不喜欢苦味？先让机器帮你“尝尝”。说起⻝物的味道，我们常常想到酸、甜、苦、咸、鲜等等，其中苦味往往最不受⼤家的欢迎。其实引起⻝物中苦味的重
要因素之⼀是⼀种叫作苦味肽的⽣物分⼦，⼀直以来，⼈们努⼒激发或抑制这些苦味肽，以实现⼈们对⻝物⻛味的追求。
⼈们为什么能感受到苦味？⼈类和其他哺乳动物有⾼度发达的感官系统，这之中的味觉在多种⽅⾯都具有重要作⽤。其中，苦味的感知主要得益于
⾆头、咽喉和⼝腔内其他味觉相关组织上存在的特定类型的细胞表⾯受体——TAS2Rs味觉受体。
这些受体是⼀类G蛋⽩偶联受体（GPCRs），能够识别和结合到特定类型的苦味分⼦上。当这种结合发⽣时，会激活细
胞内的⼀系列信号传导路径，包括cAMP和钙离⼦通道的活化。这些信号最终被传输⾄⼤脑的味觉中枢，经过进⼀步的
信息处理，使⼈产⽣苦味的主观感觉。
那么能够引发苦味感受的苦味肽是什么呢？这需要先从肽说起。肽是⼀类由两个或多个氨基酸通过肽键（-CO-NH-）连接⽽成的⽣物⼤分⼦。这种连接发⽣在⼀个氨基酸的羧基（-COOH）与另⼀个氨基酸的氨基（-NH2）之间。
可以把氨基酸看作⼀颗颗珍珠，把珍珠⽤短线串起来，就变成了多肽。如果肽的⻓度⾜够⻓，经过折叠后就形成了我们
熟知的蛋⽩质。
肽在⽣物体内有着多样的功能，它们可以作为信号分⼦，也可以参与免疫反应、激素调节等多种⽣物过程。
⽽苦味肽则是⼀类特殊的肽，它们是通过刺激味蕾让我们感受到苦味的⼩分⼦肽，这些苦味肽的结构和⻓度可能各不相同，通常⻝品中的蛋⽩质在加⼯、储存或消化过程中会⽔解产⽣这类短肽。
因此，⾖饼、酱油、乳酪、⻥⼦酱等发酵产品和许多天然⻝品中会含有⼤量的苦味肽，⼀些⻝物也会在我们⼝腔内经蛋
⽩酶⽔解后产⽣苦味肽。
苦味肽通常具有⼀种或多种⽣物功能，其中最显著的可能是作为⼀种天然的警示机制，帮助动物避免摄⼊有毒或有害的
物质。
在进化⽣物学的背景下，苦味通常被认为是⼀种防御机制，许多植物通过产⽣苦味肽来阻⽌被⻝⽤或减少被捕⻝的可能
性。
除此之外，苦味肽还可能参与⼀些⽣物调节作⽤，例如调控消化、影响营养物质的吸收，或作为某些⽣物活性物质（如
激素或神经递质）的前体或拮抗物。
由于苦味肽会产⽣令⼈不悦的味道，降低了⻝物的味觉品质，⼈们会本能性地回避这类物质。但啤酒、咖啡、⼲酪等物
质中的苦味，却是⾮常重要的感官标准，有助于提⾼⼈们对该⻝品或饮料的嗜好性。
因此，为了改善⼈类对于⻝品的味觉体验，苦味肽得到了⼴泛的研究。
如何去除⻝物中的苦味肽？苦味肽⼴泛存在于各类⻝物中，特别是在苦⽠、某些绿叶蔬菜（如菠菜和花椰菜）、⼤⾖及其制品、成熟或发酵的奶
酪，以及某些特定的内脏⾁（如肝和脾）中。此外，⼀些天然植物和草药，例如苦参和⻩连，也含有⾼浓度的苦味肽。
饮料如某些茶和咖啡，也可能含有⼀定量的苦味肽。研究表明，⼤部分苦味肽的苦味是由其中的疏⽔性氨基酸引起的，
其苦味强度主要由构成的疏⽔氨基酸种类、排列顺序等因素决定。所以，⼈为地发掘这类苦味肽，并通过分离纯化或是吸附去除
/减少苦味肽、通过酶促改性等办法，可以调控⻝物中的苦味。
⻝物的加⼯和烹饪⽅式可能会影响其苦味肽的含量和性质，主要因为⾼温、酶的活性、pH值变化以及其他添加物可以改
变肽分⼦的结构或稳定性。
例如，⾼温烹饪可能会导致肽分⼦降解或改变其三维结构，从⽽减少苦味，⽽在发酵或加⼯过程中引⼊的酶可以分解或
转化苦味肽。同时，改变⻝物的pH值或添加其他调味料和添加剂，也可能会影响苦味肽的溶解度或与其他成分的相互作
⽤，进⼀步改变其在⻝物中的含量和⼝感表现。
因此，尽管苦味是蛋⽩质⽔解的必然结果，⼈们仍然努⼒通过掩盖、去除或预防来减轻⻝物中的苦味。
机器学习也能预测苦味肽了？经超⾼温（UHT）灭菌后，⽜奶可以⻓时间储存，但⼀些UHT⽜奶在货架存放期间常会有苦味。研究表明，这是由于⽜
奶中的酪蛋⽩可能被有些耐⾼温的蛋⽩酶⽔解以产⽣苦味肽。识别变质UHT⽜奶中的苦味肽将有助于分析UHT⽜奶产⽣
苦味的原因并提⾼其质量。
传统的实验室⽅法是识别苦味肽的可靠⽅法，基于液相⾊谱串联质谱的肽组学⽅法，可以有效地分析变质UHT⽜奶中的
肽，但识别苦味肽是⼀项困难的任务，通常耗时且昂贵。
为了解决这个问题，中国科学院⼤连化学物理研究所等团队使⽤了肽组学技术和机器学习构建了⼀个预测模型（CPM-
BP），以⾼效地识别苦味肽。其中肽组学指的是⼀种⽤于分析蛋⽩质⽚段（即肽）的技术，⽽机器学习则通过算法
来“教”计算机如何进⾏复杂的预测。
研究者使⽤了⼀种名为“Light Gradient Boosting Machine”的算法，成功地构建了预测模型，这个模型在独⽴测试集中对
苦味肽的预测准确率⾼达90.3%。
为了验证模型的有效性，研究者还对变质和新鲜的UHT⽜奶进⾏了⽐较。他们在变质⽜奶中发现了180个潜在的苦味
肽，并对其中⼀些使⽤HEK293T的细胞系进⾏了进⼀步的验证，这些细胞被改造以表达⼀种特定的⼈类苦味受体
（hT2R4），其中三个潜在苦味肽均具有激活这种苦味受体（hT2R4）的能⼒。最终，实验成功证明了模型的有效性。
简⽽⾔之，这个研究不仅提供了⼀个更快、更经济的⽅法来识别苦味肽，⽽且成功地验证了其预测模型的准确性和可靠
性。这对⻝品科学、药物开发和营养研究都有重要的应⽤价值。
随着社会经济⽔平的持续提升，消费者对⻝品质量的期待越来越⾼，不仅追求健康，也更注重⼝感，机器学习也因此被
应⽤到了更多场景中。由于涉及到多种苦味化合物和苦味受体，以及它们与其他⻛味成分的复杂相互作⽤，这⽅⾯的研
究仍⾯临着不⼩的挑战，科学家们也正在努⼒发现更多关于苦味的“秘密”。