食品风味物质是一类具有独特化学结构和性质的化合物，它们赋予食品独特的香气、味道和口感。其化学组成丰富多样，涵盖了醇类、醛类、酮类、酯类、酸类、酚类、含硫化合物等多种类型。传统发酵食品四川晒醋(SichuanshaMinegar, SSV)不仅是一种重要的调味品，更承载着丰富的生物活性物质与独特的风味特征。

 

近年来，随着“食品感官组学”概念的兴起，研究者逐渐认识到食品风味物质的价值不仅体现在感官特性上，更与神经愉悦效应存在潜在关联。感官组学的研究揭示了食品风味的多感官特性，这种特性不仅仅依赖于味觉和嗅觉，还涉及到视觉、触觉等多种感官的综合作用，这种多感官的整合使得风味体验更加复杂和丰富。在食品风味的研究中，代谢组学的应用为揭示风味物质的化学组成及其感官特性提供了新的视角。代谢组学不仅能够全面分析食品中的化学成分，还能揭示这些成分在食品加工过程中的变化及其功能。这种方法的应用使得研究者能够更准确地评估食品的感官特性，并通过与感官评价结果的结合，揭示风味物质与神经愉悦效应之间的关系。现有研究指出食醋摄入可能提升情绪状态，但其中风味分子与嗅觉受体(ORs)之间的具体作用机制仍不明确。传统感官评价与电生理实验虽能验证风味物质的整体效应，却难以揭示“配体-受体”结合的动态过程、空间构象变化及能量稳定化机制。

 

计算生物学方法的突破为食品风味研究提供了全新视角。其中，分子对接(Molecular Docking, MD)与分子动力学模拟(Molecular Dynamics Sirmulation,MDS)技术凭借其高分辨率解析能力和动态过程捕捉优势，成为破解配体-受体互作机制的利器。

 

基于上述背景与方法学进展，本研究首次将分子对接与分子动力学模拟技术整合应用于晒醋风味物质研究中，旨在从分子层面系统揭示高OAV风味化合物与愉悦受体相互作用的动态机制。首先，基于感官组学分析筛选晒醋中OAV>1的关键风味活性物质，再通过6enecards数据连管找开构建愉悦相关受体(PROR)如点群(波盖内呼肽受体、多巴胺受体、而清玄受体及噪觉受体)。接看利用ALtoDock Vina等工具进行分子对接，预测风味分子与受体的最佳结合模式及结合自由能，识别关键作用位点，进而通过GROMACS实施毫秒级分子动力学模拟，分析复合物稳定性、构象涨落、结合能贡献及信号传导相关结构变化，最后通过感官评价验证分子结合稳定性与愉悦度的相关性。从而解析晒醋中高OAV风味物质与神经受体相互作用的分子机制，不仅能够揭示传统发酵食品的“风味-愉悦”桥梁，也为开发具有情绪调节功能的新型食品提供了理论依据。



一、材料和方法



01试验材料

四川晒醋(总酸(以乙酸计)>4g/100mL，产品执行标准:T/YTXTZH1-2020)，四川太源井醋业有限公司;氯化钠，天津市科密欧化学试剂有限公司;辛酸甲酯，上海麦克林生化科技有限公司;苯乙醇，上海麦克林生化科技有限公司;1,1-二甲基乙基-二甲基苯酚，上海化源世纪贸易有限公司;2-苯乙酸乙酯，上海麦克林生化科技有限公司;y-苯基-y-丁内酯，上海麦克林生化科技有限公司;4-乙基-2-甲氧基苯酚，上海麦克林生化科技有限公司;苯乙酸乙酯、上海麦克林生化科技有限公司;乙酸，上海麦克林生化科技有限公司。



