Mirakulina

Miraculin Glycoprotein
Miraculin.png
Struktura krystalograficzna dimerycznego białka podobnego do mirakuliny z nasion Murraya koenigii .
Identyfikatory
Organizm Synsepalum dulcificu
Symbol MIRA_RICDU
WPB 3IIR
UniProt P13087
Szukaj
Struktury Model szwajcarski
Domeny InterPro

Miraculin jest modyfikatorem smaku , glikoproteiną ekstrahowaną z owoców Synsepalum dulcificum . Jagoda, znana również jako cudowny owoc, została udokumentowana przez odkrywcę Chevalier des Marchais , który szukał wielu różnych owoców podczas wyprawy do rodzimej Afryki Zachodniej w 1725 roku.

Mirakulina sama w sobie nie ma słodkiego smaku . Kiedy kubki smakowe są wystawione na działanie mirakuliny, białko wiąże się z receptorami słodyczy. Powoduje to, że zwykle kwaśne pokarmy, takie jak cytrusy , są postrzegane jako słodkie. Efekt może trwać godzinę lub dwie.

Historia

Właściwości słodzące jagód Synsepalum dulcificum po raz pierwszy zauważył des Marchais podczas wypraw do Afryki Zachodniej w XVIII wieku. Termin mirakulina wywodzi się z eksperymentów mających na celu wyizolowanie i oczyszczenie aktywnej glikoproteiny , która nadała jagodom efekt słodzący, wyniki zostały opublikowane jednocześnie przez japońskich i holenderskich naukowców pracujących niezależnie w latach 60. (holenderski zespół nazwał glikoproteinę mieraculin ) . Słowo mirakulina było w powszechnym użyciu w połowie lat siedemdziesiątych.

Struktura glikoproteiny

Mirakulina została po raz pierwszy zsekwencjonowana w 1989 roku i okazała się glikoproteiną o masie 24,6 kilodaltonów , składającą się ze 191 aminokwasów i 13,9% wagowych różnych cukrów.

SYGNAŁ (29) M K E L T ML S LS F FF V SA LLAA AA N P LLSAA
1–50 D SAPNPVLD I D G EKL R TGTN Y YIVPVLRD H GGGLTVSATT PNGTFV C PPR
51–100 VV Q TRKEVDH DRPLAFFPEN PKEDVVRVST DLNINFSAFM PNPGPETISS
101–150 W CRWTSSTVW RLDKYDESTG QYFVTIGGVK FKIEEFCGSG FYKLVFCPTV
151–191 CGSCKVKCGD VGIYIDQKGR GRRLALSDKP FAFEFNKTVY F
aminokwasowa jednostki mirakuliny glikoproteiny zaadaptowana z biologicznej bazy danych sekwencji białek Swiss-Prot .

Cukry składają się łącznie z 3,4 kDa i składają się w stosunku molowym z glukozaminy (31%), mannozy (30%), fukozy (22%), ksylozy (10%) i galaktozy (7%).

Natywnym stanem mirakuliny jest tetramer składający się z dwóch dimerów , z których każdy jest połączony mostkiem dwusiarczkowym . Zarówno mirakulina tetramerowa, jak i natywna mirakulina dimeryczna w stanie surowym mają działanie modyfikujące smak, zmieniając smaki kwaśne na słodkie. Miraculin należy do inhibitorów proteazy Kunitz STI .

Właściwości słodkości

  Mirakulina, w przeciwieństwie do kurkuliny (kolejny środek modyfikujący smak), sama w sobie nie jest słodka, ale może zmienić odczuwanie kwaśności na słodycz, nawet przez długi czas po spożyciu. Czas trwania i intensywność efektu modyfikującego słodkość zależy od różnych czynników, takich jak stężenie mirakuliny, czas kontaktu mirakuliny z językiem i stężenie kwasu. Mirakulina osiąga maksymalną słodycz z roztworem zawierającym co najmniej 4*10-7 mol /l mirakuliny, który trzyma się w ustach przez około 3 minuty. Maksimum jest równoważne słodkości z roztworem sacharozy o stężeniu 0,4 mola/l . Mirakulina ulega trwałej degradacji poprzez denaturację w wysokich temperaturach, przy pH poniżej 3 lub powyżej 12.

Chociaż szczegółowy mechanizm wywoływania smaku nie jest znany, wydaje się, że receptory słodyczy są aktywowane przez kwasy związane z kwaskowatością, a efekt utrzymuje się, dopóki kubki smakowe nie odczują neutralnego pH. Substancje słodzące są odbierane przez ludzki receptor smaku słodkiego, hT1R2-hT1R3, który należy do receptorów sprzężonych z białkiem G , zmodyfikowanych przez dwie reszty histydynowe (tj. His30 i His60), które uczestniczą w zachowaniu modyfikującym smak. Jedno miejsce utrzymuje przyczepienie białka do błon, podczas gdy drugie (z dołączoną ksylozą lub arabinozą ) aktywuje membranę receptora słodyczy w roztworach kwaśnych.

Jako słodzik

Ponieważ mirakulina jest łatwo rozpuszczalnym białkiem i stosunkowo stabilnym termicznie, jest potencjalnym środkiem słodzącym w kwaśnej żywności (np. napojach bezalkoholowych). Podczas gdy próby jej ekspresji w drożdżach i roślinach tytoniu nie powiodły się, naukowcom udało się przygotować genetycznie zmodyfikowane bakterie E. coli , sałatę i pomidory , które wyrażają mirakulinę. Uprawy naukowców dały 40 mikrogramów mirakuliny na gram liści sałaty, przy czym dwa gramy liści sałaty produkowały mniej więcej taką samą ilość mirakuliny, jak w jednej cudownej jagodzie owocowej.

Stosowanie mirakuliny jako dodatku do żywności zostało zabronione w 1974 roku przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków w okolicznościach, które zostały zinterpretowane jako sugerujące wpływ sprzecznych interesów handlowych. Od 2011 roku FDA nałożyła zakaz importu Synsepalum dulcificum (określając „mirakulinę”) z jego pochodzenia na Tajwanie , deklarując go jako „nielegalny niezadeklarowany słodzik”. Chociaż zakaz ten nie dotyczy świeżych i liofilizowanych cudownych owoców, świeże lub normalnie mrożone jagody szybko się psują. Zakaz nie dotyczy również sprzedaży jako suplement diety. Istnieje świadoma opinia, że ​​zakaz FDA może zostać uchylony, jeśli zapewni się wystarczające finansowanie wymaganych badań bezpieczeństwa. Mirakulina ma nowej żywności w Unii Europejskiej . Jest zatwierdzony w Japonii jako bezpieczny dodatek do żywności , zgodnie z listą istniejących dodatków do żywności opublikowaną przez Ministerstwo Zdrowia i Opieki Społecznej (opublikowaną przez JETRO ).

Zobacz też

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Miraculin&oldid=1111169362 ”