肉品中的寡肽及其呈味機(jī)制研究進(jìn)展

竇 露,羅玉龍,劉 暢,李文博,楊致昊,靳 燁,趙麗華,田建軍,蘇 琳

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010018)

肉品是人類攝取蛋白質(zhì)的重要來源,滋味是評價(jià)肉品品質(zhì)的重要指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)滋味物質(zhì)的呈現(xiàn)主要通過呈味肽、游離氨基酸、核苷酸和有機(jī)酸等。其中蛋白質(zhì)水解或自溶產(chǎn)生的活性氨基酸和肽是滋味的主要貢獻(xiàn)者,賦予食品甜、酸、苦、咸和鮮,這些味道刺激味覺受體細(xì)胞產(chǎn)生反應(yīng)并通過電信號的形式傳入大腦最終產(chǎn)生味覺[1-2]。

隨著人們生活水平的提高,單一的味覺特性已不能滿足人們的需求,因此研究的重點(diǎn)也逐漸轉(zhuǎn)向肽類組分。呈味肽中的寡肽主要包括鮮味肽、甜味肽、苦味肽、酸味肽、咸味肽及濃厚感肽,這六種特征滋味肽共同改善了肉品的滋味。國內(nèi)外學(xué)者已針對各類寡肽的檢測、分離鑒定展開研究，并且隨著科技的進(jìn)步，已有學(xué)者利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬了肽類分子與味覺受體之間的相互作用，這為滋味的改良及產(chǎn)品的開發(fā)開拓了廣闊的研究前景。然而隨著細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展以及滋味受體的研究和新型受體的完善,國外對于幾種寡肽及呈味機(jī)制的研究已有最新報(bào)道。因此本文通過對肉品中寡肽(鮮味肽、濃厚感肽、苦味肽、甜味肽)的呈味特征、呈味機(jī)制以及影響寡肽的呈味因素進(jìn)行綜述,旨在深入探究肉品呈味的機(jī)制,為健康、綠色肉制品的研制提供參考。

1 寡肽概述

呈味肽可分為多肽和寡肽,其中寡肽是肽鏈上氨基酸殘基數(shù)在10個(gè)以內(nèi)的蛋白質(zhì)片段。許多特定的寡肽已被鑒定為苦味、咸味、酸味以及鮮味,在發(fā)酵和腌制產(chǎn)品的滋味產(chǎn)生中起重要作用,它主要通過內(nèi)源蛋白水解酶(二肽基肽酶和組織蛋白酶B)分解肉中蛋白質(zhì)產(chǎn)生[3]。在成熟火腿中,滋味的形成與肽類密切相關(guān),二肽中的肌肽對火腿滋味起到很強(qiáng)的緩沖作用,八肽中的Lys-Gly-Asp-Glu-Glu-Ser-Leu-Ala能形成類似味精的滋味;并且寡肽的含量和比例能決定火腿的滋味,形成鮮味、甜味、酸味和苦味等。Sentandreu等[4]、Aristory等[5]通過對西班牙干熏火腿的研究,發(fā)現(xiàn)分子質(zhì)量小于3000 Da的肽呈現(xiàn)多種滋味,其中分子量在1500～1700 Da的肽具有鮮味,而1800 Da左右的肽呈現(xiàn)苦味。國內(nèi)王娟[6]在成熟火腿中鑒定出寡肽(二肽、三肽和四肽),其中Ser-Glu、Val-Glu、Leu-Glu、Glu-Glu-Glu和Glu-Gly-Ser呈現(xiàn)出鮮味,而Pro-Leu、Leu-Lys呈苦味。因此寡肽在肉制品的呈味中至關(guān)重要,且不同氨基酸組成及序列極大程度地影響肉品的呈味。

