《食品科学》：四川轻化工大学李丽教授等：四川晒醋核心风味成分与愉悦相关受体的动态结合机制及功能关联

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（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。SSV中含有多种高气味活度值（OAV）的风味化合物，如乙酸、3-甲基丁醛、四甲基吡嗪等，这些物质在嗅觉和味觉感知中扮演着关键角色。在SSV的生产过程中，乳酸菌、醋酸菌、霉菌和酵母等微生物通过复杂的代谢途径生成多种关键风味化合物，其中包括苯乙醇、苯乙酸乙酯、4-乙基-2-甲氧基苯酚等。

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。愉悦感的产生与内血清素、内啡肽、多巴胺等“愉悦递质”的释放及其受体激活密切相关，如血清素在调节情绪平衡、控制食欲和能量代谢中扮演着关键角色，内啡肽作为内源性阿片肽可激活阿片受体系统，减轻疼痛并产生愉悦感，多巴胺在气味的刺激下可以激活能脑区，如前扣带回皮层、岛叶和纹状体，这些区域与愉悦体验密切相关。然而，现有研究多聚焦于风味物质的化学特性及宏观生理效应，对其与神经受体的相互作用缺乏分子层面的解析。风味物质需穿透血脑屏障（BBB）方可作用于中枢愉悦受体，BBB是大脑与外界环境之间的重要屏障，能够有效地调节血液与大脑之间的物质交换，其主要功能是保护中枢神经系统免受有害物质的侵害，同时也限制了许多药物和化合物进入大脑的能力。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，分子对接与分子动力学模拟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。分子对接与分子动力学模拟通过构建配体-受体复合物并模拟其动态演变，能深入揭示气味分子在结合位点的构象适应性、相互作用模式及稳定性特征，为阐明嗅觉识别机制提供可靠理论依据。将该方法应用在食品科学领域，能够从分子尺度解析风味物质的识别规律，为基于SSV风味的情绪调节功能食品配方优化提供靶点依据。

基于上述背景与方法学进展，四川轻化工大学食品与酿酒工程学院的李治城、朱嘉杰和李丽*等将分子对接与分子动力学模拟技术整合应用于SSV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SSV中OAV＞1的关键风味活性物质，再通过GeneCards数据库查找并构建愉悦相关受体靶点群（涵盖内啡肽受体、多巴胺受体、血清素受体及嗅觉受体），接着利用AutoDock 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SSV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，也能为开发具有情绪调节功能的新型食品提供理论依据。

01

化合物的定性定量及OAV

对HS-SPME-GC-MS所测得的香气活性物质进行对比分析后，通过查阅感官词典得出其风味属性，并通过文献得出气味阈值，计算其OAV，结果如表1所示。

02

香气活性物质的筛选

基于OAV＞1初筛获得的26种关键风味活性物质（M1～M26），进一步通过BBB渗透性以及三元标准（lg S＞-4、lg P＜5、分子质量＜300 Da）进行靶向性筛选。如表2所示，共23种化合物符合全部要求，具备作用于中枢愉悦受体的生理基础。采用SwissADME数据库预测BBB渗透性，以“BBB score＞0.5”为可透过标准，乙酸（BBB score＝0.21）、2-甲基丙醛（BBB score＝0.35）、2,3-丁二醇（BBB score＝0.28）因评分低于阈值，判定为不可透过。另外，乙酸作为SSV的主要感官成分，其实际质量浓度达325 528.11 μg/L（占总挥发性成分的23.91%），OAV＝9.6，为SSV提供特征性醋酸味，是外周嗅觉/味觉感知的基础风味载体，同时因其BBB score＝0.21（＜0.5），无法穿透BBB作用于中枢愉悦受体，故未纳入可作用于中枢的化合物列表。

