2025年7月,北京工商大学张玉玉教授等在国际期刊Food Chemistry(Q1,IF: 9.8)发表题为“Identification of saltiness-enhancing compounds in Zanthoxylum bungeanum essential oil chicken soup and molecular docking with transmembrane channel-like protein 4 (TMC4)”的文章。
本研究全面探讨了添加花椒精油对鸡汤感官品质的影响,重点揭示了其咸味增强化合物的作用机制。研究结合了感官评价、代谢组学(挥发性和非挥发性)及化学计量学方法,从花椒精油鸡汤中筛选出特有及高表达的差异代谢物作为潜在的咸味增强剂。利用感官评价和电子舌技术验证了这些化合物的增咸效果,并通过分子对接技术,以跨膜通道样蛋白4(TMC4)为靶点,深入阐明了其在分子水平上的作用机制。该研究不仅鉴定出多种新型咸味增强化合物,还部分揭示了花椒精油作为天然风味增强剂的潜力,为开发低盐健康食品提供了理论依据。论文获得了国家自然科学基金(32402278、32372463)的资助。

主要结论
感官评价结果表明,添加花椒精油显著提高了鸡汤的咸味、鲜味及整体接受度;
结合感官评价和电子舌分析,确认了 13种挥发性化合物(如(E)-2-庚烯醛、辛醛、芳樟醇、月桂烯等)和 6种非挥发性化合物(如藜芦胺、美布羟林、磷酸丙吡胺等)能显著增强 3 g/L NaCl溶液的咸味感知;
分子对接研究发现,挥发性咸味增强化合物主要通过 疏水作用力 与 TMC4 受体的关键残基(Trp449, Phe243, Phe446, Tyr608, Trp190)相互作用;而非挥发性化合物则主要结合在 Leu618, Lys471, Cys207/475 和 Tyr608 位点。
挑战和展望
未来将进一步系统评估这些新鉴定的咸味增强化合物在不同氯化钠浓度下的增咸效果,以确定其最佳应用范围;
除了TMC4通道外,未来研究将应用分子对接技术探索这些化合物与其他盐味感知通道(如ENaC, TRPV1)的相互作用,以更全面地解析咸味增强机制。
图文赏析

图1. 样品感官评价结果(A:评分;B:秩和检验)(注:该图展示了花椒精油鸡汤(ZCS)在咸味、鲜味和整体接受度上显著优于空白鸡汤(CS))

图2. 新型挥发性咸味增强化合物与 TMC4 的分子对接模式图(注:该图展示了挥发性化合物(如辛醛、月桂烯等)与TMC4受体结合的最佳构象及相互作用力)

图3. 新型非挥发性咸味增强化合物与 TMC4 的分子对接模式图(注:该图展示了非挥发性化合物(如藜芦胺等)与TMC4的关键结合位点)

张玉玉(通讯作者),教授,博士生导师。
北京工商大学食品与健康学院教授,兼任中国食品科学技术学会食品添加剂分会常务理事、中国畜产品加工研究会青年工作委员会委员等,入选北京高校卓越青年科学家计划。持“十三五”国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、企业合作课题等项目12项;先后主持国家自然科学基金项目4项,其中优秀青年科学基金项目1项,面上项目2项,青年项目1项。荣获中国商业联合会科学技术奖特等奖1项,全国高校黄大年式教师团队“食品添加剂教学科研教师团队”成员。
研究方向:食品风味化学领域口腔风味感知和食源物质增鲜呈香理论与应用研究。