2 寡肽的滋味特征

肉制品中的內(nèi)源蛋白水解能導(dǎo)致寡肽的不斷積累,這在一定程度上賦予肉品良好的滋味。寡肽的味感取決于其組成氨基酸的原有味感,如含有谷氨酸(Glu)殘基的寡肽能夠提高肉的鮮味[7]。氨基酸主要呈現(xiàn)酸、甜、苦、鮮等滋味,其中甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、絲氨酸(Ser)以及脯氨酸(Pro)呈甜味,天冬氨酸(Asp)和Glu則具有鮮甜味,亮氨酸、苯丙氨酸為苦味[8]。呈味肽的味型取決于氨基酸,包括酸、甜、苦、咸和鮮以及濃厚感。其中酸味和咸味是由帶電末端或帶電側(cè)鏈的存在而產(chǎn)生。

2.1 鮮味寡肽

鮮味,被認(rèn)為是第五種基本味道,在肉制品中起重要作用,具有鮮味的氨基酸主要為Glu和Asp。鮮味成分可調(diào)節(jié)胃腸功能,并通過減少飲食中的鈉攝入量來降低成人中風(fēng)和冠心病的風(fēng)險(xiǎn)。鮮味肽最初是Yamasaki等[9]用木瓜蛋白酶水解牛肉后得到的一種序列為Lys-Gly-Asp-Glu-Glu-Ser-Leu-Ala的八肽,也稱為“牛肉風(fēng)味肽(BMP)”,因肽鏈中含有Glu和Asp組成的酸性基團(tuán),起到了增強(qiáng)肉鮮味的作用。Take等[10]認(rèn)為包括Glu在內(nèi)的游離氨基酸可改善雞肉的鮮味強(qiáng)度[10]。Dang等[11]也從火腿中分離出具有強(qiáng)烈鮮味的六肽(Cys-Cys-Asn-Lys-Ser-Val)和七肽(Ala-His-Ser-Val-Arg-Phe-Tyr)。

鮮味肽的感官特性由組成氨基酸的原有味感決定,一般來說,Glu、Asp、Gln、Asn相互作用或與Thr、Ser、Ala、Gly、Met相互結(jié)合形成的肽鏈呈鮮味,如Glu-Glu、Glu-Asp、Glu-Ser、Glu-Thr、Glu-Gln-Gln、Ser-Glu-Gln等[12]。但Yu等[13]的研究也證明鮮味不僅僅是基于肽鏈中鮮味氨基酸的存在,由非鮮味氨基酸與肽鍵結(jié)合組成的短肽也可呈現(xiàn)鮮味,例如VPY(Val-Pro-Tyr)、TAY(Thr-Ala-Tyr)、AAPY(Ala-Ala-Pro-Tyr)和GFP(Gly-Phe-Pro),雖具有鮮味增強(qiáng)效果但本身不含鮮味氨基酸,而含有苦味氨基酸。鮮味的產(chǎn)生主要存在3種類型的相互作用,分別為肽與肽的相互作用,肽與核苷酸的相互作用,肽與陽離子的相互作用。Tamura等[14]研究了含有N-末端二肽(Lys-Gly)、酸性肽(Asp-Glu-Glu)、C-末端三肽(Ser-Leu-Ala)和咸味二肽(Orn-β-Ala)的混合物味道,發(fā)現(xiàn)所有組合都產(chǎn)生了鮮味,且具有與BMP相同的呈味強(qiáng)度。

協(xié)同作用是鮮味的最獨(dú)特特征,主要通過對自身味道的調(diào)控以及與其他物質(zhì)協(xié)調(diào)調(diào)控來實(shí)現(xiàn)。Yamaguchi等[15]和Martin等[16]發(fā)現(xiàn)IMP和GMP可以增強(qiáng)Glu和Asp的鮮味,極大程度地增加肉湯的鮮美程度,且二者的增味強(qiáng)度高于MSG。鮮味肽和谷氨酸鈉可產(chǎn)生良好的協(xié)同作用,究其原因,可能是MSG的加入使得T1R3結(jié)合腔的大小從534.125A3擴(kuò)大到1135.75A3,有利于小肽與T1R3更充分地結(jié)合[17]。此外,鮮味還可以和苦味相互作用,從而降低苦感。含有谷氨酰肽的鮮味活性寡肽,包括Glu-Asp、Glu-Glu、Glu-Ser以及Glu-Glu-Glu,可抑制火腿生產(chǎn)過程中蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的苦味[18]。

