丁酸在牛乳风味感觉形成中的分子机制研究

Flavors is one of the most important attribute of consumer acceptance and preference for dairy products. Milk fatty acids play an important role on milk flavor perception. CD36 receptor is a mammal long chain fatty acid perception receptor and there is still lack of research on the flavor perception mechanism of milk short chain fatty acid with this receptor. Base on this scientific issue, previous studies of analysis the key fatty acid between the whole milk and skim milk, the results exhibited that eight fatty acids significant abundance in the whole milk, moreover feeding these fatty acids to mouse and analysis the mRNA level expression of CD36 gene by qRT-PCR. We found butanoic acid significantly increased the expression of CD36 receptor. In this study intends to use the methods of qRT-PCR, Western blot, cells expression, laser confocal microscopy and patch clamp to study the flavor perception mechanism of milk butanoic acid with CD36 receptor. Our expected results will reveal the fatty acid attribute to flavor, and provide a basis for research on the whole milk flavor study and therefore provide a theoretical significance to further establish the improve the flavor of dairy products.

风味是决定乳制品消费喜好性的一个重要原因，牛乳脂肪酸对其风味感觉特性起着举足轻重的作用。CD36作为哺乳动物长链脂肪酸感应受体对牛乳风味感觉形成发挥的作用鲜见报道，尤其是对牛乳短链脂肪酸与CD36受体蛋白的直接作用机制知之甚少。针对这一科学问题，本课题组前期以脱脂乳为对照，进行了全脂乳和脱脂乳之间的关键脂肪酸差异分析，发现了8种脂肪酸在全脂乳中显著高于脱脂乳，进一步将这8种脂肪酸饲喂小鼠，采用荧光定量PCR探索CD36基因转录水平变化，发现其中丁酸能够显著诱导小鼠CD36蛋白的过量表达。本研究在此基础上拟采用荧光定量PCR，Western blot，真核细胞表达，激光共聚焦以及膜片钳等技术手段，研究牛乳中丁酸与CD36受体之间的作用机制。预期研究结果将有助于揭示脂肪酸对牛乳风味感觉形成的作用，为今后深入开展研究牛乳的综合风味感觉形成机制提供基础，也为制定乳制品风味改良对策提供理论参考。

风味是决定食品消费喜好性最重要的一个原因。乳脂肪中脂肪酸的含量和数量对于乳制品的感官特性具有重要的影响。乳脂肪作为牛乳风味的重要来源物质，会在脂肪酶和一些乳本身内源酶的作用下发生自身氧化和分解作用，并产生中短链和长链的游离脂肪酸，其中丁酸是乳品风味的重要特征成分之一，但目前关丁酸对乳风味，尤其是脱脂乳风味感官感受所发挥的作用研究不够系统。本团队前期以脱脂乳为对照，进行了全脂乳和脱脂乳之间的关键脂肪酸差异分析，发现丁酸含量差异明显，为了明确丁酸在牛乳风味感官感受中发挥的作用机制，项目执行3年来，通过HS-SPME-GC-MS和E-nose鉴别不同脱脂乳制品的挥发性风味，发现与低温脱脂乳和常温脱脂乳相比，改良脱脂乳中具有典型的乳风味特征组成脂肪酸，尤其是丁酸；通过脱脂乳预热加工和酶解改良乳风味加工技术方法，考察丁酸在脱脂乳感官风味形成中分子机制。进一步探索完成了乳在加工改良后，乳脂肪球膜MFGM（Mill Fat Global Membrane, MFGM）磷脂的变化对牛乳稳定性、微观结构及风味感官品质的影响，揭示丁酸在牛乳口感风味形成中的分子机制，为深入开展牛乳的综合口感风味形成机制研究提供了基础，也为开发制定牛乳口感优化和改良产品风味提供理论依据。