02QDA感官评价验证

按照GB/T 10220-2012挑选8名评价人员(男女各4名，年龄22-35岁，无嗅觉疾病史)，采用正已醛(10 μg/L)、苯乙醇(50 pg/L)、Y-苯基-y-丁内酯(10 μg/L)等标准嗅味剂进行5天训练，每日校准嗅觉敏感度与评分一致性，训练后Kappa系数>0.75，确保评价可靠性，并布置感官评价环境。将分子对接中得到的结合能较低的几组复合物所对应的六种单体化合物溶解于4.15%的乙酸水溶液中，采用10分制QDA方法评估晒醋化合物的愉悦度，0分代表无愉悦度，5分代表中等愉悦度，10分代表高愉悦度。



二、四川晒醋中香气活性物质的感官评价



为验证分子对接与动力学模拟结果对感官愉悦度的关联，以6种核心香气活性物质的感官评价得分为依据，分析愉悦感强度及潜在机制，配置乙酸-水溶液作为溶剂与阴性对照，样本浓度等条件与前期检测到的香气活性成分(表1)一致。

 

感官评价结果显示(图8)，各样本得分由高到低分别为M10、M19、M20、M14、M25、M5，不同样本得分差异显著(箱线图中位值、25%-75%区间分布不同)。M10得分最高，推测对应香气活性物质与受体作用强，分子动力学模拟后构象稳定，能高效触发愉悦感，其OAV值为19973，该化合物嗅觉愉悦度较高，但其OAV值远超其余化合物，过高的浓度可能使得M10溶液易造成嗅觉疲劳、采用 IBM SPSS Statistics 26 进行单因素方差分析，显著性水平设为a=0.05，结果显示，M10(8.2±0.5分)与M19 (7.9±0.6分)的愉悦度无显著差异(P-0.32)。M19得分次之，其香气活性物质可能通过疏水、氢键等协同作用，在感官层面呈现较好适配性与Liu Mingxiu等人的研究结果类似。M20、M14得分中等，或因气味层次单一、OAV值低，虽结合靶点较好，但感官愉悦度受香气复杂度限制。这两种化合物中M20的OAV值为47.13，低于M14的65.4，但总体看来，M20的愉悦度更高，这可能是由于M20与靶点蛋白的结合性能更好，在低OAV的情况下依然能带来高愉悦度;M25、M5得分低，可能与成分在感官层面的协同效应弱、香气层次不足有关;MO为4.15%的乙酸溶液的对照组，仅有一定的刺激性气味，故得分最低。

 

高得分样本的愉悦感，源于分子层面与受体的稳定结合，在感官层面表现为香气层次丰富、与天然嗅觉受体适配度高;低得分样本则因结合后感官触发机制不足(风味单一、OAV低)，导致愉悦感弱。此结果呼应前期分子对接与动力学模拟结论-一分子结合稳定性与感官愉悦度正相关，但需叠加香气复杂度、OAV值等感官因素，共同决定最终愉悦感强度，为从“分子作用”到“感官体验”的关联机制提供验证，也为香气活性物质筛选、调配优化提供依据。

三、结论



本研究整合感官组学、分子对接与分子动力学模拟技术，系统解析了四川晒醋中高OAV风味物质与愉悦相关受体的相互作用机制。通过筛选符合血脑屏障渗透性及理化参数(LogS>-4、LogP<5、分子量<300 Da)的23种关键风味活性物质，结合PPI网络分析确定DRD2、MAOB、HTR2A、HTR2C为核心靶点，揭示了其通过G蛋白偶联信号通路调控愉悦感知的分子基础。

 

分子对接结果显示，75%的受体-配体对结合自由能小于-4.25 kcal/mol，其中1.1-二甲基乙基-二甲基苯酚(M10)与MAOB结合能最低(-8.0 kcal/mol)，y-苯基-y-丁内酯(M19)与DRD2、2-苯乙酸乙酯(M14)与HTR2A、4-乙基-2-甲氧基苯酚(M20)与HTR2C均形成稳定复合物，氢键与疏水作用为主要结合力。100 ns分子动力学模拟进一步证实，四类复合物通过“疏水核心锚定-极性作用辅助”机制维持结构稳定，芳香族与脂肪族残基形成的疏水网络及动态氢键共同保障结合特异性，自由能景观图显示强稳定复合物呈集中能量簇，为信号传导提供结构基础。