03

配体及愉悦相关受体的筛选

为确定SSV中香气活性物质与愉悦相关受体的潜在作用靶点，本研究建立“配体靶点预测-愉悦受体筛选-交集靶点确定”的三级筛选体系，通过多数据库协同分析与可视化验证明确核心靶点群，为后续分子互作机制研究奠定基础。基于2.2节筛选获得的23种香气活性物质，首先从PubChem数据库检索各化合物的SMILES结构信息，确保分子结构的准确性与完整性。随后将SMILES格式文件导入SwissTargetPrediction数据库（物种设定为“Homo sapiens”，置信度阈值设为“High”），在去除重复项后，最终鉴定出166个非冗余潜在靶点。为构建愉悦相关受体靶点库，以“Serotonin receptors”“Dopamine receptor”“Endorphin receptors”“Olfactory receptor”为关键词，在UniProt数据库中进行检索。检索过程中限定物种为“Homo sapiens”，共获得158个与愉悦相关的初始候选靶点如图1A所示。经过Venn分析确定了香气活性物质与愉悦相关受体之间的61个共同靶点（图1B）。筛选得出的结果与已有研究认知一致，愉悦感的产生依赖于“嗅觉信号接收-神经递质释放-受体激活”的级联过程，而血清素、多巴胺、内啡肽受体是介导神经愉悦信号的核心分子，嗅觉受体则是香气分子的初始识别载体，这为后续交集靶点分析提供了明确的功能导向。

04

PPI构建分析

基于Venny 2.1平台确定的香气活性物质与愉悦相关受体之间的61个共同作用靶点通过STRING 11.5构建PPI网络（图1C），该网络包含61个节点数，273个相互作用边数，平均节点度为8.95，聚类系数为0.563。Cytoscape 3.10.3可视化分析如图1D所示，肿瘤坏死因子（TNF）、多巴胺D2受体（DRD2）、单胺氧化酶B（MAOB）、代谢型谷氨酸受体5（GRM5）、FBJ骨肉瘤癌基因蛋白（FOS）、烟碱型乙酰胆碱受体α4亚基（CHRNA4）、5-羟色胺2A受体（HTR2A）、5-羟色胺2C受体（HTR2C）处于网络核心（度中心性＞15），上述嗅觉受体通过G蛋白亚基与愉悦受体形成功能模块，表明嗅觉信号可能通过嗅觉特异性G蛋白的α亚基（Gαo1f）-环腺苷酸（cAMP）通路调控神经递质释放。嗅觉受体作为G蛋白偶联受体（GPCRs）的一个子集，通过与G蛋白的结合，导致细胞内cAMP水平的增加，从而激活下游信号通路。DRD2受体在嗅觉神经元中的表达及其与多巴胺信号的相互作用，表明其在嗅觉信号调控中扮演重要角色。MAOB通过调控神经递质稳态间接影响嗅觉的情感效价，MAOB抑制剂通过减少多巴胺降解，提高其可利用性，能够有效增强气味诱导的奖赏反应，并提升愉悦气味的感知强度。在嗅觉系统中，血清素通过HTR2A调节嗅觉信息的处理。有研究表明，HTR2A在嗅球和嗅皮层中发挥重要作用，影响嗅觉信号的传递和情感调制。同时，HTR2A可以通过调节钙激活的钾通道，降低嗅皮层锥体神经元的兴奋性，从而影响嗅觉信号的处理。在嗅觉系统中，血清素通过HTR2C调节嗅觉信号的传递。研究发现，HTR2C的激活能够增强嗅球中某些细胞对气味的反应，同时通过γ-氨基丁酸B型受体抑制嗅觉受体神经元末端的谷氨酸释放，从而调节嗅觉输入。这种相互作用不仅影响食欲和奖赏机制，还可能通过调节嗅觉信号传递和感知，进一步影响行为和情绪状态。TNF虽通过靶点预测被初步纳入潜在靶点列表，但其与愉悦的关联为“间接调控”——通过配体结合可能抑制TNF的促炎活性，缓解神经炎症以辅助愉悦信号传导，而非直接参与嗅觉-愉悦受体的信号传递，因此不将其纳入后续分子对接与动力学模拟的重点分析对象，仅作为“调控辅助靶点”提供机制参考。通过PPI分析，揭示了香气活性物质调控愉悦嗅觉的核心靶点群。其中，DRD2、MAOB、HTR2A、HTR2C 4个靶点与愉悦嗅觉受体相关性最大，分别主导多巴胺奖赏响应、神经递质稳态、嗅觉信号增益及食欲-情感分离模块，并通过G蛋白亚基形成功能耦合。为进一步解析其动态调控机制，后续研究将以上4个靶点用于分子动力学模拟，以阐释DRD2与多巴胺结合后的构象重排如何触发伏隔核奖赏信号，解密MAOB底物通道的开放动力学对多巴胺降解效率的调控作用，对比HTR2A与HTR2C在5-羟色胺激活下的G蛋白偶联路径差异，揭示二者对愉悦嗅觉的潜在性调控。

