ishimaru等, 2021；Kasahara、Narukawa、Kanda等, 2021）。这些受体已被提议作为STEP的潜在分子靶点。其中，许多先前的研究在低NaCl浓度（约50–60 mM）下通过分子对接和分子动力学模拟研究了食物来源STEP与TMC4的相互作用（Askar等, 2025；Chen、Chen等, 2026；Chen、Zhao等, 2025；Li、Xia等, 2025；Sun等, 2026；Wang等, 2024；Zou等, 2025）。特别是，分子对接越来越被用于基于STEP与TMC4受体的相互作用来筛选和鉴定源自各种蛋白的STEP（Li等, 2024；Song等, 2025；Xiao等, 2024）。此外，分子对接与分子动力学模拟（MD）相结合已被证明是分析结合模式、相互作用力和结合稳定性的有效方法，从而为增盐味觉的机制提供了更深入的见解（Bu等, 2024；Chen等, 2023；Li、Chen等, 2025；Wang等, 2025）。

因此，本研究的目的是探究源自淘汰肉水解物的STEP的分子特性及其与TMC4的潜在相互作用。首先，使用电子舌评估了27种鉴定出的STEP的STEA，并将结果与先前的感官评估结果通过偏最小二乘回归分析（PLSR）进行整合，以探索分子特性与STEA之间的关系。随后，选取代表性STEP研究pH和离子形态对其STEA的影响。然后通过分子对接和MD模拟探究STEP与TMC4的相互作用。最后，通过量子化学计算分析分子表面的前线分子轨道和静电势分布（ESP），旨在识别其电子和静电特性。这些发现将为肽的分子结构、潜在相互作用模式与STEA之间的关系提供新的见解，有助于在分子水平上更好地理解STEP，并为STEP在减钠食品体系中的进一步研究和潜在应用提供依据。

章节摘要

材料

27种增盐味觉肽（STEP，表S1）是我们先前研究（Chen、Davranov等, 2025）中从淘汰肉水解物中鉴定出的，由南京杰肽生物科技有限公司（上海）使用Fmoc固相技术合成，纯度>95%。27种STEP均处于游离末端形式，N末端带有游离氨基（NH₂），C末端带有游离羧基（COOH）。食盐购自乐山联丰

鉴定肽的增盐味觉活性（STEA）

使用电子舌评估了淘汰肉水解物中27种增盐味觉肽（STEP）的咸味，结果如图1A所示。含有50 mM NaCl的27种肽溶液的咸味值显著高于50 mM NaCl参考溶液（咸味值设定为0），表明所有27种肽均表现出良好的STEA。这一发现与我们先前研究的感官评估结果一致（Chen，

结论

源自淘汰肉水解物的大多数二肽，特别是DE、DR和AR，表现出比较长肽更高的STEA。PLSR分析揭示，若干分子描述符，包括FPSA、净电荷和残基组成（特别是Arg和Asp），是与STEA相关的潜在特征。此外，pH依赖性实验表明，肽的离子化状态变化与STEA变化相关。分子对接和MD模拟进一步表明

CRediT作者贡献声明

陈瑞霞（Ruixia Chen）：写作–初稿、软件、方法论、形式分析、数据整理、概念化。Fidel Toldrá：写作–审阅与编辑、监督、资源、项目管理。李晶（Jing Li）：写作–审阅与编辑。孙维正（Weizheng Sun）：写作–审阅与编辑、监督、资源、项目管理。刘晓晨（Xiao-Chen Liu）：写作–审阅与编辑、软件、项目管理、方法论。

资金资助

本研究得到国家自然科学基金（32401980、32172257）、广东省基础与应用基础研究基金（2023A1515110575）以及中国国家留学基金管理委员会（CSC）的支持。感谢Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos被评为Severo Ochoa卓越研究中心（CEX2021–001189-S）的认可，该资金由MCIU/AEI提供/10.13039/501100011033。本工作部分得到南方

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

陈瑞霞（Ruixia Chen）|Fidel Toldrá|李晶（Jing Li）|孙维正（Weizheng Sun）|刘晓晨（Xiao-Chen Liu）