趙普瑛 曾小英 覃瑞 王靖 熊海容

基金項(xiàng)目：湖北省技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)重大項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2018ABA093）。

作者簡(jiǎn)介：趙普瑛（1996—），女，在讀碩士研究生，研究方向：微生物酶工程。

通信作者：熊海容（1966—），男，博士，教授，研究方向：微生物酶工程。

摘要：綜述食品蛋白水解產(chǎn)物苦味產(chǎn)生的研究進(jìn)展和近年來利用風(fēng)味蛋白酶脫苦的方法，為新型風(fēng)味蛋白酶類產(chǎn)品開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)味蛋白酶;肽酶;苦味肽;脫苦

風(fēng)味蛋白酶是一類在中性或酸性條件下能改善食品口味和口感的蛋白酶和肽酶[1]。食品風(fēng)味主要與一些芳香化合物、糖類物質(zhì)、游離氨基酸和肽類等物質(zhì)有關(guān)，食品的氣味主要與酯類、酮類等芳香類化合物有關(guān)，口味中咸味主要由氯化鈉產(chǎn)生、酸味主要是乳酸作用，而甜、鮮、苦味主要與游離氨基酸和一些寡肽相關(guān)[2]。風(fēng)味蛋白酶主要作用于這些風(fēng)味肽，來調(diào)節(jié)食品蛋白質(zhì)水解物的甜、鮮和苦味，而這3種味道與對(duì)食物的接受度有關(guān)，甜、鮮味使食物易于被接受，而苦味則不利于對(duì)食物的接受[3]?？辔妒巧镞M(jìn)化而來的一種趨利避害的信號(hào)，大多數(shù)動(dòng)物本能地厭惡苦味物質(zhì)。雖然人們也對(duì)某些食物的苦味有偏愛，巧克力、咖啡中的咖啡因，啤酒中的α-酸、β-酸、異α-酸、酮類物質(zhì)[4]，紅酒中的多酚，白酒、黃酒中的高級(jí)醇和苦味肽[5]，茶葉中的咖啡堿、可可堿、茶葉堿、花青素類、茶葉皂苷、苦味氨基酸及部分黃烷醇類等苦味物質(zhì)會(huì)增加這些食品的風(fēng)味。但是如豆制品、奶制品中的苦味肽、萵苣等菊科蔬菜中的倍半萜內(nèi)酯[6]等引起的不良口味，會(huì)影響食用體驗(yàn)，進(jìn)而影響其商品的銷售情況。

蛋白質(zhì)水解物在食品工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，可作為專用飲料中的氮增強(qiáng)劑，普通/特定人群的腸內(nèi)/腸外營養(yǎng)的預(yù)消化成分，有益生理功能的濃縮/分離肽制劑，細(xì)胞培養(yǎng)/細(xì)菌生長(zhǎng)培養(yǎng)基的成分，以及作為化妝品和保健品的成分，還可用作多種用途的乳化劑，如沙拉調(diào)味料、涂抹食品、冰淇淋、咖啡增白劑和乳化肉制品，如香腸或午餐肉[7-8]。發(fā)酵、陳化等是食品加工中重要的生產(chǎn)方式，在這些食品加工過程中，蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶水解成多肽或氨基酸等小分子物質(zhì)，還會(huì)通過水解破壞致敏表位，降低致敏潛力，利于人體攝入和吸收[9]。但是，在這些過程中，它們會(huì)不可避免地在水解蛋白質(zhì)時(shí)產(chǎn)生苦味肽，影響食品的風(fēng)味，使其不易被人們接受。因此，苦味肽的形成是食品蛋白水解物實(shí)際應(yīng)用中最嚴(yán)重的問題。蛋白質(zhì)水解物的苦味是阻礙它們推廣應(yīng)用的一大難題。因此，脫苦技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，用于降低蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物的苦味值。

目前，為了解決苦味限制食物蛋白質(zhì)的感官可接受性的問題，人們使用多種方法來防止、去除或掩蓋多肽的苦味[7，10-11]，其中，酶法脫苦主要利用風(fēng)味蛋白酶來實(shí)現(xiàn)。酶法脫苦與其他一些方法相比具有一些優(yōu)勢(shì)：（1）酶解過程溫和，不會(huì)破壞蛋白質(zhì)原有的功能性質(zhì);（2）酶主要來源于生物，低毒甚至無毒，與化學(xué)方法相比，更加安全;（3）最終水解產(chǎn)物經(jīng)平衡后，含鹽極少，且最終產(chǎn)品的功能性質(zhì)可通過選擇特定的酶和反應(yīng)因素加以控制;（4）蛋白水解物易被人體消化吸收且具有特殊的生理功能。

