機器學習能夠有效篩選“苦味”

　　苦味往往在食物味道中并不受歡迎，而引起這種苦味的重要因素之一是一種生物分子—苦味肽。苦味肽是能夠與細胞膜上的苦味受體結合進而引發苦味感知的一類小分子肽，通常在食品加工、儲存或消化過程中生成。近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員靳艷團隊與大連工業大學、內蒙古伊利實業集團有限公司合作，發展了一種基于機器學習的苦味肽篩選新方法，利用該方法從超高溫處理牛奶中篩選并驗證了導致該牛奶發苦的苦味肽。相關成果發表在《食品化學》。

篩選及驗證方法。大連化物所供圖

　　一般來說，超高溫處理的牛奶隨儲存時間的延長會發生變苦的現象，蛋白質降解產生苦味肽可能是其誘因。除了對風味和營養的影響，苦味肽還被證實具有抗菌、抗炎、抗氧化等生物功能。因此，復雜基質中苦味肽的高通量篩選對營養研究和藥物開發具有重要的意義。

　　該工作中，團隊構建了擴展的基準數據集和全新的特征因子組合，建立了基于輕量梯度提升機算法的苦味肽分類預測模型，在獨立測試集中對苦味肽的預測準確率可達90.3％。利用該模型在變質的超高溫處理牛奶中能預測到180條潛在苦味肽，其中11條為已被報道的苦味肽。

　　該工作將機器學習與組學技術相結合，提出了一套苦味肽鑒定和預測的完整工作流程，揭示了超高溫處理牛奶儲存過程變苦的分子機制，同時為功能肽的篩選提供新方法。