科学家发现让植物肉更具有“肉香”的天然方法

科学家发现让植物肉更具有“肉香”的天然方法最近，美国化学学会《农业与食品化学杂志》上的一项研究揭示了一种很有前景的解决方案：洋葱、韭菜和韭葱在与典型真菌发酵后，可以产生类似肉类咸味的天然化合物。当食品生产商想让植物肉类替代品吃起来更有肉味时，他们通常会添加肉类中的前体成分，在烹饪过程中转化为调味剂。或者，先通过加热风味前体或其他化学处理方法制备风味剂，然后添加到产品中。由于这些调味剂是通过合成工艺制成的，因此许多国家不允许食品制造商将其标注为"天然"。要想获得基于植物的"天然"肉类调味料，就必须从植物中提取调味化学物质，或通过酶、细菌或真菌进行生化处理。因此，张艳艳及其同事想知道，已知能从合成来源产生肉味和气味的真菌是否能用来从蔬菜或香料中产生同样的化学物质。研究小组将各种真菌与一系列食物一起发酵，发现只有洋葱和韭菜等葱属食物才能产生肉香味。香味最浓郁的样品来自使用伞形多孔菌对洋葱进行的长达18小时的发酵，产生了类似肝肠的脂肪和肉香味。研究人员利用气相色谱-质谱法对洋葱发酵物进行了分析，以确定味道和气味的化学物质，并发现了许多已知会导致肉类不同味道的化学物质。他们发现的一种化学物质是二（2-甲基-3-呋喃基）二硫化物，这是肉类和咸味食品中的一种强效气味剂。研究小组表示，葱属植物的高硫含量有助于它们产生肉味化合物，而肉味化合物通常也含有硫。研究人员说，这些洋葱发酵物有一天可能会被用作各种植物肉类替代品的天然调味剂。参考文献ManonJünger、VerenaKarolinMittermeier-Kleßinger、AnastasiaFarrenkopf、AndreasDunkel、TimoStark、SonjaFröhlich、VeronikaSomoza、CorinnaDawid和ThomasHofmann于2022年5月20日在《农业与食品化学杂志》上发表的论文："味觉调节肽的感官蛋白质组学发现与酱油味觉再造"。DOI:10.1021/acs.jafc.2c01688编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402733.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402733.htm

科学家模仿真菌挥发的化学物质 防止昆虫破坏浆果作物

科学家模仿真菌挥发的化学物质防止昆虫破坏浆果作物一盘感染了Colletotrichumfioriniae真菌的蓝莓Colletotrichumfioriniae真菌则是另一种问题。除其他外，它还会导致植物果实腐烂，造成产量大幅下降。显然人们不想吃腐烂的水果，果蝇也不想在里面产卵，而一旦嗅到由C.fioriniae引起的果实腐烂的气味，昆虫就会离开附近区域，去寻找更多完好无损、未受感染的浆果。喜欢吃蓝莓的斑翅果蝇KatjaSchulz/C.C.4.0考虑到这一事实，美国农业部的科学家们分析了蓝莓因感染C.fioriniae而腐烂时产生的挥发性化学物质。在实验室测试中发现，将巴豆酸乙酯和丁酸乙酯这两种化学物质涂抹在健康的蓝莓上时，它们的气味会驱赶果蝇，使其无法在浆果中产卵。而且，浆果并没有感染真菌。这种无毒化学物质目前正在实际农业场景中进行试验。研究化学家凯特琳-雷林（CaitlinRering）是该研究论文的主要作者之一，她说："我们今年夏天开始在田间进行试验，目前已经取得了一些非常有希望的结果。我们还想测试这些驱虫剂是否能在其他受到铃木虫侵扰的水果中发挥作用，比如草莓、樱桃和覆盆子。"论文发表在《害虫管理科学》（PestManagementScience）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386771.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386771.htm

