厚味(Kokumi)γ-谷氨酰肽增鲜作用的分子机制研究

基本信息
批准号:31901814
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:杨娟
学科分类:
依托单位:仲恺农业工程学院
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
分子机制风味分析的其他方法增鲜作用γ谷氨酰肽受体
结项摘要

Gamma-glutamyl peptides have several taste characteristics, namely, they mainly exhibit an astringent taste in the aqueous, and a few exhibit also umami or bitter taste. When added to foods, γ-glutamyl peptides can impart the desirable kokumi taste attributes of thickness, mouthfulness and continuity. Some of the so-called “kokumi” γ-glutamyl peptides like γ-[Glu]n-Val/Phe/Met, γ-Glu-Val-Gly and γ-Glu-Cys-Gly can also enhance the perceived intensity of the umami taste of MSG and chicken broth, but the umami-enhancing mechanism is still unclear. This study will focus on the molecular mechanism of the umami-enhancing effect of γ-glutamyl peptide. Molecular docking and simulation are used to analyze the optimal conformation, binding site and molecular dynamic process of the combination among γ-glutamyl peptides, taste receptor T1R1/T1R3 and umami substances, as well as the effect of γ-glutamyl peptides on the combination of umami receptor and umami receptor will be obtained. The activation of γ-glutamyl peptides on umami receptors will be demonstrated via cell test, and the binding sites of γ-glutamyl peptides and umami receptors will be analyzed by site-directed mutagenesis of umami receptors. Overall, this study attempts to obtain the umami-enhancing molecular mechanism of the so-called “kokumi” γ-glutamyl peptides, to provide a research method and theoretical basis for studying the umami-enhancing mechanism of such taste substances which have no umami but can enhance the umami taste, to improve the taste characteristic description of γ-glutamyl peptides and obtain the γ-glutamyl peptides that have the kokumi and umami-enhancing effect.

γ-谷氨酰肽具有多变的呈味特性,即它们在水溶液中主要呈酸涩味;添加到食物中可赋予食物浓厚感、满口味和持续性等厚味(kokumi)味感;部分厚味γ-谷氨酰肽如γ-[Glu]n-Val/Phe/Met、γ-Glu-Val-Gly、γ-Glu-Cys-Gly还可增加味精和鸡汤的鲜味,但增鲜机制尚不明确。本项目试图借助分子模拟技术和细胞实验,解析γ-谷氨酰肽增鲜作用的分子机制。通过分子模拟找出γ-谷氨酰肽与鲜味受体-鲜味物质复合体结合的最佳构象,与鲜味受体结合的位点、键长、键能和动力学过程。通过细胞实验确定γ-谷氨酰肽对鲜味受体的激活作用,获得γ-谷氨酰肽与鲜味受体的结合位点。加以感官实验的验证,为研究不具有鲜味却具有增鲜作用的呈味物质的增鲜机制提供研究方法和理论基础。同时丰富γ-谷氨酰肽呈味特性的描述,获得既具有厚味特性又具有显著增鲜作用的γ-谷氨酰肽。

项目摘要

厚味γ-谷氨酰肽被认为可增加味精和鸡汤的鲜味,但增鲜机制尚不明确。本项目采用了感官分析、分子模拟技术和细胞实验验证,解析了厚味γ-谷氨酰肽的增鲜作用及分子机制。结果显示,①首先通过人体感官和电子舌测定了24种常见厚味γ-谷氨酰肽的增鲜效果,其中人体感官评价的鲜味评分增加范围为0.39 ~ 0.72(p<0.05),电子舌评价为0.81 ~ 3.05(p<0.05),表明厚味γ-谷氨酰肽具有增鲜效果。②为了解析其增鲜机理,构建了一种新的受体—鲜味受体T1R1、T1R3与味精(MSG)的受体复合物(T1R1-MSG和T1R3-MSG)。γ-谷氨酰肽与这两种受体复合物的分子对接得分分别为5.569 2-8.857 8和6.1583-9.4253-4,说明这些多肽对T1R3具有更强的亲和力。T1R1的24个氨基酸残基以及T1R3的28个氨基酸残基作为结合氨基酸位点,分别参与配体与受体复合物的相互作用。通过分子动力学模拟分析进一步比较了三种厚味γ-谷氨酰肽(γ-E-γ-EV、γ-EL、γ-EV)在增鲜作用上的差异。其中范德华力(ΔEvdw)是配体和受体之间总结合自由能的主要贡献者,γ-E-γ-EV/γ-EL-/γ-EV-T1R3体系的总结合自由能(ΔGbind)分别为-37.50±2.87、-28.79±3.29和-28.31±2.56 kcal/mol,γ-EL和γ-EV在受体-配体相互作用能上没有差异,但明显低于γ-E-γ-EV。在T1R3分子中发现了多达9、8和6个氨基酸残基,均包含了Glu-301, Ala-302, Thr-305和Ser-306四个氨基酸残基,分别在受体-配体相互作用中发挥了关键作用。③细胞实验验证了这三条γ-谷氨酰肽的增鲜作用生理机制。结果显示它们与味精混合可协同提高细胞内钙释放量(108.47±7.89%~152.33±26.26%),增加T1R1/T1R3蛋白表达。T1R3的氨基酸残基位点V277, S147和D190对于γEγEV与T1R3的结合至关重要。.通过本项目的开展明确了厚味γ-谷氨酰肽的增鲜作用及作用机制,同时为研究不具有鲜味却具有增鲜作用的呈味物质的增鲜机制提供研究方法和理论基础,丰富了γ-谷氨酰肽呈味特性的描述,获得既具有厚味特性又具有显著增鲜作用的γ-谷氨酰肽。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
4

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
5

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016

杨娟的其他基金

批准号:81160513
批准年份:2011
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:10904159
批准年份:2009
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51204209
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81200845
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21005004
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81660236
批准年份:2016
资助金额:36.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30800765
批准年份:2008
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21873008
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:71603264
批准年份:2016
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31360235
批准年份:2013
资助金额:46.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:50902061
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11501046
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81901392
批准年份:2019
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30900397
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41006051
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81460597
批准年份:2014
资助金额:47.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51572114
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:71203014
批准年份:2012
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30760297
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51871247
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31671123
批准年份:2016
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:11426042
批准年份:2014
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:81903373
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81671445
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:61302167
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21406241
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61402309
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81860693
批准年份:2018
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21307027
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

食源性鲜味肽与谷氨酸钠协同增鲜机制及其实验验证

批准号:31771945
批准年份:2017
负责人:党亚丽
学科分类:C2002
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

鲜味肽呈鲜效果的基因表达验证及其呈鲜机理的研究

批准号:31501505
批准年份:2015
负责人:张崟
学科分类:C2006
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

甲酰肽受体FPR2对胶质瘤谷氨酸分泌及神经元损伤的调节作用及可能机制

批准号:81802492
批准年份:2018
负责人:姚培森
学科分类:H1807
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于分子对接模型解析鲜味肽呈鲜差异的高级构象特征

批准号:31601418
批准年份:2016
负责人:孙伟峰
学科分类:C2002
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目