综述:从基质释放到神经信号传导:多酚诱导口腔感官的多尺度框架

《Current Opinion in Food Science》:From Matrix Release to Neural Signaling: A Multi-Scale Framework for Polyphenol-Induced Oral Sensations

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月06日 来源:Current Opinion in Food Science 8.2

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   多酚是许多植物性食品风味特征的重要贡献者,其感官感知来源于多种相互作用组分的综合效应。本综述从多个角度追溯了多酚诱导的苦味、涩味及化学感觉余味的最新进展。基质的结合、分配、聚集和释放决定了多酚在口腔中的可及形式。苦味主要通过2型味觉受体(TAS2Rs)的激活介导,而涩味则涉及

  
多酚是许多植物性食品风味特征的重要贡献者,其感官感知来源于多种相互作用组分的综合效应。本综述从多个角度追溯了多酚诱导的苦味、涩味及化学感觉余味的最新进展。基质的结合、分配、聚集和释放决定了多酚在口腔中的可及形式。苦味主要通过2型味觉受体(TAS2Rs)的激活介导,而涩味则涉及与唾液蛋白和黏蛋白的相互作用、唾液膜破坏、润滑丧失、摩擦增加以及可能的瞬时受体电位(TRP)通道信号转导。这些感官反应受多酚结构、氧化状态、共存组分及口腔环境条件的影响。因此,苦味、涩味和化学感觉余味的产生不仅取决于酚类物质的组成和浓度,还取决于基质介导的口腔生物可及性以及随后与感官靶点的相互作用。这一整合框架为设计感官兼容性更高同时保留功能特性的多酚富集食品提供了机制依据。

引言

多酚是茶叶、咖啡、红酒、果汁及其他植物性食品感官特征的重要贡献者。其感官贡献不仅取决于味觉受体的激活,还取决于动态界面过程,包括结合、分配、沉淀、释放及在口腔环境中的持久性[1]。因此,即使是同一种酚类化合物,也可能因其所处的基质环境不同,以及口腔加工动力学和口腔可及性的差异,产生截然不同的感官体验。由蛋白质、多糖和脂质等多种组分构建的食品结构,从分子相互作用到宏观组织层面调控了味觉及生物活性化合物的释放、口腔分解过程以及它们与口腔受体的相互作用[2]。多酚在介导这些结构-功能关系中发挥着核心作用,而其与主要食品组分相互作用的感官效应及潜在机制仍有待充分阐明。
多酚作为动态口腔刺激物,其感官效应取决于其从食品基质中的释放以及与唾液蛋白的后续相互作用,主要涉及脯氨酸富集蛋白(PRPs)、黏蛋白(MUC5B和MUC7)和α-淀粉酶3, 4。与这些唾液蛋白的相互作用可改变润滑性和口腔表面性质3, 4。例如,花青素通过共色作用调节黄烷醇-黏蛋白相互作用,直接或间接地影响葡萄酒的涩味[6]。多酚可参与多种口腔感官机制,包括TAS2R激活、机械感觉响应和TRP通道通路,从而产生苦味、涩味、干燥感、刺痛感和刺激感5, 7, 8。基于这一动态视角,本综述提出了一个多界面框架,用于理解口腔加工过程中多酚介导的风味感知。该框架首先强调,食品基质相互作用通过调控多酚的结合状态、分配行为、释放和持久性,决定了多酚的口腔可及性。一旦在口腔中可及,多酚通过三种相互关联的机制驱动感官感知:(i) TAS2R介导的受体激活,负责苦味感知;(ii) 与唾液蛋白的相互作用,诱导唾液膜重组、损害润滑并增加界面摩擦,从而产生涩味;(iii) 涉及TRP通道的上皮-神经信号传导,将机械和化学线索转化为化学感觉余味,包括干燥感、刺激感和持续感。图1概述了一个整合框架,展示了复杂食品基质中多酚诱导的口腔感觉。

章节摘要

基质介导的多酚可及性作为上游决定因素

基质介导的可及性通过调控多酚的释放、转运及其与感官靶点的相互作用,将多酚结构与口腔感知联系起来。羟基化、没食子酰化、糖基化、甲基化、聚合和立体化学共同影响受体亲和力、蛋白结合、溶解度和聚集行为[1]。没食子酰化增强了与唾液蛋白的结合力,EGCG的亲和力高于EGC即为例证[9],而立体化学导致

TAS2R介导的多酚诱导苦味的调控

TAS2Rs在多酚诱导的苦味中发挥核心作用,通过识别苦味多酚并启动向大脑的神经信号传导[25]。大量证据表明,酚类化合物主要通过激活特异性人TAS2R苦味味觉受体来产生苦味,受体响应由配体-受体互补性决定,而非仅由酚类类别或浓度决定[5]。因此,来自茶叶、葡萄酒、可可和橄榄油的酚类物质

多酚诱导的涩味:口腔摩擦学与唾液膜失效

多酚诱导的涩味是一种触觉口腔感觉,主要由多酚与唾液组分及口腔黏膜表面的相互作用产生,主要通过疏水相互作用和氢键介导[3]。如在植物性食品中常见的体验,苦味和涩味往往共存,源于重叠的化学成分。例如,大豆产品中的皂苷、异黄酮和酚酸通过激活TAS2R14和TAS2R39产生苦味,

多酚引起的化学感觉余味:TRP通道与上皮-神经偶联

一旦黏膜界面被破坏,多酚及其氧化产物可能与上皮细胞和感觉神经末梢发生更直接的相互作用,产生化学感觉余味,如刺激感、温热感、刺痛感、辛辣感或持续刺激感。瞬时受体电位通道,特别是TRPA1和TRPV1,以及较新发现的TRPV2和TRPC5,是多模态感受器,参与刺激感、辛辣感、热感知和触觉-化学感觉8, 46。TRP通道

整合实验策略与产品设计的展望

图3概述了机制指导的感官兼容多酚富集食品设计策略。苦味、涩味和化学感觉余味通过不同机制产生,因此需要不同的配方策略。小分子和中等疏水性的酚类物质更容易接近TAS2R受体,主要贡献苦味,而较大的单宁,特别是那些具有更高没食子酰化程度或更大构象灵活性的单宁,则更倾向于与

结论

多酚相关的风味感知不仅由总酚含量或个别化合物决定,而取决于其在口腔界面的动态行为。多酚应被视为动态口腔界面刺激物,其感官效应取决于基质介导的释放、口腔可及性、受体相互作用、唾液膜摩擦学以及上皮-神经偶联。TAS2Rs为多酚苦味提供了主要的受体层面基础,而涩味则与

利益冲突声明

作者声明他们没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本论文所报告的工作。

致谢

本研究得到国家自然科学基金(U24A20423)、浙江省"三农九领域"科技合作项目(2025SNLF068)和RIE2030 SIFBI核心项目的资助。

参考文献与推荐阅读

在综述期间发表的特殊值得关注的论文标注如下:
• 特别值得关注的论文
•• 杰出值得关注的论文
李文轩|缪陈露|刘一捷|Aaron Thong|叶健辉
浙江大学茶学研究所,中国杭州玉皇山路866号,邮编310058
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