1苦味肽致苦因素

苦味肽是蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物中呈現(xiàn)苦味的寡肽，大多由不超過8個(gè)氨基酸組成[12]，少數(shù)由10個(gè)以上氨基酸構(gòu)成，甚至有長(zhǎng)達(dá)39個(gè)氨基酸的苦味肽。目前，據(jù)BIOPEP-UWM數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)，已鑒定出呈味氨基酸和呈味肽483種，其中苦味氨基酸和苦味肽有332種。蛋白水解物的苦味與多種因素相關(guān)。

1.1疏水性

肽鏈的疏水性是影響其苦味的決定性因素。Ishibashi等[13-15]經(jīng)過對(duì)苦味肽的一系列研究發(fā)現(xiàn)，多肽是否含有疏水氨基酸，疏水氨基酸在肽鏈中什么位置對(duì)苦味的產(chǎn)生有顯著影響。其中，Leu對(duì)于多肽苦味有顯著影響，且位于C-端時(shí)苦味值更高[13];Phe和Try位于多肽末端時(shí)，且多肽中Phe含量與Try含量的比值越高，多肽越苦[15]。Matoba等[16]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)疏水氨基酸在多肽內(nèi)部時(shí)要比它位于多肽兩端時(shí)苦。Gomez等[17]發(fā)現(xiàn)，奶酪的苦味與其水解產(chǎn)物的疏水性和親水性多肽及氨基酸的比率有關(guān)，從另一面說明，食品水解產(chǎn)物的苦味與其疏水性有關(guān)。

最經(jīng)典的估測(cè)多肽苦味值的Q值計(jì)算就是建立在對(duì)肽鏈平均疏水性上的[18]，至今為止，這也是預(yù)測(cè)多肽苦味的可靠依據(jù)。Ney提出Q值計(jì)算公式如式（1），Δf指肽鏈的整體疏水性、n指組成該肽鏈的氨基酸個(gè)數(shù)。式（1）在多肽分子質(zhì)量小于6 000 Da時(shí)有效，Q值小于1 300 cal/moL，肽無苦味;Q值大于1 400 cal/moL時(shí)，則有苦味;Q值在1 300～1 400 cal/moL之間時(shí)，無法預(yù)測(cè)多肽苦味[18]。

1.2結(jié)構(gòu)

氨基酸側(cè)鏈結(jié)構(gòu)對(duì)苦味肽苦味值有影響。氨基酸若產(chǎn)生苦味，其側(cè)鏈骨架至少要由3個(gè)碳原子組成，側(cè)鏈中碳原子數(shù)量和所在位置決定苦味強(qiáng)度，側(cè)鏈結(jié)構(gòu)對(duì)此也有影響，但這種影響非常小[14]。碳原子數(shù)量越多，氨基酸越苦;同等條件下，有位于γ位點(diǎn)的氨基酸比有位于β位點(diǎn)的致苦性強(qiáng);含線性側(cè)鏈的比含分支側(cè)鏈的氨基酸致苦性強(qiáng)[14]。肽鏈末端結(jié)構(gòu)也影響苦味。金賢玉等[19]構(gòu)建了一個(gè)有224個(gè)長(zhǎng)2～14個(gè)氨基酸的多肽和5個(gè)氨基酸組成的苦味肽數(shù)據(jù)庫。他們發(fā)現(xiàn)，多肽C端粗大的疏水氨基酸和N端的粗大堿性氨基酸與肽鏈苦味高度相關(guān)。蛋白質(zhì)末端的封閉結(jié)構(gòu)也會(huì)增強(qiáng)苦味，肽段兩端都被乙?；蝓セ忾]的肽比僅一端封閉的肽要苦[16]。對(duì)于僅封閉一端蛋白質(zhì)的情況又有所不同，只封閉氨基端時(shí)，減輕多肽苦味;而只封閉羧基端時(shí)，苦味會(huì)增加[16]?？辔杜c肽鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu)也有關(guān)，苦味肽典型的結(jié)構(gòu)就是環(huán)狀二肽分子模型[20]。疏水氨基酸在肽段中的位置對(duì)苦味有影響。當(dāng)疏水氨基酸位于長(zhǎng)鏈肽的內(nèi)切位置時(shí)，該肽比位于末端位置時(shí)更苦;而疏水氨基酸在短肽中的情況，與之相反[21]。

1.3分子量

根據(jù)Q值計(jì)算條件，該方法只限于分子質(zhì)量在6 000 Da以下的蛋白質(zhì)使用;而對(duì)于分子質(zhì)量大于該限度的蛋白質(zhì)，即使Q值大于1 400 cal/moL，也無法確定該蛋白質(zhì)是否呈苦味[18]。這可能是因?yàn)榉肿恿看蟮碾逆?，是長(zhǎng)肽，易形成穩(wěn)定空間結(jié)構(gòu)，將疏水基團(tuán)包裹掩蓋起來，而分子量相對(duì)小的肽鏈，即短肽，易暴露其疏水基團(tuán)，呈苦味[22]。據(jù)研究表明，目前商品大豆蛋白水解物的苦味與1 000～4 000 Da的中等分子質(zhì)量范圍的多肽有關(guān)。當(dāng)將大豆蛋白水解物由3 000 Da水解至2 000 Da之后，苦味增加，但是當(dāng)分子量降至1 000 Da以下時(shí)，苦味逐漸降低[23]。