2.2 濃厚感肽

濃厚味道由舌頭上的鈣通道引起,這些鈣通道誘導(dǎo)Ca2+受體細(xì)胞的反應(yīng),從而增強(qiáng)咸味,甜味和鮮味的強(qiáng)度[19]。濃厚感肽(kokumi)本身沒有味道活性,但可以通過調(diào)節(jié)從味覺受體到大腦的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來增強(qiáng)其他化合物的味覺強(qiáng)度,從而改良風(fēng)味、增加食品味道的持久性、復(fù)雜性和飽滿性[20]。kokumi的主要活性成分為含硫組分,包括甲基半胱氨酸亞礬和γ-谷酰基丙烯基半胱氨酸等。圖1為幾種典型的kokumi分子結(jié)構(gòu)[19]。在濃厚感肽中,谷胱甘肽是第一個(gè)被鑒定為具有濃厚感活性的肽類組分,主要應(yīng)用于肉類、海鮮類食品中,可延長食品的保鮮期,強(qiáng)化令人喜愛的口感[19]。kokumi的呈味效果會受單個(gè)氨基酸的影響,但這并不能決定總體呈味效果。許多kokumi肽的末端含有疏水氨基酸,然而這些肽并不呈現(xiàn)苦味,反而呈現(xiàn)出濃厚感、持久性及綿延感等風(fēng)味特性[21]。濃厚感肽廣泛存在于發(fā)酵肉制品中,Suzuki等[22]已經(jīng)從發(fā)酵火腿中鑒定出具有濃厚味的二肽和三肽,并且發(fā)現(xiàn)可通過細(xì)菌γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的轉(zhuǎn)肽反應(yīng)來降低氨基酸的苦味。

圖1 幾種典型的Kokumi分子結(jié)構(gòu)

濃厚感肽也具有協(xié)同增味的作用,能有效協(xié)調(diào)5種基本滋味,增強(qiáng)厚度和持久的味覺。來源于雞肉中的濃厚感肽Glu-Glu、Glu-Val、Ala-Asp-Glu、Ala-Glu-Asp、Asp-Glu-Glu和Ser-Pro-Glu可以增強(qiáng)5′-肌苷一磷酸的呈味作用[23]。Takashi等[24]使用描述性分析研究了添加γ-Glu-Val-Gly對雞清湯的感官特征影響,在99%的置信水平下,含有γ-Glu-Val-Gly的雞肉具有比對照樣品更強(qiáng)的“口腔涂層”特征。這些數(shù)據(jù)表明,濃厚感肽γ-Glu-Val-Gly可以增強(qiáng)雞清湯中的鮮味和濃厚感特征。幾種γ-谷氨酰二肽也具有濃厚味道活性,如Glu-Tyr與成熟的火腿味有關(guān)。它們的優(yōu)點(diǎn)在于溶解度高于α-谷氨酰肽,并且能夠抵抗肽酶的水解[25]。

γ-Glu-Val-Gly被允許用作食品添加劑并逐漸商業(yè)化,有研究者開發(fā)出一種利用細(xì)菌酶(地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌GGT的蛋白酶)從蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物中生產(chǎn)kokumi(γ-Glu-Val-Gly)調(diào)味料的新方法[26]。Yamasaki等[9]將牛肉進(jìn)行熱水浸提預(yù)處理,并用凝膠過濾色譜、離子交換和電泳的方法,分離出序列為Lys-Gly-Asn-Glu-Ser-Leu-Ala的濃厚感肽,并利用愛德曼降解、羧肽酶解技術(shù)進(jìn)行鑒定。陶正清等人采用凝膠色譜過濾從鹽水鴨中分離出序列為Gly-Pro-Asp-Pro-Leu-Arg-Tyr-Met、Asp-Pro-Leu-Arg-Tyr-Met、Val-Val-Thr-Asn-Pro-Ser-Arg-Pro-Trp的濃厚感肽[27]。濃厚感肽賦予肉品綿潤、回味悠長的口感,然而目前對于濃厚感和鮮味的概念仍容易混淆,因此,是否可以通過確定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考來辨別二者,還有待進(jìn)一步研究。

