日本高知大学、鹿儿岛大学与人类代谢组技术公司(HMT)组成的联合研究团队,在牛肉品质与风味研究领域取得突破性进展。该团队成功从牛肉肌肉组织中检测出一种此前未被发现的低分子化合物——D-苏氨酸(D-Thr),这是全球首次在动物肌肉组织中发现该物质。
氨基酸存在L型与D型两种镜像异构体,自然界生物体内的蛋白质主要由L型氨基酸构成,而D型氨基酸通常仅以微量形式存在。过去,由于检测技术限制,D型氨基酸在肉类中的分布与功能一直是个谜。此次研究团队采用了HMT公司开发的“手性诱导体化LC-TOF/MS法”,这是一种能够高灵敏度、高精度区分D/L型氨基酸的化学分析技术。利用该技术,研究人员在牛肉肌肉中成功识别并检测出了D-丝氨酸、D-天冬氨酸和D-苏氨酸三种主要D型氨基酸。
研究背景显示,虽然D型氨基酸在人体免疫和神经传导中扮演重要角色,但在日常食用的家畜肌肉中其含量与作用长期未被阐明。此前虽有研究在加热处理的火腿中检出D型氨基酸,但新鲜牛肉中的情况尚属空白。本次研究选取了黑毛和种与褐毛和种高知系两种和牛的僧帽肌作为样本,对比了屠宰后即刻状态与熟成7天后的样本,详细分析了D型与L型氨基酸的种类及含量变化。
研究结果具有多重科学意义。首先,D-苏氨酸在动物肌肉组织中的发现属世界首例,这为理解牛的生理机制和牛肉品质提供了关键线索。其次,研究发现D-丝氨酸和D-天冬氨酸在熟成前后的肌肉及培养细胞中均有检出,而D-苏氨酸仅在肌肉组织中检出,未在培养细胞中出现。这一差异暗示D-苏氨酸可能并非完全由牛体自身产生,而是来源于牛体外的肌肉组织或牛胃中的瘤胃细菌。
此外,已知部分氨基酸的L型与D型在味觉上存在显著差异,例如L-谷氨酸呈鲜味,而D-谷氨酸呈酸味。此次高精度分析技术的应用,使得食品风味的解析能够深入到分子异构体层面。随着研究的深入,未来有望通过调控D/L型氨基酸的代谢,开发出风味更佳、品质更高的牛肉产品。该成果已于2025年5月10日刊登在国际学术期刊《Journal of Food Composition and Analysis》上。
对于中国肉类加工行业而言,这一发现提示我们,肉制品风味的形成机制远比想象中复杂,D型氨基酸可能是影响口感的关键“隐形因子”。中国作为全球最大的牛肉消费国之一,若能引入此类高精度分析技术,将有助于在高端牛肉的熟成工艺优化及风味标准化方面实现技术跨越,提升国产牛肉的国际竞争力。