1.4水解度

Leksrisompong等[24]利用2，4，6-三硝基苯磺酸法評(píng)價(jià)了乳清蛋白水解物水解度（DH值），比較了DH與不同分子量多肽的苦味和氨基酸濃度的關(guān)系。他們發(fā)現(xiàn)較高的苦味與低濃度2 000～10 000 Da大小的多肽和高濃度低分子量多肽5 000～1 000 Da相關(guān)，得到了苦味的強(qiáng)度與DH呈正相關(guān)的結(jié)論。該因素致苦的原理與多肽疏水性氨基酸殘基和其長(zhǎng)度對(duì)苦味的影響相關(guān)。在完整的蛋白質(zhì)中，大多數(shù)疏水氨基酸都朝向分子內(nèi)部，然而，在蛋白水解過程中，含有疏水氨基酸的多肽被釋放出來，并與味蕾相互作用，產(chǎn)生苦味。隨著蛋白水解的繼續(xù)，更多的疏水氨基酸殘基暴露出來，因此，水解產(chǎn)物的苦味通常會(huì)隨著水解程度的增加而增加[25]。1 000 Da以下多肽隨著水解，苦味會(huì)降低，可能是因?yàn)殡亩耸杷园被釟埢凰庀聛?，苦味肽結(jié)構(gòu)被破壞，或是產(chǎn)生的游離的疏水性氨基酸沒有苦味肽苦。

1.5水解蛋白質(zhì)所用的蛋白酶種類

目前，有很多人在對(duì)現(xiàn)有的商品化蛋白酶水解蛋白質(zhì)產(chǎn)生低苦水解物的能力進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)不同的商品酶在脫苦上的效果有明顯差異，這說明水解產(chǎn)物的苦味與所用酶的專一性有關(guān)。因?yàn)椴煌拿赣胁煌钠?，水解不同的位點(diǎn)，產(chǎn)生不同長(zhǎng)度的多肽，暴露出疏水性氨基酸的程度不同，因此，產(chǎn)生苦味的強(qiáng)弱不同。

2感受苦味肽機(jī)制

Ishibashi等[26]通過研究脯氨酸殘基在多肽苦味中的作用，證明了多肽產(chǎn)生苦味的必要條件：含有2個(gè)苦味決定位點(diǎn)，它們?cè)诙嚯牡目臻g構(gòu)象上應(yīng)該相鄰。它們通過對(duì)Arg-Gly和Gly-Arg的苦味測(cè)定，推測(cè)精氨酸位于N-末端時(shí)，其苦味較強(qiáng)烈;通過對(duì)Arg-Pro的測(cè)定，判斷Pro的亞胺環(huán)參與了疏水集團(tuán)的作用，這初步證實(shí)了Okai對(duì)于苦味機(jī)理的假設(shè)。Okai推測(cè)疏水亞胺環(huán)的功能是與苦味感受器（T2Rs）結(jié)合的結(jié)合單元（BU），而鄰近的精氨酸殘基在刺激單元（SU）中起作用，只有當(dāng)二者共存時(shí)，苦味才會(huì)顯現(xiàn)出來。據(jù)悉，T2Rs屬于7跨膜G蛋白偶聯(lián)受體家族[27]，組成一個(gè)約15 的口袋，容納苦味物質(zhì)。BU和SU應(yīng)在口袋底部。BU識(shí)別苦味肽疏水性氨基酸殘基，并與之結(jié)合，SU識(shí)別并結(jié)合疏水性氨基酸或堿性氨基酸殘基結(jié)合。Ishibashi等[20]人之后進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了苦味二肽的典型的環(huán)狀二肽分子模型，并確定了兩個(gè)苦味決定點(diǎn)：第一個(gè)（主要）決定點(diǎn)為疏水基團(tuán)，第二個(gè)（次要）決定點(diǎn)為疏水集團(tuán)或較大的堿性基團(tuán)，并測(cè)出這2個(gè)位點(diǎn)的距離為4.1。