2.3 苦味寡肽

苦味肽以二肽、三肽、六肽和八肽的形式廣泛存在于肉制品中,目前已經(jīng)從成熟的火腿中分離出多種苦味二肽,比如Ile-Val、Leu-Gly、Ile-Asp和Pro-Leu等[4]。黨亞麗等[28]發(fā)現(xiàn)金華火腿提取物中大部分是相對分子質(zhì)量<1000 Da的寡肽,包括一些與苦味相關(guān)的疏水性小分子肽。肽鏈中疏水氨基酸的種類、含量、序列、位置及空間結(jié)構(gòu)都與苦味密切相關(guān)。Ishibashi等[29]發(fā)現(xiàn)C末端中L-構(gòu)型的疏水性氨基酸的數(shù)量增加時(shí),苦味更強(qiáng)烈。研究表明疏水性氨基酸在肽鏈中間比在肽鏈兩端更苦,這是因?yàn)楫?dāng)疏水性氨基酸處于肽鏈中間時(shí),小肽結(jié)構(gòu)能更充分地與苦味受體結(jié)合,從而引發(fā)苦感[30]。脯氨酸(Pro)的存在也使得肽呈現(xiàn)苦味,肽結(jié)構(gòu)中含有Pro的肽更有利于與苦味受體結(jié)合[31]。此外,圓二色性分析進(jìn)一步揭示了具有相似苦味強(qiáng)度的肽具有類似的二級結(jié)構(gòu)特征。因此,肽的苦味不僅取決于肽序列,還取決于它們的空間結(jié)構(gòu)。

一般來說,苦味肽具有兩個(gè)功能單元,即“結(jié)合單元”(BU)和“刺激單元”(SU),如圖2[32]?？辔峨牡氖杷詡?cè)鏈能夠?yàn)榭辔妒荏w提供BU,而SU作為苦味的決定性部位,由龐大的堿性或疏水性基團(tuán)組成,二者的存在引發(fā)苦味肽與苦味受體的結(jié)合,其誘導(dǎo)神經(jīng)信號級聯(lián)反應(yīng)。此外,苦味強(qiáng)度主要取決于苦味受體的疏水識別區(qū)域,當(dāng)兩種功能單元(BU和SU)在苦味肽的空間構(gòu)象中共存時(shí),苦味往往變得更明顯。

圖2 苦味肽與苦味受體結(jié)合

肌肽(β-丙氨酰-1-組氨酸)和鵝肌肽(β-丙氨酰-1-甲基組氨酸)都具有很強(qiáng)的緩沖作用,通過調(diào)節(jié)肌肉pH進(jìn)而影響離子成分,最終對滋味產(chǎn)生影響。此外,二肽還具有其他作用,肌肽、鵝肌肽和巴林堿(β-丙氨酰-1-甲基組氨酸),均對食品感官屬性和儲存特性有一定貢獻(xiàn)。鵝肌肽和肌肽通過破壞不飽和醛,可降低肉類酸敗程度,在賦予濃郁味道的同時(shí)還可抑制脂質(zhì)氧化[2]。Decker等[33]將不同濃度的肌肽置于絞碎的豬肉中,并與2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、三聚磷酸鈉以及α-生育酚等抗氧化劑做比較,結(jié)果表明肌肽抗氧化效果最好,且具有一定的護(hù)色作用。國內(nèi)已有L-肌肽的合成工藝,技術(shù)原理為:β-Ala→Z-β-Ala→Z-β-Ala-Osu→Z-β-Ala-His→β-Ala-His,其純度可達(dá)99%。同時(shí),Jakub等[34]發(fā)現(xiàn)肌肽的合成和含量變化可能受到肌肽合成酶和肌肽氮甲基轉(zhuǎn)移酶等基因的影響。