为什么婴儿闻起来很香 而青少年闻起来却像山羊？

为什么婴儿闻起来很香而青少年闻起来却像山羊？我们知道，伴随着青春期的一系列发育变化，青少年特有的臭味来自于汗腺的荷尔蒙激活。汗液与独特的微生物群结合产生的气味可以说是独一无二的。但直到现在，这种独特体味的实际化学成分仍相对未知。由德国一个研究小组领导的一项新研究首次比较了青少年和婴儿体味的化学成分，找到了让婴儿闻起来像花朵、让青少年闻起来像羊肉的确切化合物。这项研究汇集了两个群体--18名0到3岁的婴儿和18名14到18岁的青少年。每个研究对象都穿着一件预先处理过的棉质T恤，在腋下垫上垫子，睡了一个晚上。在研究之夜前的48小时内，每个受试者都严格遵守饮食和卫生规范，不使用含香料的清洁用品，不吃辛辣食物。随后，研究人员采用气相色谱-质谱法和气相色谱-olfactometry等多种方法对棉垫进行了分析。根据这些数据，研究人员将体味分解成42种不同的气味活性化合物。总的来说，研究发现婴儿组和青少年组的体味化学成分相对相似。然而，研究人员也发现了一些关键的定量差异，这些差异被认为是造成两组体味不一致的原因。在婴儿体内，一种名为α-isomethylionone的化合物被大量检测到。这种化合物会产生类似紫罗兰的气味。另一种未知的"香水味"将婴儿与青少年区分开来。研究人员推测，这些令人愉悦的气味可能是香水洗涤剂或清洁产品的残留物，尽管经过48小时的冲洗，这些气味仍可能残留在婴儿身上。另一方面，青少年身上的气味则要强烈得多。除了在青少年体味中才发现的一些新化合物外，还检测到了大量的化合物，如4-乙基辛酸（被描述为闻起来像"山羊"）和十二烷酸（被描述为"蜡味"）。两种类固醇化合物--5α-雄甾-16-烯-3-酮和5α-雄甾-16-烯-3α-醇--只在青少年样本中发现。这些化合物被描述为具有类似汗味、尿味、麝香味和檀香味的气味。这项研究的重要启示之一是，人们推测婴儿比青少年气味好闻的主要原因是缺少这些特殊的类固醇化合物。这与其说是婴儿天生好闻的问题，不如说是他们根本不会散发出某些难闻的类固醇化合物。因此，青少年身上的怪味是真实存在的，而且他们闻起来确实有点像山羊和尿液。这项新研究发表在《通讯化学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424562.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424562.htm

战胜大自然的抗真菌武器库

战胜大自然的抗真菌武器库感染植物的寄生真菌是一项重大的经济负担，因为它们会造成农作物的重大损失。这极大地刺激了科学家去了解植物与真菌之间的相互作用。许多植物通过产生杀死真菌的小分子来抵御真菌。Rocaglates就是这样一个抗真菌药家族，它通过与一种名为elF4A的分子结合来发挥作用，真菌和动植物一样，都需要这种分子来制造必需的蛋白质。岩崎慎太郎以前在美国办公室里的Aglaia植物，尽管生产抗真菌化合物rocaglate，但还是感染了真菌（下图）。岩崎的团队发现了真菌是如何躲避rocaglate的作用并感染Aglaia的。图片来源：©2023RNA系统生物化学实验室现在，理化学研究所RNA系统生物化学实验室的岩崎慎太郎（ShintaroIwasaki）及其合作者发现了一种真菌物种，它能够避免rocaglates的致命影响。"这一发现在很大程度上归功于偶然性。"岩崎说："这是一次偶然的意外。当时，他在美国研究一种名为米仔兰的普通家庭植物。岩崎随后来到日本理化学研究所工作，但由于外国植物的进口限制，他无法带走这种植物。"岩崎说："于是，我让实验室的一名学生给植物浇水，让它保持健康，因为进一步的实验可能需要它。但这名学生浇水过多。"结果，植物感染了真菌。这让岩崎大吃一惊，因为Aglaia能产生鳞片，因此本应免受真菌感染。理化学研究所RNA系统生物化学实验室的岩崎慎太郎（左一）和他的研究小组证明，eIF4A的一种突变形式使真菌能够躲避植物产生的rocaglates的毒性作用。图片来源：©2023RIKEN岩崎和他的团队对这种真菌如何生存感到好奇，于是开始对它进行分析。他们发现，这种真菌的elF4A编码基因与普通的elF4A基因只有一处不同。这个点突变产生了一种略微改良的elF4A形式，它无法与rocaglates结合，从而保护它们不受真菌的侵害。为了证明情况确实如此，岩崎将该基因转移到一种感染黄瓜的真菌上，结果发现，即使使用一种从rocaglates中提取的化学物质，真菌也能在黄瓜上茁壮成长。有趣的是，产生rocaglates的植物也采用了同样的策略来防止自己受到rocaglates的毒害。由于rocaglates在治疗COVID-19和癌症等疾病方面正引起人们的兴趣，这一发现可能与未来的疗法有关。"岩崎说："有些人可能会发生与真菌类似的突变，从而无法从基于rocaglates的治疗中获益。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372459.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372459.htm

