科學家識別出焦糖受體（轉載）
作者：馮維維 來源：中國科學報 釋出時間：2021/10/20 17:05:02
http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/10/467309.shtm
科學家識別出焦糖受體
呋喃醇能讓草莓和其他食物散發出焦糖般的香味。圖為草莓和芳香劑呋喃醇的結構式。圖片來源：慕尼黑工業大學萊布尼茨食品系統生物學研究所G. Olias
誰不喜歡焦糖的味道呢？然而，對這種感覺印象起決定性作用的嗅覺感受器一直是未知的。德國慕尼黑工業大學萊布尼茨食品系統生物學研究所的研究人員近日揭開了其背後的神秘面紗，並確定了“焦糖受體”。這項發表於《農業與食品化學雜誌》的新研究有助於更好地理解食物風味的分子編碼。
呋喃醇是一種天然的香味劑，它能給許多水果，如草莓，也能給咖啡或麵包帶來焦糖般的香味。同樣，這種物質長期以來在食品生產中作為調味劑發揮著重要作用。然而，人們還不知道人類使用的約400種嗅覺受體中哪一種可以感知這種氣味。
這並非個例。在科學發展如此迅猛的今天，人們仍然只能分別出約20%的人類嗅覺受體能夠識別的氣味範圍。為了擴大認知範圍，慕尼黑工業大學的Dietmar Krautwurst領導的研究小組使用了所有人類嗅覺受體基因及其最常見的遺傳變異的集合，利用一個測試細胞系統來破譯它們的功能。
“我們開發的測試系統在世界上是獨一無二的。我們對測試細胞進行了基因改造，使它們能像小型生物感測器一樣感知氣味。在此過程中，我們明確了它們在細胞表面呈現的氣味受體的型別。透過這種方式可以專門研究哪種受體對哪種氣味的反應有多強烈。”Krautwurst解釋說。目前，研究人員共檢查了391種人類氣味受體型別和225種最常見的變體。
“我們的結果顯示，呋喃醇只啟用OR5M3氣味受體。即使是每升千分之一克的這種氣味就足以產生訊號。”該研究的第一作者Franziska Haag說。研究小組還研究了這種受體是否對其他氣味也有反應，他們研究了186種關鍵氣味物質，這些物質對形成食物的香味起著重要作用。然而，在這些受體中，只有同型呋喃醇能顯著啟用受體。
這種氣味劑在結構上與呋喃醇密切相關。之前的相關研究表明，它能給榴蓮等水果帶來焦糖般的香氣。“假設我們識別的受體OR5M3，對聞起來像焦糖的食物成分有一個非常特殊的識別範圍。未來，這些知識可以被用於開發新的生物技術，可以用於沿著整個價值鏈快速簡便地檢查食品的感官質量。”Krautwurst說。這位分子生物學家補充說，儘管要理解大約230種與食物相關的氣味和人類嗅覺受體之間的複雜相互作用還有很長的路要走，但已經開始了。
萊布尼茨研究所所長Veronika Somoza補充說：“在未來，我們將繼續利用研究所收集的大量氣味和受體來幫助闡明人類嗅覺感知的分子基礎。畢竟，這極大地影響了我們的食物選擇，從而影響了我們的健康。”
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https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c03314