據(jù)報(bào)道，哺乳動(dòng)物[28]或像雞[29]這樣的鳥禽類動(dòng)物都是通過G蛋白受體來轉(zhuǎn)導(dǎo)苦味信號(hào)的。G蛋白和桿狀轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白在味覺感受器細(xì)胞（TRC）中表達(dá)，TRC大致分為三類：T1Rs、T2Rs和T3Rs。T1Rs感受甜味和鮮味，T2Rs主要感受苦味，也可感受鮮味，T3Rs是酸位感受器[30]。人類擁有至少25個(gè)功能性T2R基因用于對(duì)苦味的感受，主要分布于口腔中，它們介導(dǎo)苦味信號(hào)的傳導(dǎo)[31]。T2Rs是一類糖蛋白，具有形成同源或異源低聚體的能力，組合感受不同物質(zhì)的苦味。據(jù)T2Rs識(shí)別苦味的物質(zhì)的廣度，它們可分為廣譜受體、窄譜受體、平均受體和特定受體[32]。它們共同識(shí)別人類攝入物質(zhì)的苦味，刺激異源三聚體G蛋白解離，產(chǎn)生亞基可促進(jìn)Ca2+釋放，導(dǎo)致Na+通過Trpm5通道內(nèi)流，打開CALHM1 通道釋放ATP，激活味覺傳入神經(jīng)通路[33-35]。Wong等[36]人的研究結(jié)果表明，谷胱甘肽是苦味信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要介質(zhì)。

2008年，Kenji等[37]發(fā)現(xiàn)，Gly-Phe、Gly-Leu等苦味二肽以及許多其他苦味化合物能激活hT2R1，這表明人類可以利用這些hT2Rs來識(shí)別和感知多肽的結(jié)構(gòu)和苦味。之后，Jasbir等[31]人利用合成的T2R1基因和異源表達(dá)系統(tǒng)，證明了各種食物蛋白來源和苦味三肽和雙肽激活了人苦味受體T2R1，并發(fā)現(xiàn)苦味肽結(jié)合在T2R1受體上的同一結(jié)合口袋內(nèi)，該配體結(jié)合口袋位于細(xì)胞外表面附近。

3風(fēng)味蛋白酶去苦的方法

蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生苦味阻礙了水解產(chǎn)品的推廣，因此，如何降低其苦味一直是科學(xué)家們關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，常用的降低或去除苦味的方法有Plastein反應(yīng)去苦[38]、Mailard反應(yīng)降低苦味值[39-40]、微生物法脫苦、酶法脫苦等，近年還發(fā)展了微膠囊技術(shù)[41]、多肽包埋技術(shù)[10，42]來降低苦味。本文綜述與風(fēng)味蛋白酶相關(guān)的脫苦或降苦技術(shù)。風(fēng)味蛋白酶主要從酶解苦味肽和掩蓋苦味兩方面來去苦，詳細(xì)情況如下。

3.1酶解苦味肽

風(fēng)味蛋白酶脫苦最常用的方法就是酶解苦味肽，破壞其結(jié)構(gòu)，以此除去苦味。風(fēng)味蛋白酶可分內(nèi)肽酶和外肽酶，二者協(xié)同作用，共同改善蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物的風(fēng)味。內(nèi)切酶從肽鏈內(nèi)部結(jié)構(gòu)水解肽鍵。例如，米曲霉中性蛋白酶rNp1，對(duì)肽鏈中P1和P1上有亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸等疏水氨基酸有偏好性，水解這類位點(diǎn)處肽鍵，可水解花生和大豆蛋白質(zhì)，在一定程度上降低該產(chǎn)物苦味值[43]。在以標(biāo)準(zhǔn)胰島素B 鏈為底物時(shí)，rNp1在P1和P1上有亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸等疏水氨基酸偏好，具體是在HL︱CG，SH︱LV，HL︱VE，AL︱YL，GF︱FY 等位點(diǎn)有較高的酶切活性[43]。

外切酶可從肽鏈的N端或C端水解出寡肽或氨基酸。從N端水解的肽酶是氨肽酶，從C端水解的肽酶是羧肽酶。目前，被報(bào)道可應(yīng)用于食品的氨肽酶主要有亮氨酰氨肽酶（LAP;EC 3.4.11.1）、脯氨酸特意性氨肽酶（PsP;EC 3.4.X.X ）等。LAP主要水解多肽N-末端的疏水氨基酸，如亮氨酸、精氨酸、蛋氨酸、丙氨酸等，并在水解亮氨酸時(shí)顯出最高活性。因此，基于多肽產(chǎn)生苦味的機(jī)理，LAP可被認(rèn)為可以用于用N端疏水氨基酸對(duì)蛋白質(zhì)水解物進(jìn)行脫苦[44]。目前，已經(jīng)報(bào)道了很多從微生物、植物、動(dòng)物中分離出的LAP，如從裂殖酵母中提純亮氨酰氨基肽酶yspII（LapyspII）[45]、從馬鈴薯塊莖中提取的LAP[46]和從鯉魚骨骼肌中提取的鯉魚亮氨酰氨肽酶（cmLAP）[47]等，都可運(yùn)用到脫苦技術(shù)中。脯氨酸是干酪等蛋白水解產(chǎn)物中主要的致苦氨基酸，因此PsPs在脫苦技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。該家族成員有脯氨酸氨基肽酶（PAP;EC 3.4.11.5）[48-49]、X-脯氨酰氨基肽酶（APP;EC 3.4.11.9）[50]、X-脯氨酰二肽基氨基肽酶（PepX）[51]、二肽基肽酶IV（DPP IV;EC3.4. 14.5）[52]等，它們都可特異性識(shí)別脯氨酸，從苦味肽中特異性水解下脯氨酸或含脯氨酸的二肽或三肽，以此破壞苦味肽結(jié)構(gòu)，達(dá)到脫苦效果。在羧肽酶中，主要用于脫苦的是絲氨酸羧肽酶（SCP）。例如，從釀酒酵母中得到的SCP（CPD-Y），在pH 5.5～6.5時(shí)，能將大部分氨基酸殘基（包括脯氨酸）從蛋白質(zhì)和多肽的C末端移出[53-54]，對(duì)C-末端苯丙氨酸、蛋氨酸和亮氨酸有偏好性[54]。除了酵母之外，還有塞托曲霉、米曲霉、黑曲霉等真菌被發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生SCP。黑曲霉被報(bào)道產(chǎn)兩種羧肽酶：CPD-I和CPD-II以N端封閉的氨基酸酯和二肽為底物。CDP-I對(duì)疏水氨基酸殘基有偏好性，尤其是苯丙氨酸殘基;而CPD-II對(duì)堿性氨基酸精氨酸和賴氨酸有高度特異性[54]。