05

GO和KEGG富集分析

利用R语言对交集靶点进行GO和KEGG富集分析，以阐明主要的香气活性物质影响愉悦相关受体的机制。

如图2A所示，GO富集分析共得到1 948条条目（P＜0.05），其中，1 613条与BP相关，包括细胞-细胞间的信号传递（GO：0007267）、化学突触传递（GO：0007268）、顺行性跨突触信号（GO：0098916）；110条与CC相关，包括突触膜（GO：0097060）、突触后膜（GO：0045211）、体树突室（GO：0036477）；225条与MF相关，包括G蛋白偶联胺受体活性（GO：0008227）、神经递质受体活性（GO：0030594），上述条目覆盖85%的核心靶点互作关系。GO的富集表明，香气分子通过“细胞间信号-突触传递-顺行性传导”三级BP，将原始嗅觉输入转化为情感响应，其中DRD2和HTR2A是关键调控靶点，Peciña等发现DRD2基因变异影响情感处理，与本研究中DRD2为核心靶点的结论一致。同时也符合Espinoza等的观点。CC的富集表明，愉悦受体精准定位于突触关键区域，确保香气信号高效转化为神经递质释放，尤其是在伏隔核中多巴胺受体DRD2的作用。此外，伏隔核中的DRD2受体还与其他神经递质系统相互作用，如乙酰胆碱系统，这种相互作用能够进一步调节多巴胺信号的传递。MF富集说明，香气分子通过GPCR激活与愉悦受体形成GPCR信号网络，愉悦受体通过GPCR活性接收信号，通过神经递质受体活性转化情感输出，而碳酸酐酶维持微环境稳态并保障功能。如Barbash等的研究揭示了GPCR与受体活性修饰蛋白的相互作用可以调节受体的功能，包括配体结合、受体内化和信号传导路径。同时也有研究指出碳酸酐酶还参与了神经元的酸碱平衡调节，影响神经元的兴奋性和传导特性。

如图2B所示，KEGG富集分析得到184条通路（P＜0.05），这些通路主要与神经活性配体信号转导通路、神经活性配体-受体相互作用通路、氮代谢通路、胆碱能突触通路、cAMP信号转导通路、钙信号转导通路相关。KEGG富集通路揭示了香气活性物质与愉悦受体互作的级联调控框架，即香气分子通过神经活性配体-受体相互作用启动信号，经cAMP与钙信号通路双向调制，cAMP作为交叉对话节点，协调嗅觉受体的兴奋性与DRD2的抑制性信号，由胆碱能突触提升注意力增益，最终由氮代谢维持MAOB的递质稳态。上述调控框架为分子动力学模拟提供了明确的路径基础，聚焦DRD2的cAMP调控构象、HTR2A的钙振荡协同、MAOB的底物通道动力学及HTR2C的配体选择性。

06

香气活性物质-嗅觉受体-通路网络的构建

利用Cytoscape 3.10.3软件构建“香气活性物质-嗅觉受体-通路”网络。如图3所示，图中圆形代表SSV中嗅觉受体靶点，长方形则为愉悦嗅觉相关作用靶点，八边形代表KEGG信号通路。该网络包含211个节点、447条边，其中Degree值为4.085，平均接近中心性值和平均介数中心性值分别为0.187和0.019。