苦味給人一種非愉悅的口腔感覺,因此降低苦味來提高食品的感官品質(zhì)以及消費(fèi)者的接受度成為研究熱點(diǎn)。研究表明可通過γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)將苦味氨基酸轉(zhuǎn)化為γ-谷氨?；苌?這種方法不僅可以降低苦味氨基酸Phe、Val、Leu和His的濃度,還產(chǎn)生具有濃厚味的γ-谷氨酰肽。已經(jīng)在幾種大豆蛋白衍生的肽中觀察到C-末端的亮氨酸殘基導(dǎo)致苦味,用羧肽酶處理可以使苦味強(qiáng)度顯著降低[35]。也有研究表明谷氨酸低聚物如Glu-Leu、Pro-Glu和Val-Glu可以作為苦味掩蔽劑來抑制鵝肌肽和肌肽的苦味[36]。2018年Zhang等[37]最新研究發(fā)現(xiàn)牛肉蛋白質(zhì)衍生的肽可以作為苦味受體T2R4的阻滯劑,從而抑制苦味物質(zhì)的活化,并且已經(jīng)確定多種苦味阻斷化合物的結(jié)構(gòu)特性。目前只發(fā)現(xiàn)了13個(gè)針對特定T2R并可在受體水平上起作用的苦味阻斷劑,然而這些阻斷劑不能阻斷所有T2R,它們僅與10種T2R亞型相互作用[38]。

2.4 甜味寡肽

人習(xí)慣將蔗糖、果糖和其它糖類引起的味覺稱為甜味。隨著糖尿病等案例的不斷增加,人們對新型低熱量甜味劑的需求也逐漸增大。最著名的甜味肽是L-天冬氨酰-L苯丙氨酸甲酯,也就是阿斯巴甜(N-α-L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯),是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)擁有甜味的肽類組分,也是最常用的無熱量甜味劑[39]。目前甜味肽的研究已取得重大的突破,阿斯巴甜、阿力甜等因其甜度高、熱量低已在食品領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。Zhang等[40]已經(jīng)從河豚魚湯中分離出一種具有甜味和鮮味的八肽。Ming等[41]在研究堿性蛋白酶水解雞肉期間滋味物質(zhì)的變化時(shí)發(fā)現(xiàn),肽水平在16 h達(dá)到最大值,其中對雞肉的鮮味和甜味有重要作用的氨基酸如Glu、Asp、Ala、Gly、Ser和Thr的含量很高。已有研究證明超甜菜超阿斯巴甜類似物(pCN-C6H4 NHCO-L-Asp-L-(αMe)Phe-OMe)比超級阿斯巴甜更甜[42]。

甜味肽的呈味效果與表面豐富的側(cè)鏈殘基有關(guān)。早期阿斯巴甜的發(fā)現(xiàn)者試圖用天然存在的殘基替代阿斯巴甜的兩個(gè)氨基酸殘基,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Asp不能被任何殘基取代,而Phe可以被一些非疏水性殘基取代[43]。研究表明大多數(shù)甜味肽在中性pH時(shí)帶正電荷,其帶正電荷的殘基可能是某些甜味受體專一性的靶分子,當(dāng)帶正電荷殘基減少時(shí),甜味降低。Mazur等[39]研究發(fā)現(xiàn)對于原本呈現(xiàn)甜味的L-L型Asp-Phe-OMe所有可能的手性異構(gòu)體,即D-L、L-D和D-D都呈現(xiàn)苦味,這一發(fā)現(xiàn)說明了“苦味活性位點(diǎn)”在結(jié)構(gòu)上與甜味位點(diǎn)相似,但在其部分表面具有鏡像特性。研究者希望通過延長甜味肽末端來增強(qiáng)甜味,結(jié)果發(fā)現(xiàn)大多數(shù)甜味二肽類似物本身具有強(qiáng)烈的甜味,而當(dāng)向C末端延長它們的肽鏈時(shí),甜味天冬二肽反而逐漸降低了甜味效價(jià),直至五肽時(shí)完全失去甜味[44]。