現(xiàn)在，市場(chǎng)上廣泛流通的一些商品風(fēng)味酶，如Novo公司的Flavorzyme、Sigma-Aldrich公司的Protamex，主要是內(nèi)肽酶和外肽酶的混合物。利用內(nèi)肽酶先將蛋白質(zhì)水解，將疏水基團(tuán)暴露出來，在外肽酶作用下進(jìn)一步水解，形成游離疏水氨基酸和寡肽，破壞苦味肽結(jié)構(gòu)，降低或去除苦味，改善風(fēng)味。

3.2提高鮮味掩蓋苦味

提高鮮味掩蓋苦味是最近幾年研究發(fā)現(xiàn)的脫苦新方向。蛋白水解物鮮味的產(chǎn)生是因?yàn)轷r味肽和鮮味氨基酸的產(chǎn)生。2011年，Rhyu Mee-Ra等[55]鑒定出韓國大醬水提物中的主要致鮮物質(zhì)是谷氨酸和天冬氨酸，發(fā)現(xiàn)分子量在500～1 000 Da的多肽具有較強(qiáng)鮮味。2015年，Kim Min Jung等[56]從大豆水解蛋白中提取鮮味肽，利用hT2R16表達(dá)細(xì)胞進(jìn)行Ca2+通量信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)水楊素和鮮味肽混合物的Ca2+通量信號(hào)分析來研究鮮味與苦味的相互作用。它們發(fā)現(xiàn)鮮位肽可抑制水楊素誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)鈣內(nèi)流，這些結(jié)果可能提供了鮮味多肽通過苦味受體抑制苦味的證據(jù)。這是人們第一次在味覺感受器水平上定義苦味和鮮味之間的相互作用的報(bào)道，為酶法去苦提供了新思路。人們可以通過研究如何增加蛋白水解物的鮮度，來抑制苦味信號(hào)的傳導(dǎo)，從而降低人們對(duì)苦味的感知。

4存在的問題及解決方法

在自然界中，人們找到合適的風(fēng)味蛋白酶存在難度。目前，用于商業(yè)推廣的有脫苦功能的風(fēng)味蛋白酶較少，水解位點(diǎn)較單一，并且效果不能很好的滿足產(chǎn)品需求。在此基礎(chǔ)之上，該酶須符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)，才能進(jìn)行使用。人們可多關(guān)注在微生物、線蟲、昆蟲等培養(yǎng)周期短且容易培養(yǎng)的生物中表達(dá)風(fēng)味蛋白酶，或在這些生物中篩選產(chǎn)風(fēng)味蛋白酶的種。因?yàn)楫a(chǎn)酶種的培養(yǎng)周期短，在實(shí)際應(yīng)用中，可以提高獲取風(fēng)味蛋白酶的產(chǎn)量和效率。人們還可以利用生物信息學(xué)方法，在已知一些風(fēng)味蛋白酶編碼基因的基礎(chǔ)上，在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)行初步篩選，找到一些候選基因或物種。

如何增加風(fēng)味蛋白酶的耐受性和抗逆性，也是推廣該酶在食品工業(yè)中使用的一個(gè)挑戰(zhàn)。解決這個(gè)問題，一是進(jìn)行突變，對(duì)突變株進(jìn)行定向篩選;二是研究風(fēng)味蛋白酶結(jié)構(gòu)，在分子層面，對(duì)其進(jìn)行定向改造。