07

分子对接

通过分子对接模拟分析了SSV中香气活性物质与愉悦嗅觉受体相关靶蛋白之间的相互作用。基于受体与配体之间的结合自由能评估结合亲和力和构象稳定性，结合自由能越低表明相互作用更强且更稳定。一般认为，结合自由能低于-4.25 kcal/mol表明化合物配体与蛋白质受体之间存在一定程度的相互作用，结合自由能低于-5.0 kcal/mol表明相互作用更有利且稳定，而低于-7.0 kcal/mol则表示有较强的结合亲和力。在本研究中，根据Degree值排序，将前8位潜在的关键靶点与2.2节中筛选出的香气活性物质进行分子对接验证，使用R语言将结果以热图形式呈现。图4显示，75%受体-配体对（139对）结合自由能小于-4.25 kcal/mol，提示核心香气活性物质与靶点可形成稳定复合物。其中，1,1-二甲基乙基-二甲基苯酚（M10）与多个靶蛋白的结合自由能较低，其中MAOB与M10的结合自由能最低（-8.00 kcal/mol）。

选择各靶蛋白与对应活性化合物结合能最低的组合，通过PyMOL软件展示8个分子的对接结果如图5所示，分子对接显示各靶点与配体间存在多种相互作用：TNF与γ-苯基-γ-丁内酯（M19）结合时，与亚基C的Tyr119形成键长3.18 Å的氢键，与亚基C的Ile118、亚基A的Lys98分别形成键长4.7、3.7 Å的盐桥，还与亚基C的Lys98、Pro117等残基存在疏水相互作用；DRD2与M19通过亚基A中Asp114、Trp386、Cys118等残基形成疏水相互作用；MAOB与1,1-二甲基乙基-二甲基苯酚（M10）结合时，亚基B的Thr195形成键长2.94 Å的氢键，且与亚基B的Pro104、Trp119等残基存在疏水相互作用；GRM5与苯乙醇（M5）结合时，亚基B的Thr175形成2个键长分别为2.97、3.12 Å的氢键，还与亚基B的Ser173（键长3.09 Å）、Ser152（键长2.82 Å）形成氢键，以及与亚基B的Asp305、Lys396等残基存在疏水相互作用；FOS与苯乙酸乙酯（M25）通过亚基F的Arg288形成键长3.04 Å的氢键，且与亚基F的Arg285、Arg281及亚基G的Asp170残基存在疏水相互作用；CHRNA4与M10通过亚基A的Thr125、Leu128、Phe129等残基形成疏水相互作用；HTR2A与2-苯乙酸乙酯（M14）通过亚基A的Trp336、Val156、Ser159等残基形成疏水相互作用；HTR2C与4-乙基-2-甲氧基苯酚（M20）结合时，亚基A的Thr139形成键长2.70 Å的氢键，且与亚基A的Asn331、Val215等残基存在疏水相互作用。

所有靶点均通过氢键/疏水作用实现稳定结合，其中MAOB-M10、GRM5-M5含多氢键网络（结合自由能＜-7.0 kcal/mol），氢键与疏水相互作用共同稳定了香气活性物质-愉悦受体的结合复合物。SSV中的香气活性物质通过氢键-疏水作用网络，推测靶向愉悦嗅觉通路的核心受体（MAOB、DRD2、HTR2A、HTR2C），以变构调控方式实现优化，即MAOB抑制延长多巴胺奖赏时长；GRM5、HTR2A协同保障信号精准传导；HTR2C选择性强化食欲关联愉悦。上述机制为“气味-情感”联结的分子解码提供了理论依据。