3 呈味機(jī)制

寡肽所呈現(xiàn)的滋味是專門味覺受體細(xì)胞(TRCs)的集體感覺,這些感覺主要是由非揮發(fā)性或水溶性化合物產(chǎn)生[45]。味覺系統(tǒng)由味覺受體細(xì)胞形成,存在于舌頭、上顎、咽和喉等部位,能感知不同味覺[46]。這些受體細(xì)胞呈梭形,根據(jù)功能特性和蛋白質(zhì)標(biāo)記物的表達(dá)不同分為“I型(暗細(xì)胞)”、“Ⅱ型(亮細(xì)胞)”、“Ⅲ型(中間細(xì)胞)”和“Ⅳ型(基細(xì)胞)”,其中Ⅱ型細(xì)胞亞群對味覺感知貢獻(xiàn)較大[47]。味覺受體家族屬于G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)的C亞家族,包括味覺受體第一家族T1R(T1R1、T1R2和T1R3)和味覺受體第二家族T2R,其中T1R1和T1R3構(gòu)成了味覺受體異源二聚體[48]?？辔?、甜味和鮮味受體均屬于G蛋白偶聯(lián)受體,在味蕾Ⅱ型細(xì)胞中表達(dá)。且這幾種滋味的GPCR都有共同的轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,包括異源三聚體G蛋白亞基、Gβ3、Gγ13、磷脂酶C、PLCβ2和瞬時(shí)受體電位離子通道TrpM5[49]。

到目前為止,共報(bào)道了八種鮮味候選受體,如圖3[50],包括異二聚體T1R1/T1R3,代謝型谷氨酸受體Brain-mGluR1、Brain-mGluR4,代謝型谷氨酸受體味道特異性亞型Taste-mGluR1、Taste-mGluR4以及細(xì)胞外鈣敏感受體(CaSR),它們都屬于GPCR的C亞家族(除GPR92)。在不同的受體中,T2R1、T2R4、T2R14和T2R16都能夠識別苦味肽,且T2R1表現(xiàn)出針對苦味二肽和三肽的特異性。甜味受體T1R2+T1R3不僅識別甜氨基酸(甘氨酸和D-色氨酸),還識別甜二肽(阿斯巴甜)和甜蛋白。林璐[51]對鮮味受體hT1R1/T1R3進(jìn)行模型構(gòu)建,確定了BMP與鮮味受體hT1R1/T1R3結(jié)合的活性口袋是類似于捕蠅草的結(jié)構(gòu)域(VFTD),同時(shí)對比了8BMP與BMP的鮮味強(qiáng)度,發(fā)現(xiàn)8BMP與hT1R1/T1R3捕蠅結(jié)構(gòu)域上關(guān)鍵氨基酸結(jié)合的氫鍵個(gè)數(shù)較多,鮮味更強(qiáng)。Nelson等[52]的最新研究表明T1R1+3是T1R1和T1R3蛋白偶聯(lián)受體的異構(gòu)體,且D-氨基酸能引發(fā)T1R1+3甜味受體的強(qiáng)烈活化。隨著科技進(jìn)步,Dang等[53]利用計(jì)算機(jī)輔助方法以及味覺受體模型,得到了T1R1和T1R3的結(jié)構(gòu)模型,發(fā)現(xiàn)T1R3中的SER146和Glu277可能在鮮味的協(xié)同作用中發(fā)揮關(guān)鍵作用,當(dāng)T1R3受體處于異二聚體開放構(gòu)象狀態(tài)時(shí)起主導(dǎo)作用,而T1R1受體處于閉合構(gòu)象狀態(tài)時(shí)發(fā)揮輔助作用。

