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食品与发酵工业2026年第03期:食品中9种典型挥发性气味分子与人类嗅觉受体识别机制的分子模拟研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈梦含;赖克强;苗军舰;

单位:上海海洋大学食品科学与技术学院;上海海洋大学食品科学与技术学院,食品热加工技术工程研究中心;

摘要:食品风味的形成高度依赖于挥发性气味分子的释放与感知,而气味功能团的结构特征直接影响其与人类嗅觉受体的识别方式。为深入探讨不同结构气味分子在分子层面的受体结合特征,该文以食品中常见的9种物质为研究对象,包含3种醛[反式-2-壬烯醛、反式,反式-2,4-壬二烯醛、(2E,4E)-癸-2,4-二烯醛]、3种酚(2-甲氧基-4-甲基苯酚、2-甲氧基-4-丙基苯酚、异丁香酚)、1种硫醚(二甲硫醚)、1种醇(1-丁醇)、1种硫醇(甲硫醇)共9种气味小分子,分别与人类嗅觉受体OR2W1、OR10K1、OR10S1进行分子对接与100 ns尺度的分子动力学模拟。研究发现,酚类和醛类气味分子在受体结合口袋中能够形成较稳定的氢键和疏水相互作用网络,表现出较高的结合亲和力和构象稳定性,其中(2E,4E)-癸-2,4-二烯醛和2-甲氧基-4-甲基苯酚的结合表现最为突出。相比之下,二甲硫醚、甲硫醇等含硫化合物(以及小分子醇1-丁醇)主要依赖弱的范德华力与受体短暂结合,缺乏稳定的氢键作用,因而结合自由能数值较高(亲和力较低)、复合物构象波动较大。多组分对比结果表明,气味分子的官能团结构对嗅觉受体识别模式具有显著影响。该研究首次从官能团角度系统比较了食品典型气味分子的嗅觉受体识别机制,为食品风味物质的感官识别机理提供了理论依据,并为人工嗅觉系统、风味调控技术及食品气味品质评价等提供了潜在的分子基础和参考。

关键词:食品气味;;挥发性化合物;;嗅觉受体;;分子对接;;分子动力学模拟;;结合机制

基金资助:上海海洋大学青年教师科研启动基金项目(A2-2006-24-200314)