科学家揭开可以让人造肉更多汁的秘密

科学家揭开可以让人造肉更多汁的秘密采用植物性肉类替代品的最大障碍之一是它们在食用时通常口感干燥、涩味重。以利兹大学的AnweshaSarkar教授为首的科学家团队正在率先改变植物蛋白的质地。他们正在努力改变人们对植物蛋白的感知，将其从粘稠、干燥的感觉转变为多汁、丰富的感觉，类似于脂肪。而他们在植物蛋白中添加的唯一物质就是水。植物蛋白微凝胶为了实现这种变化，科学家们通过一种叫做微溶胶的过程制造出了植物蛋白微凝胶。植物蛋白一开始是干的，质地粗糙，将其放入水中并加热。这改变了蛋白质分子的结构，使其聚集在一起，形成一个相互连接的网络或凝胶，将水困在植物蛋白质周围。然后对凝胶进行均质处理，将蛋白质网络分解成肉眼无法看到的微小颗粒。在压力下，就像被食用时一样，微凝胶会渗出水，产生类似于单一奶油的润滑效果。使用原子力显微镜进行分析后发现，植物蛋白微凝胶并没有凝结在一起，而是充满了水分。图片来源：利兹大学BenKew萨卡尔教授说："我们所做的是将干燥的植物蛋白转化为水合植物蛋白，利用植物蛋白形成蜘蛛网状，将水保持在植物蛋白周围。这就为口腔提供了急需的水分和多汁的感觉。利用食品行业目前广泛使用的技术，无需添加任何化学物质或制剂，就能制造出植物蛋白微凝胶。关键成分就是水。"重振消费者兴趣研究小组在科学杂志《自然通讯》（NatureCommunications）上发表了他们的研究成果，并表示植物蛋白的干燥度一直是"......消费者接受度的关键瓶颈"。有了这一突破，研究小组希望能重振消费者对植物蛋白的兴趣，鼓励人们减少蛋白质摄入对动物产品的依赖，而这是实现全球气候变化目标的必要步骤。每年食品生产产生的180亿吨二氧化碳当量中，一半以上来自动物产品的饲养和加工。研究人员说，蛋白质微凝胶"......为设计下一代健康、美味和可持续食品提供了一个独特的平台"。在整个研究过程中，研究小组对植物蛋白微凝胶的行为进行了数学建模，并坚信他们的方法会奏效。但是，在利兹工程与物理科学学院的原子力显微镜套件中产生的可视化效果证明了这一点。原子力显微镜是用一个微小的探针扫描分子表面，以获得分子形状的图像。这些图像相当于概念验证。植物蛋白质一开始是结块的，水合性很差。加入水后对其进行加热。蛋白质会改变形状，将水困在自身周围，形成凝胶。凝胶被分解成植物蛋白微凝胶，植物蛋白颗粒被水包围。图片来源：利兹大学BenKew萨卡尔教授补充说："看到原子力显微镜的图像是我们激动人心的时刻。可视化图像显示，蛋白质微凝胶基本呈球形，没有聚集或凝结在一起。我们可以看到独立间隔的植物蛋白微凝胶。我们的理论研究曾说过这是会发生的事情，但没有什么能比得上亲眼目睹这一切"。利兹大学食品科学与营养学院副教授、论文作者之一梅尔-霍姆斯博士说："这项研究揭示了现代食品技术所涉及的科学的独创性和深度，从蛋白质的化学性质、食物在口腔中的感知方式到对摩擦学--材料与口腔中感官细胞之间的摩擦--的理解。解决食品科学中的重大问题需要跨学科科学"。鉴于微凝胶的润滑性（类似于单一奶油的润滑性），这意味着它们可以用于食品加工业的其他用途，例如替代食品中被去除的脂肪，以开发更健康的食品。利兹大学食品科学与营养学院博士生、该项目的首席研究员本-邱（BenKew）说："这是一个非常了不起的发现。令人吃惊的是，在不添加一滴脂肪的情况下，微凝胶就具有类似于20%脂肪乳液的润滑性，我们是第一个报告这种情况的人"。"我们的实验数据得到了理论分析的支持，这也意味着我们可以开始在必须去除脂肪的食品中使用这些植物蛋白微凝胶，重新配制成更健康的下一代植物蛋白食品。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386241.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386241.htm