圖3 幾種鮮味受體的結(jié)構(gòu)示意圖

目前的研究認(rèn)為濃厚感肽的受體是同屬于G蛋白偶聯(lián)受體家族的鈣敏受體CaSR。細(xì)胞外的鈣敏受體(CaSR)可以被γ-谷氨酰肽和芳香族氨基酸強(qiáng)烈激活,且當(dāng)L-構(gòu)型的第二個(gè)氨基酸殘基上包含一至三個(gè)碳或兩個(gè)碳和氧或硫原子的側(cè)鏈時(shí)可促進(jìn)與受體位點(diǎn)的結(jié)合,尤其是具有游離羧基末端且沒有側(cè)鏈(即甘氨酸)的殘基顯著增強(qiáng)了CaSR活性[54]。研究表明,CaSR在哺乳動物的細(xì)胞外鈣穩(wěn)態(tài)中起著重要作用,它可以檢測到血鈣水平的增加,反過來抑制甲狀旁腺激素分泌,刺激降鈣素分泌,并誘導(dǎo)尿鈣排泄以將血鈣降低至正常水平[55]。此外,Yue等[56]發(fā)現(xiàn)小腸內(nèi)分泌細(xì)胞中Ca2+對中藥提取物(小檗堿,黃柏堿和黃連堿)的反應(yīng)會被磷脂酶C(PLC)抑制劑U-73122抑制,表明苦味受體參與改變腸內(nèi)分泌細(xì)胞的生理狀態(tài),由此證明小鼠腸內(nèi)分泌細(xì)胞中的小檗堿介導(dǎo)的胰高血糖素樣肽(GLP-1)分泌途徑可能與高血糖和苦味受體在小腸功能中的作用有關(guān)。以上研究證明受體不僅參與呈味作用,對人體的免疫調(diào)節(jié)和生理代謝也有一定的積極影響。

為了評估寡肽對不同滋味屬性的貢獻(xiàn),研究表明可將蛋白質(zhì)序列內(nèi)的味覺活性肽的相對豐度(A)確定為定量參數(shù)(A=a/N),其中a是蛋白質(zhì)序列內(nèi)的感覺片段的數(shù)量,N是蛋白質(zhì)中的氨基酸殘基的數(shù)量。已有國外學(xué)者的試驗(yàn)結(jié)果表明來自豬肌纖維蛋白的肌鈣蛋白C可作為基于計(jì)算機(jī)分析的苦味肽的前體(A值=0.629)[57]。

4 寡肽呈味的影響因素

肉中寡肽的呈味作用受到多種因素的影響,包括pH、加工方式、微生物以及其他因素,其他因素包括畜禽品種、肌肉類型以及宰后肌肉的成熟。此外,這些因素通過影響呈味氨基酸進(jìn)而影響寡肽的滋味。

4.1 pH

寡肽的呈味作用受到氨肽酶、羧肽酶等水解酶的影響,pH則進(jìn)而影響這些酶的水解作用,因此,肉品的呈味與pH存在聯(lián)系。研究者發(fā)現(xiàn)綿羊背最長肌和股二頭肌的氨基酸釋放量存在明顯差異,進(jìn)而導(dǎo)致其滋味存在優(yōu)劣,原因可能是二者的丙氨酰氨肽酶和氨肽酶B的活性不同[58],而這些酶具有不同的最適pH,因此,pH在一定程度會影響肉品的口感。Spanier等[59]鑒定了pH對肉類滋味的影響,發(fā)現(xiàn)pH為6.0、5.5和5.0是促進(jìn)肽類原料產(chǎn)生的關(guān)鍵pH范圍。但也有研究表明pH>5.8引起的DFD(深色,堅(jiān)硬和干燥)肉會呈現(xiàn)類似發(fā)霉的味道。Toelstede等[60]比較濃厚感肽在pH為4.7、5.7、6.7、7.7時(shí)的呈味強(qiáng)度,結(jié)果發(fā)現(xiàn)濃厚感肽在pH為6.7時(shí)強(qiáng)度最強(qiáng),pH為5.7時(shí)次之,而pH在4.7和7.7時(shí)的強(qiáng)度最低。Nishimura等[61]報(bào)道了肌肽和鵝肌肽的含量在火腿長期加工過程中顯著增加,且這兩種二肽在pH>4時(shí)具有重要的緩沖作用。整體上,pH通過影響氨基酸含量以及寡肽的生成進(jìn)而影響肉品滋味。