蛋白酶表達(dá)必然依賴宿主的表達(dá)系統(tǒng)，因此，宿主的安全性也是重要的考慮因素。宿主需不產(chǎn)毒性物質(zhì)、不會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)擔(dān)。這需要人們?cè)诔醪胶Y菌或構(gòu)建工程菌時(shí)就考慮到，對(duì)其毒性和對(duì)環(huán)境的作用進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估。

5展望

食物蛋白水解物在食品工業(yè)中有廣泛應(yīng)用，與人們的生活息息相關(guān)。首先，像奶酪[51]、大豆[23]、魚糜[57]、魚骨[58]、小麥[21]等在加工過程中，都需要通過蛋白酶作用得到水解產(chǎn)物，再進(jìn)行進(jìn)一步加工應(yīng)用。然而，食物蛋白水解伴隨苦味產(chǎn)生。對(duì)于動(dòng)物而言，無論是哺乳動(dòng)物，還是其他有味覺的動(dòng)物，拒苦是一種本能，對(duì)苦有天然的抗性。因此，對(duì)食品或飼料這些入口產(chǎn)品的研究，如何降低或去除苦味是十分重要的問題[29]。

目前，人們對(duì)于風(fēng)味蛋白酶的脫苦研究主要集中在酶水解苦味肽，破壞其結(jié)構(gòu)，獲得無苦或苦味值更低的產(chǎn)物。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，生物信息學(xué)飛速發(fā)展，人們也可用這些方法來解決風(fēng)味蛋白酶脫苦所面臨的問題。

目前，利用風(fēng)味蛋白酶脫苦的方法已經(jīng)不局限于酶水解苦味肽，也可以利用鮮味肽的產(chǎn)生，和苦味肽競(jìng)爭(zhēng)與T2Rs的結(jié)合，阻礙苦味信號(hào)傳導(dǎo)，從而降低人類對(duì)苦味的感知程度[59]。因此，除了保持傳統(tǒng)的對(duì)風(fēng)味蛋白酶的研究，人們也應(yīng)重視交叉學(xué)科的相互作用，在感官學(xué)上研究人類或其他動(dòng)物感受苦味的機(jī)理，再研究對(duì)應(yīng)的風(fēng)味蛋白酶的作用位點(diǎn)和產(chǎn)物特性?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]肖明禮，楊慶，林銳峰，等.風(fēng)味蛋白酶提升煙葉抽吸品質(zhì)的研究[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，26（1）：181-185.

[2]Simone Toelstede Thomas Hofmann.Sensomics mapping and identification of the key bitter metabolites in gouda cheese[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2008（56）：2795-2804.

[3]Temussi Piero A.The good taste of peptides[J].Journal of Peptide Science，2012，18（2）：73-82.

[4]Hao Junguang，Speers R A，F(xiàn)an Heliang，et al.A review of cyclic and oxidative bitter derivatives of alpha，iso-alpha and beta-hop acids[J].Journal of The American Society of Brewing Chemists，2020，78（2）：89-102.

[5]Yi Luo，et al.Bitterness in alcoholic beverages the profiles of perception，constituents，and contributors[J].Trends in Food Science & Technology，2020（96）：222-232.

[6]Mai Franziska，Glomb Marcus A.Structural and sensory characterization of novel sesquiterpene lactones from iceberg lettuce[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2016，64（1）：295-301.

[7]Badal C.Saha，Hayashi Kiyoshi.Debittering of protein hydrolyzates[J].Biotechnology Advances，2001（19）：355-370.

[8]Fitz Gerald R J，OCuinn G.Enzymatic debittering of food protein hydrolysates[J].Biotechnology Advances，2006，24（2）：234-237.

[9]馬鐵錚，王強(qiáng)，周素梅.蛋白短肽苦味成因與脫苦技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國糧油學(xué)報(bào)，2008，23（6）：220-226.

[10]Hosseini S F，Ramezanzade L，Nikkhah M.Nano-liposomal entrapment of bioactive peptidic fraction from fish gelatin hydrolysate[J].International Journal of Biological Macromolecules，2017（105）：1455-1463.

[11]Theresa M.Allen，Cullis Pieter R.Liposomal drug delivery systems from concept to clinical applications[J].Advanced Drug Delivery Reviews，2013（65）：36-48.

[12]Maehashi K，Huang L.Bitter peptides and bitter taste receptors[J].Cellular and Molecular Life Sciences：CMLS，2009，66（10）：1661-1671.

[13]Ishibashi Norio，Arita Yasuhiro，Kanehisa Hidenori，et al. Bitterness of leucine-containing peptides[J].Agricultural and Biological Chemistry，1987，51（9）：2389-2394.

[14]Ishibashi Norio，et al.Role of the hydrophobic amino acid residue in the bitterness of peptides[J].Agricultural and Biological Chemistry，1988，52（1）：91-94.

[15]Ishibashi Norio，et al.Bitterness of phenylalanine-and tyrosine-containing peptides[J].Agricultural and Biological Chemistry，1987，51（12）：3309-3313.

