过量结冷胶破坏肌原纤维蛋白凝胶机制揭示，为低盐肉制品研发提供新思路

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2026/09/29

机器学习揭开食物复杂性的三重面貌

香气并非由单一分子决定，而是来源于多种气味分子的复杂组合。尽管食品中已鉴定的挥发性化合物超过10,000种，但真正主导嗅觉感知的只是一小部分气味活性分子，即气味活性值（OAV）大于1的关键食品气味分子（KFO）。这些KFO如何组合成稳定且可识别的香气特征，既是基础嗅觉研究长期未解的核心问题，也是理性香气设计面临的瓶颈。与此同时，KFO数据长期呈碎片化积累，领域内始终缺乏一个整合的分子图谱，以系统比较真实香气混合物，并从统计层面揭示其潜在的组织规律。

围绕上述问题，上海应用技术大学柯勤飞、寇兴然教授团队联合新加坡国立大学张大川教授团队等多个研究团队前期持续推动食品风味研究由经验驱动向数据驱动转变。2023年，团队在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》发表综述“Data-Driven Elucidation of Flavor Chemistry”，系统梳理了风味分子数据库、计算筛选与分子设计等研究进展，提出通过整合分散的风味化学数据并引入机器学习等计算策略，加速风味分子的识别、功能解析与理性设计。2026年，团队进一步在《npj Science of Food》发表综述“Machine Learning Unveils Three Layers of Food Complexity”，将食品复杂性概括为分子组成、组分相互作用和人类感知三个相互关联的层次，并指出机器学习与多模态数据融合可用于连接微观化学组成与宏观感官体验，为从单分子性质预测走向复杂食品体系建模建立了系统的方法框架。

在方法实践层面，团队已验证了“大规模数据整合、机器学习预测、实验验证”这一研究范式的可行性。2026年发表于《Digital Discovery》的研究中，团队系统整合991种芳香植物中的2391种挥发性分子，构建集成机器学习模型筛选潜在促睡眠活性成分，并从计算预测结果中选取5种候选分子开展动物实验，其中4种经脑电图及GABAA受体表达分析验证具有预期的促睡眠作用。该研究表明，数据挖掘与可解释机器学习能够从大规模、分散的挥发性化学信息中提炼可验证的分子规律，并通过实验闭环提高功能性气味分子发现的效率。

在这些前期工作的基础上，团队进一步将研究对象从单个风味或功能性气味分子推进至真实食品香气的多分子组合层面，聚焦“哪些关键气味分子共同构成食品香气，以及这些分子如何形成稳定、可识别的组合规律”这一核心问题。近期，团队在《Advanced Science》发表研究论文，构建了迄今规模最大的关键食品气味分子图谱KFO-Atlas，系统解析了食品香气在混合物层面的组织规律，并进一步开发生成式人工智能模型KFO-Gen，实现了面向目标香气类别的计算化配方设计，并利用植物源气味分子成功重构了肉样香气。

来源 | 《Advanced Science》

过量结冷胶如何破坏肌原纤维蛋白凝胶？离子强度与局部分相机制揭示低盐肉制品设计新思路

在低盐肉制品、脂肪替代和3D打印食品材料开发中，肌原纤维蛋白（MP）-多糖复合凝胶因兼具结构可塑性与功能调控潜力而备受关注。结冷胶 / 可得然胶（Curdlan, CUR）作为一种典型热凝胶多糖，常被用于改善蛋白凝胶的质构和持水性。但一个关键问题是：CUR添加得越多，凝胶性能就一定越好吗？

南京农业大学叶杨等在《Food Chemistry》发表研究论文《Effects of excess curdlan on the localized phase separation and gel strength deterioration of myofibrillar protein under different ionic strengths evidenced by Df and microrheolog》（通讯作者：王鹏）。该研究系统考察了不同离子强度和不同CUR添加量下，肌原纤维蛋白复合凝胶的流变学行为、力学特性、微观结构及相分离规律，揭示了一个重要结论：适量CUR能够增强MP凝胶结构，但当CUR添加过量时，会诱导局部分相，反而导致凝胶强度下降。研究同时指出，4% CUR是该体系的重要临界浓度，且在综合品质上，低盐条件更有利于形成性能更优的复合凝胶。

来源 | 《Food Chemistry》

大豆种皮多糖‑黏蛋白相互作用介导柠檬酸刺激下的咸味增强机制

华南理工大学王金梅副教授团队在国际权威期刊《Food Hydrocolloids》（Q1，IF: 13.8，中科院1区Top）发表题为 “Citric acid‑Stimulated Salty Taste Enhancement Modulated by Soy Hull Polysaccharide‑Mucin Interaction” 的研究性论文。华南理工大学研究生吴一凡、张心予为共同第一作者，华南理工大学王金梅副教授为通讯作者。

过量食盐摄入会诱发高血压、骨质疏松、结肠炎等多种健康问题，减盐已经成为食品工业的重要发展方向。酸性食品（酱油、发酵饮品等）普遍含有柠檬酸（CA）等有机酸，酸‑咸味觉交互是实现酸性食品 “减盐不减咸” 的重要途径。酸‑咸味觉相互作用在酸性减盐食品开发中具有重要价值，先前研究多聚焦于味觉受体层面，从唾液生物化学角度解析酸促增咸内在机制尚不清晰。