4.2 加工方式

在肉制品加工過程中,滋味會因加工方式的不同而發(fā)生變化,隨著加工時(shí)間的延長,大分子肽降解生成小分子肽,肉制品的滋味物質(zhì)會有明顯提高。Nodake等[62]用鹽和磷酸鹽對加拿大豬肉樣品進(jìn)行處理后發(fā)現(xiàn),隨著腌制時(shí)間的增加,豬肉中的肌肽、鵝肌肽以及酪氨酸、賴氨酸和精氨酸的含量明顯提高(P<0.01)。加熱溫度也會加速滋味物質(zhì)的分解,在Rotola-Pukkila等[63]的報(bào)道中表明,豬肉中的呈味氨基酸和IMP在正常狀態(tài)下是恒定的,但若對豬肉進(jìn)行蒸煮會發(fā)現(xiàn)隨著燉煮時(shí)間的延長,二者含量顯著增加。

4.3 微生物

微生物對肉類滋味的影響也十分重要。肉類發(fā)酵過程中乳酸菌,葡萄球菌和表面霉菌通過氨基酸代謝賦予肉制品味道。特別是,發(fā)酵既可以改變現(xiàn)有氨基酸的濃度,又可以在產(chǎn)品中引入新的氨基酸。董杰等[64]以木糖葡萄球菌(Staphylococcusxylosus)C18、植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)L26、德巴利漢遜氏酵母(Debaryomyceshansenula)Y36為發(fā)酵劑制作兔肉發(fā)酵香腸并進(jìn)行營養(yǎng)分析,結(jié)果表明L26組甘氨酸、C18組絲氨酸的百分含量高,可改善甜味,L26組的苦味氨基酸纈氨酸含量最低,混合發(fā)酵組蛋氨酸、異亮氨酸含量最低。林璐等[51]的試驗(yàn)結(jié)果表明枯草芽孢桿菌因具有較強(qiáng)的外源蛋白表達(dá)能力而有望成為生產(chǎn)BMP的安全重組菌。此外,某些乳酸菌的菌株能有效去除苦味肽,這可能與乳酸菌的蛋白質(zhì)降解多樣性有關(guān)。

4.4 其他因素

畜禽的品種及肌肉類型會對肉制品滋味帶來影響。Bousset等[65]通過高效液相色譜(HPLC)分析三種豬肌肉(背最長肌,咬肌和斜方肌)中的氨基酸和肽含量,其中咬肌中Asp,谷氨酰胺和?；撬岷孔罡?背最長肌的特征在于Gla和肌肽含量最高,而斜方肌無明顯特點(diǎn)。Théron等[66]從干腌火腿的半膜肌和股二頭肌中分別得到了43和30種肽,并分析討論得出在火腿加工過程中不同肌肉類型可能是引起這種差異的主要原因。胡孟等[67]的實(shí)驗(yàn)證明,飼料中添加L-組氨酸可顯著增加肉雞肌肉中肌肽和鵝肌肽的含量,之后他們對肌肉中肌肽和鵝肌肽含量進(jìn)行二次曲線方程擬合,結(jié)果顯示L-組氨酸添加量為1276 mg/kg時(shí),肌肉咪唑二肽含量最高。

5 結(jié)語

肉品中的寡肽不僅具有多種呈味作用,其在參與免疫調(diào)節(jié)、降膽固醇和抗高血壓等方面也具有重要的潛在價(jià)值。但目前針對酸味肽和咸味肽的研究相對匱乏,且寡肽的呈味效果不僅只是單一的某種滋味,而是各種滋味的綜合效果,因此深入研究酸味肽和咸味肽以及各種寡肽的相互作用具有重要意義。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,通過基因功能組學(xué)和微膠囊等技術(shù)篩選和開發(fā)具有特殊生理功能的呈味肽并應(yīng)用到食品中將具有十分廣闊的前景。