[16]Teruyoshi Matoba，Hata Tadao.Relationship between bitterness of peptides and their chemical structures[J].Agricultural and Biological Chemistry，1972，36（8）：1423-1431.

[17]J.Newman，T.Egan，N.Harbourne，et al.Correlation of sensory bitterness in dairy protein hydrolysates comparison of prediction models built using sensory，chromatographic and electronic tongue data[J].Talanta，2014（126）：46-53.

[18]Ney.Karl Heinz.Bitterness of peptides：amino acid composition and chain length[J].Food Taste Chemistry，1979（115）：149-173.

[19]Hyun-Ock Kim，Eunice C Y，LI-Chan.Quantitative structure activity relationship study of bitter peptides[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2006（54）：10102-10111.

[20]Ishibashi Norio，et al.A mechanism for bitter taste sensibility in peptides[J].Agricultural and Biological Chemistry，1988，52（3）：819-827.

[21]Bo-Ye Liu，Ke-Xue Zhu，Wei Peng，et al.Effect of sequential hydrolysis with endo-and exo-peptidase on bitterness properties of wheat gluten hydrolysates[J].The Royal Society of Chemistry，2016（6）：27659-27668.

[22]I.Lovin-Kukman，M.Zelenik-Blatnik，Abram V. Bitterness intensity of soybean protein hydrolysates—chemical and organoleptic characterization[J].Zeitschrift Fur Lebensmittel-untersuchung Und-Forschung，1996，203（3）：272-276.

[23]Myong J.Cho，et al. Hydrophobicity of bitter peptides from soy protein hydrolysates[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2004（52）：5895-5901.

[24]Leksrisompong P P，Miracle R E，Drake M. Characterization of flavor of whey protein hydrolysates[J].J Agric Food Chem，2010，58（10）：6318-6327.

[25]Spellman D，Ocuinn G，F(xiàn)itzgerald R.Bitterness in Bacillus proteinase hydrolysates of whey proteins[J].Food Chemistry，2009，114（2）：440-446.

[26]Ishibashi Norio，Kubo Tetsuji，Chino Mitsuto，et al.Taste of proline-containing peptides[J].Agricultural and Biological Chemistry，1988，52（1）：95-98.

[27]Ping Lu，Cheng-Hai Zhang，Lawrence M.Lifshitz，et al. Extraoral bitter taste receptors in health and disease[J].Journal of General Physiology，2017（149）：181-197.

[28]Jayaram Chandrashekar，et al.T2Rs function as bitter taste receptors[J].Cell，2000（100）：703-711.

[29]Liu Hong-Xiang，Rajapaksha Prasangi，Wang Zhonghou，et al.An update on the sense of taste in chickens：A better developed system than previously appreciated[J].Journal of Nutrition & Food Sciences，2018，8（2）：1-6.

[30]Taruno Akiyuki，et al. Calhm1 ion channel mediates purinergic neurotransmission of sweet，bitter and umami tastes[J].Nature，2013，495（7440）：223-226.

[31]Jasbir Upadhyaya，Sai Prasad Pydi，Nisha Singh，et al. Bitter taste receptor T2R1 is activated by dipeptides and tripeptides[J].Biochemical and Biophysical Research Communications，2010，398（2）：331-335.

[32]Behrens Maik，Meyerhof Wolfgang.Bitter taste receptor research comes of age：from characterization to modulation of TAS2Rs[J].Seminars in Cell & Developmental Biology，2013，24（3）：215-221.

[33]Akiyuki Taruno，et al.Calhm1 ion channel mediates purinergic neurotransmission of sweet，bitter and umami tastes[J].Nature，2013，495（7440）：223-226.

[34]Zhang Z，et al.The transduction channel TRPM5 is gated by intracellular calcium in taste cells[J].Journal of Neuroscience，2007，27（21）：5777-5786.

[35]Sami Damak，Minqing Rong，Keiko Yasumatsu，et al. Trpm5 null mice respond to bitter，sweet，and umami compounds[J].Chemical Senses，2006（31）：253-264.

[36]Wong GT，et al.Transduction of bitter and sweet taste by gustducin[J].Nature，1996（381）：796-800.

[37]Kenji Maehashi，et al.Bitter peptides activate hTAS2Rs，the human bitter receptors[J].Biochemical and Biophysical Research Communications，2008（365）：851-855.

[38]Watanabe Michiko.The plastein reaction fundamentals and applications[J].Biochemistry of Food Proteins，1992：271-305.

[39]Song N，Tan C，Huang M，et al.Transglutaminase cross-linking effect on sensory characteristics and antioxidant activities of Maillard reaction products from soybean protein hydrolysates[J].Food Chemisty，2013，136（1）：144-151.

[40]Liu Jianbin，Liu Mengya，He Congcong，et al.Effect of thermal treatment on the flavor generation from Maillard reaction of xylose and chicken peptide[J].LWT-Food Science and Technology，2015，64（1）：316-325.