08

分子动力学模拟

为探究SSV中香气活性物质与愉悦相关嗅觉受体的相互作用，对分子对接核心4对复合物进行100 ns分子动力学模拟，以分析分子结合动态变化及作用机制。其中，RMSD用于评估模拟收敛性及蛋白质-配体复合物稳定性。RMSF用于量化蛋白质内氨基酸残基的波动程度，SASA用于反映蛋白质折叠状态，Rg评估结构紧凑性，氢键衡量蛋白质网络稳定性，自由能景观（free energy landscape，FEL）用于描述复合物的最低能量构象分布。分子动力学模拟显示，DRD2与M19复合物（图6A）在100 ns内结构稳定，0～20 ns RMSD波动较大（0～25 Å），因DRD2的胞外Loop区柔性较高，20 ns后Loop区构象稳定，RMSD维持在18～22 Å；RMSF显示100～500残基区间波动显著（均值约8 Å），推测为配体结合域柔性Loop区；DRD2的RMSD和RMSF在整个模拟过程中与复合物的构象变化一致，反映出复合物整体结构的稳定性趋势，M19的RMSD在30～70 ns内变化较大，可能是因为在这个时间段内，风味物质处于一个构象调整的关键阶段。风味物质需要通过自身构象的改变，去更好地适配蛋白质的结合口袋；SASA（22 000～26 000 Å2）和Rg（26～32 Å）平稳，反映复合物与溶剂作用及整体紧凑度稳定；氢键数目动态波动（0～3），为维持结合的非共价作用之一；残基自由能分解表明ASP114、CYS118等为主要作用残基，其中PHE198、TRP386等芳香族残基通过疏水作用形成“疏水核心”，是结合核心驱动力；FEL呈现能量最低构象簇，保留构象跃迁空间。MAOB与M10复合物（图6B）表现出高度稳定性，RMSD在20 ns后稳定于2～4 Å，体系快速平衡；RMSF显示100～400残基波动显著（0～6 Å），推测为功能结构域连接段）；MAOB的RMSD和RMSF在整个模拟过程中与复合物的构象变化基本一致，反映出复合物整体结构的稳定性趋势，M10的RMSD在0～10 ns内变化较大，在10 ns之后其RMSD值维持变化范围在8 Å以内，较为平稳；SASA（22 000～24 000 Å2）和Rg（22.5～23.5 Å）稳定，验证核心结构刚性；氢键数目稳定在1～3，为关键锚定机制；残基自由能分解中PHE168、LEU164等贡献显著，芳香族与脂肪族残基协同构建疏水微环境；FEL能量集中且能垒低，反映热力学稳定性极高。HTR2A与M14复合物（图6C）构象稳定性优异，RMSD在20 ns后稳定于2～4 Å，体系快速平衡；RMSF显示136～350残基波动突出，推测为变构功能域；HTR2A的RMSD和RMSF在整个模拟过程中与复合物的构象变化基本一致，反映出复合物整体结构较为稳定，M14的RMSD在整个模拟周期内变化幅度较大，表明M14在通过自身构象的改变，去更好地适配蛋白质的结合口袋；SASA（13 000～15 000 Å2）和Rg（18～19.5 Å）平稳，印证结构紧凑度；氢键数目动态波动，参与结合调控；残基自由能分解中PHE340、TRP336等通过疏水、极性作用协同稳定结合；FEL能量集中，适配嗅觉信号传递。HTR2C与M20复合物（图6D）20 ns后结构稳定，RMSD初期波动明显，20 ns后稳定（均值约16 Å）；RMSF显示400～900残基无显著波动，推测为稳定结合区；HTR2C的RMSD和RMSF在整个模拟过程中与复合物的构象变化一致，反映出复合物整体结构较为稳定，M20的RMSD在整个模拟周期内变化与复合物一致，可能是M14的构象受蛋白质结合口袋刚性约束，且二者需协同调整构象以维持复合物整体能量平衡，导致构象变化同步；SASA（21 000～23 000 Å2）和Rg（20 ns后稳定于22～26 Å）反映整体结构动态但核心刚性；氢键数目波动（0～3），受构象调整影响；残基自由能分解中ASN331、VAL215等通过疏水作用协同稳定结合；FEL呈现延伸状优势构象簇，可能与下游信号转导变构机制相关。

4种复合物结合自由能组件分布如图7所示，以范德华相互作用（ΔEVdwAALS）、静电相互作用（ΔEEEL）、极性结合能（ΔEEPB）、非极性结合能（ΔEENPOLAR）、气相自由能（ΔEGGAS）、溶剂化自由能（ΔEGSOLV）为维度（贡献为负时促进结合稳定）。其中，MAOB-M10与HTR2C-M20的ΔEVdwAALS显著负贡献（核心驱动力），DRD2-M19与HTR2A-M14该贡献弱，主要依赖其他作用；ΔEEEL方面，DRD2-M19、MAOB-M10、HTR2A-M14为负贡献，说明存在静电斥力，HTR2C-M20为较弱的正贡献，存在静电吸引辅助；ΔEEPB均为正贡献，说明极性溶剂化影响小，ΔEENPOLAR对结合自由能直接影响有限。ΔEGGAS均显著负贡献，表明无溶剂时分子间或分子内作用可显著降能，为复合物稳定结合的关键驱动力。ΔEGSOLV均为显著正贡献，提示结合需克服疏水效应或氢键破坏的能量壁垒，溶剂化过程对结合不利。