谷蛋白可以模仿真实肉类的质地和成分 助力人造肉生产

谷蛋白可以模仿真实肉类的质地和成分助力人造肉生产此外，价格低廉的植物蛋白可以作为这些细胞培养物的基础。最近发表在《ACS生物材料科学与工程》（ACSBiomaterialsScience&Engineering）上的研究结果表明，非过敏性小麦蛋白谷蛋白能成功培养出横纹肌层和扁平脂肪层，将它们结合在一起可产生类似肉类的质地。培养细胞需要一个基质或支架来粘附，以生产实验室培育的肉类。植物蛋白可食用、含量丰富且价格低廉，因此是很有吸引力的支架候选材料。此前的研究表明，由麸质蛋白制成的植物薄膜是培养牛骨骼肌细胞的成功基质。但是，要使这种技术生产出有希望的肉类替代品，肌肉细胞需要形成排列整齐的纤维，与真实组织的质地相似。此外，三维结构中还需要加入脂肪，以复制传统肉制品的成分。麸质蛋白是麸质中的一种蛋白质，患有乳糜泻或对麸质蛋白敏感的人通常不会对这种蛋白质产生反应，为了利用麸质蛋白的这一优势，姚雅、约翰-袁、李春梅、大卫-卡普兰及其同事希望用它来开发基于植物的薄膜，以培育有质感的肌肉细胞和脂肪层。研究人员从小麦麸质中分离出谷蛋白，并形成了平面和脊状图案的薄膜。然后，他们将发育成骨骼肌的小鼠细胞沉积在蛋白质基底上，并将细胞覆盖的薄膜培养两周。细胞在平膜和脊膜上生长和增殖。不出所料，与在明胶制成的对照薄膜上生长的细胞相比，谷蛋白薄膜的性能要差一些，但这也足够了。研究人员说，还需要进一步改进细胞附着在植物基薄膜上的方式，以接近在动物源生物材料上的生长情况。在培养的第二周，图案化薄膜上的细胞形成了长长的平行束，再现了动物肌肉的纤维结构。通过在植物蛋白基底中加入脊，培养的肌肉细胞以模仿动物肌肉纤维排列的模式生长。来源：改编自《ACS生物材料科学与工程》2024期，DOI:10.1021/acsbiomaterials.3c01500在另一项试验中，将产生脂肪组织的小鼠细胞沉积在平整的谷蛋白薄膜上。在培养期间，随着细胞的增殖和分化，它们产生了可见的脂质和胶原蛋白沉积。附着在可食用谷蛋白薄膜上的培养肉和脂肪层可以堆叠起来，形成类似肉类的三维替代蛋白质。研究人员说，由于谷蛋白材料基底支持纹理动物肌肉和脂肪层的生长，因此它可用于制造更逼真的培养肉制品。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421001.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1421001.htm