本研究以柠檬酸、大豆种皮多糖（SHP）、黏蛋白为研究对象，探究柠檬酸与大豆壳多糖共同作用下，唾液层内钠离子扩散、滞留行为变化。该研究从唾液胶体‑黏蛋白网络调控视角阐明酸-咸味觉交互及多糖增咸机理，为酸性低钠食品开发提供理论支撑。

来源 | 《Food Hydrocolloids》

以 PRPP 分配为核心的微生物核苷生物制造：代谢工程、AI-DBTL 与食品级工业化的挑战

宁夏大学方海田教授团队在《Trends in Food Science & Technology》发表题为“PRPP allocation-centered microbial biomanufacturing of Nucleosides:Metabolic engineering, AI-DBTL, and food-grade industrialization challenges”的综述论文。2024级博士研究生叶彤为第一作者，通讯作者为宁夏大学方海田教授、刘慧燕副教授、丁巍博士。

核苷及其衍生物是维持生理稳态所必需的重要功能性营养素，在免疫调节、肠道健康和抗疲劳等方面具有重要作用，因此在膳食补充剂和功能性食品中具有广阔的应用前景。开发高效、绿色的微生物生物制造工艺是满足市场需求的关键目标。

本文系统分析了核苷生物制造的最新进展，涵盖菌株诱变、基因组编辑和代谢途径工程等策略。详细阐述了嘧啶和嘌呤核苷的胞内生物合成途径及其关键调控节点，特别关注5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）作为前体分配和通量控制的中心代谢枢纽。综述了前体强化、反馈抑制解除、降解途径阻断、辅因子平衡和转运蛋白改造等多尺度代谢工程方法。同时探讨了人工智能与多组学数据相结合在酶理性设计、代谢瓶颈识别和发酵控制中的应用。

目前尿苷、胞苷和肌苷的发酵效价分别达到70.3 g/L、18.3 g/L和25.8 g/L，展示了微生物合成的巨大工业潜力。然而，单点修饰常引发系统性失衡，包括氧化还原紊乱、代谢负担增加以及放大过程中稳定性下降。人工智能与自动化生物铸造厂的整合有望通过建立设计-构建-

测试-学习（DBTL）循环来加速菌株迭代和工艺优化，但其在核苷生产中的实际可行性仍需实验验证和工业规模研究。未来研究可在动态通量调控、PRPP分配工程和工业鲁棒性设计方面实现进一步突破，推动功能性核苷生产向更高产量、更低成本和更广泛应用方向发展。

来源 |《Trends in Food Science & Technology》

芒果采后蒂腐病防控机制研究成果

重庆师范大学生命科学学院简伟/赵正武团队在国际期刊《International Journal of Food Microbiology》（中科院一区Top期刊）发表题为“Integrated assessment of biocontrol potential and genome analysis of endophytic Bacillus velezensis MGL-B1 against mango stem-end rot”的研究论文。重庆师范大学生命科学学院简伟副教授、2024级硕士研究生姚青、2022级本科生曾玉琳为共同第一作者，简伟副教授和赵正武教授为共同通讯作者。该研究获国家自然科学基金、重庆市科技局重点项目、重庆市科技局面上项目及重庆市教委项目资助。

芒果（Mangifera indica L.）素有“热带水果之王”之称，但却极易受葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea）侵染而引发蒂腐病，严重影响果实品质和产业效益。当前，化学杀菌剂仍是防控该病害的主要手段，但面临病原菌抗药性、农药残留和环保压力等问题，亟需绿色替代方案。近年来，生物防治已成为采后病害防控的研究热点，然而针对芒果蒂腐病的生防资源仍十分匮乏，尤其是来源于芒果自身组织的内生菌鲜有报道。因此，挖掘安全高效的芒果内生拮抗菌，对芒果蒂腐病绿色防控具有重要意义。

该研究从芒果组织中分离鉴定出一株具有较强生防潜力的内生贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）MGL-B1，结合表型观察、生理生化测定、基因组测序分析、基因表达检测及代谢物测定，从生理生化、分子及代谢物层面系统解析了其对芒果采后蒂腐病的防控效果及作用机制。结果表明，MGL‑B1一方面可直接破坏病原菌菌丝细胞膜，并通过释放挥发性有机化合物发挥抑菌作用；另一方面能显著激活芒果果实自身防御通路，抑制果实褐变相关基因表达，增强果实抗病能力。防效测定显示，该菌株活体防效达 83.72 ± 5.10%，防控效果与实验对照中采用的常用化学杀菌剂噻菌灵相当，且对芒果果实无药害，安全性良好。该研究挖掘并评价了芒果内生贝莱斯芽孢杆菌MGL-B1，明确了其多层次防控机制，为芒果采后蒂腐病绿色防控提供了新的菌株资源，也可为其他果蔬蒂腐病的生物防治提供参考。

来源 |《Int J Food Microbiol》