4种蛋白质-配体复合物的分子动力学模拟及结合能分析表明，4类复合物在100 ns模拟中均能达成动态平衡，虽结构稳定性存在差异，但均通过“疏水作用主导、极性作用辅助”的机制实现稳定结合——芳香族与脂肪族疏水残基形成协同疏水网络锚定配体，氢键动态参与特异性调控，柔性区域则通过构象重排适配结合需求。FEL与能量特征进一步揭示，强稳定复合物呈现集中的能量极小值簇，需参与信号转导的复合物保留构象跃迁空间，复合体结合能中范德华力与气相自由能为主要驱动，虽溶剂化等存在不利贡献，但最终总结合能均为负值，确保结合自发稳定。这些特征共同构建了“结构稳定与动态适配兼具、能量协同平衡”的分子基础，既保障香气分子与受体结合的特异性，又为嗅觉信号的传递与转导提供了机制支撑。

09

SSV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，配制乙酸-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为19 973，该化合物嗅觉愉悦度较高，但其OAV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OriginPro 2024b进行单因素方差分析，显著性水平设为α＝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等的研究结果类似。M20、M14得分中等，或因气味层次单一、OAV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；M0为4.15%的乙酸溶液对照组，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——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。

10

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，解析了SSV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BBB渗透性及理化参数（lg S＞-4、lg P＜5、分子质量＜300 Da）的23种关键风味活性物质，结合PPI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结合自由能最低（-8.00 kcal/mol），γ-苯基-γ-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，4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，FEL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。

感官评价验证了分子结合稳定性与愉悦度的正相关，M10与M19得分最高，印证了高OAV物质通过受体靶向作用增强愉悦感知的机制。本研究在分子尺度构建了SSV “风味成分-愉悦受体-信号通路”的关联网络，建立的“感官组学筛选-分子模拟验证”研究方式，为解析传统发酵食品的“风味-愉悦”关联及开发情绪调节功能食品提供了理论依据与技术支撑。

作者简介

通信作者：

李丽 教授

李丽，博士、教授，任中国调味品协会科学技术委员会委员，全国调味品标准化技术委员会陈醋分技术委员会委员，四川省学术和技术带头人后备人选，四川省调味品协会专家智库成员，四川省、广东省和广西省科技厅评审专家。主要从事传统酿造发酵食品的微生物选育与发酵代谢调控，发酵工艺优化及改良，发酵副产物综合再利用等方面开展原创性研究工作。先后主持教育部、四川省科技厅等科研项目10余项。以第一作者或通信作者发表学术论文70余篇，SCI/EI检索收录22 篇；获7 项发明授权专利。

第一作者：

李治城硕士研究生

李治城，男，硕士研究生，主要从事天然来源活性物质挖掘研究。曾获国家奖学金，学业一等奖学金，第九届“挑战杯”全国大学生课外学术技术作品竞赛并获得国家级二等奖。

引文格式：

李治城, 朱嘉杰, 廖钰婷, 等. 四川晒醋核心风味成分与愉悦相关受体的动态结合机制及功能关联[J]. 食品科学, 2026, 47(3): 52-66. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250901-002.

LI Zhicheng, ZHU Jiajie, LIAO Yuting, et al. Dynamic binding mechanism and functional association of core flavor components in Sichuan Shai vinegar with pleasure-related receptors[J]. Food Science, 2026, 47(3): 52-66. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250901-002.

实习编辑：唐豫英；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力，加速科技成果向现实生产力转化，推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级，由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，合肥工业大学、安徽农业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、皖西学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“ 第六届食品科学与人类健康国际研讨会 ”，将于 2026年8月15-16日（8月14日全天报到） 在 中国 安徽 合肥 召开。

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