[41]Sara E Molina Ortiz，Adriana Mauri，Edneli S Monterrey-Quintero，et al.Production and properties of casein hydrolysate microencapsulated by spray drying with soybean protein isolate[J].LWT-Food Science and Technology，2009（42）：919-923.

[42]Aishwarya Mohan，David Julian McClements，Udenigwe Chibuike C.Encapsulation of bioactive whey peptides in soy lecithin-derived nanoliposomes：influence of peptide molecular weight[J].Food Chemisty，2016（213）：143-148.

[43]Guowan Su，et al.Comparison of hydrolysis characteristics on defatted peanut meal proteins between a protease extract from Aspergillus oryzaeand commercial proteases[J].Food Chemistry，2011，126（3）：1306-1311.

[44]Hung-Chien Roger Chien，Long-Liu Lin，Shiou-Huei Chao，et al.Purification，characterization，and genetic analysis of a leucine aminopeptidase from Aspergillus sojae[J].Biochimica et Biophysica Acta，2002（1576）：119-126.

[45]Herrera-Camacho I，et al.Biochemical characterization and structural prediction of a novel cytosolic leucyl aminopeptidase of the M17 family from Schizosaccharomyces pombe[J].The FEBS Journal，2007，274（23）：6228-6240.

[46]Vujic' Zoran，et al. Characterisation of leucyl aminopeptidase from Solanum tuberosumtuber[J].Food Chemistry，2010，121（2）：418-423.

[47]Liu Bing-Xin，Du Xue-Li，Zhou Li-Gen，et al.Purification and characterization of a leucine aminopeptidase from the skeletal muscle of common carp（Cyprinus carpio）[J].Food Chemistry，2008，108（1）：140-147.

[48]Tadashi Yoshimoto，et al.Crystal structure of prolyl aminopeptidase from Serratia marcescens[J].The Journal of Biochemistry，1999（126）：559-565.

[49]Sun Xiaoli，et al.Functional characterization of an Arabidopsis prolyl aminopeptidase AtPAP1 in response to salt and drought stresses[J].Plant Cell，Tissue and Organ Culture（PCTOC），2013，114（3）：325-338.

[50]Yang M，Zheng J，Jia H，et al.Functional characterization of X-prolyl aminopeptidase from Toxoplasma gondii[J].Parasitology，2016，143（11）：1443-1449.

[51]Giannoglou M，et al.Effect of high pressure on structural modifications and enzymatic activity of a purified X-prolyl dipeptidyl aminopeptidase from Streptococcus thermophilus[J].Food Chemistry，2018（248）：304-311.

[52]Giovanna Galloa，et al.Partial purification and characterization of an X-prolyl dipeptidyl aminopeptidase from Lactobacillus sanfranciscensis CB1[J].Food Chemistry，2005（91）：535-544.

[53]Hayashi Rikimaru.Carboxypeptidase Y[J].Methods in Enzymology，1976（45）：568-587.

[54]Florence Dal Degan，Bruno Ribadeau-Dumas，Breddam Klaus. Purification and characterization of two serine carboxypeptidases from Aspergillus niger and their use in C-terminal sequencing of proteins and peptide synthesis[J].American Society for Microbiology，1992，58（7）：2144-2152.

[55]Rhyu M R，Kim E Y.Umami taste characteristics of water extract of Doenjang，a Korean soybean paste：low-molecular acidic peptides may be a possible clue to the taste[J].Food Chemistry，2011，127（3）：1210-1215.

[56]Kim M J，Son H J，Kim Y，et al.Umami-bitter interactions：the suppression of bitterness by umami peptides via human bitter taste receptor[J].Biochemical and Biophysical Research Communications，2015，456（2）：586-590.

[57]祁興普，劉靖，姚芳，等.魚糜廢水回收蛋白制備抗氧化肽的工藝優(yōu)化[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)報(bào)，2019，10（20）：6855-6862.

[58]Tone Aspevik，Christian Totland，Per Lea，et al.Sensory and surface-active properties of protein hydrolysates based on Atlantic salmon（Salmo salar）by-products[J].Process Biochemistry，2016（51）：1006-1014.

[59]豆康寧.微生物發(fā)酵法改良大豆肽風(fēng)味[J].中國糧油學(xué)報(bào)，2018，33（2）：31-35.

Research Progress on Flavour Protease for Debittering

ZHAO Pu-ying1，ZENG Xiao-ying1，QIN Rui1，WANG Jing2，XIONG Hai-rong1

（1College of Life Science，South and Central University for Nationalities，Wuhan 430074，China;2Institute of Food and Nutrition Development，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Beijing 100081，China）

Abstract：This paper reviewed the bitterness of food protein hydrolysates and the methods of debittering by flavor protease in recent years to provide scientific reference for the development of new flavor protease products.

Keywords：flavor protease;peptidase;bitter peptide;debittering