stringtranslate.com

Миракулин

Миракулин — это модификатор вкуса , гликопротеин, извлекаемый из плодов Synsepalum dulcificum . [2] Ягода, также известная как чудо-фрукт, была описана исследователем Шевалье де Марше , который искал множество различных фруктов во время экскурсии 1725 года в родную для нее Западную Африку.

Сам по себе миракулин не имеет сладкого вкуса . Когда вкусовые рецепторы подвергаются воздействию миракулина, белок связывается с рецепторами сладости. Это заставляет обычно кислые на вкус продукты, такие как цитрусовые , восприниматься как сладкие. [2] [3] Эффект может длиться один или два часа. [4] [5]

История

Подслащивающие свойства ягод Synsepalum dulcificum были впервые отмечены де Марше во время экспедиций в Западную Африку в 18 веке. [6] Термин миракулин произошел от экспериментов по выделению и очистке активного гликопротеина , который придавал ягодам их подслащивающие эффекты, результаты которых были опубликованы одновременно японскими и голландскими учеными, работавшими независимо в 1960-х годах (голландская группа назвала гликопротеин миеракулином ). [7] [8] Слово миракулин стало общеупотребительным к середине 1970-х годов. [9] [10] [11]

Структура гликопротеина

Миракулин был впервые секвенирован в 1989 году и оказался гликопротеином массой 24,6  килодальтон [2], состоящим из 191 аминокислоты [12] и 13,9% по весу различных сахаров. [2]

Сахара имеют общую молекулярную массу 3,4 кДа и состоят из молярного соотношения глюкозамина (31%), маннозы (30%), фукозы (22%), ксилозы (10%) и галактозы (7%). [2]

В естественном состоянии миракулин представляет собой тетрамер , состоящий из двух димеров , каждый из которых удерживается вместе дисульфидным мостиком. [14] Как тетрамер миракулина, так и нативный димер миракулина в неочищенном состоянии обладают вкусоизменяющей активностью, превращая кислый вкус в сладкий. [15] Миракулин принадлежит к семейству ингибиторов протеазы Кунитца STI .

Сладость

Миракулин, в отличие от куркулина (другого модификатора вкуса), [16] сам по себе не сладкий, но он может изменить восприятие кислого на сладкое, даже в течение длительного периода после употребления. [4] Продолжительность и интенсивность эффекта изменения сладости зависят от различных факторов, таких как концентрация миракулина, продолжительность контакта миракулина с языком и концентрация кислоты. [3] [4] Миракулин достигает максимальной сладости в растворе, содержащем не менее 4*10−7 моль  /л миракулина, который удерживается во рту около 3 минут. Максимум по сладости эквивалентен 0,4 моль/л раствору сахарозы . [17] Миракулин постоянно разрушается путем денатурации при высоких температурах и при pH ниже 3 или выше 12. [18]

Хотя подробный механизм поведения, вызывающего вкус, неизвестен, по-видимому, рецепторы сладкого вкуса активируются кислотами, которые связаны с кислым вкусом, и этот эффект сохраняется до тех пор, пока вкусовые рецепторы не воспримут нейтральный pH. [3] [4] Подсластители воспринимаются рецептором сладкого вкуса человека, hT1R2-hT1R3, который относится к рецепторам, связанным с G-белком , [4] модифицированным двумя остатками гистидина (то есть His30 и His60), которые участвуют в поведении, изменяющем вкус. [19] Один участок поддерживает присоединение белка к мембранам, в то время как другой (с прикрепленной ксилозой или арабинозой ) активирует мембрану рецептора сладкого вкуса в кислых растворах. [14]

В качестве подсластителя

Поскольку миракулин является легкорастворимым белком и относительно термостабилен, он является потенциальным подсластителем в кислой пище, такой как безалкогольные напитки . Хотя попытки экспрессировать его в дрожжах и растениях табака не увенчались успехом, исследователям удалось подготовить генетически модифицированные бактерии E. coli , которые экспрессируют миракулин. [20] Салат и томат также использовались для массового производства миракулина. [21] [22]

Использование миракулина в качестве пищевой добавки было отклонено в 1974 году Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США . [23] Однако его по-прежнему можно продавать в виде целых ягод или таблеток (как «диетические добавки»). [24] [25] В 2011 году FDA запретило определенную марку таблеток миракулина, импортируемых из Тайваня, поскольку считалось, что это «леденцы» с неодобренными подсластителями. [26] Миракулин имеет новый пищевой статус в Европейском союзе . [27] Он одобрен в Японии как безопасная пищевая добавка , согласно Списку существующих пищевых добавок, опубликованному Министерством здравоохранения и социального обеспечения (опубликованному Японской организацией внешней торговли ).

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ PDB : 3IIR ​; Gahloth D, Selvakumar P, Shee C, Kumar P, Sharma AK (февраль 2010 г.). «Клонирование, анализ последовательности и определение кристаллической структуры белка, похожего на миракулин, из Murraya koenigii». Архивы биохимии и биофизики . 494 (1): 15–22. doi :10.1016/j.abb.2009.11.008. PMID  19914199.
  2. ^ abcde Theerasilp S, Kurihara Y (август 1988). «Полная очистка и характеристика белка, модифицирующего вкус, миракулина, из чудесного фрукта». Журнал биологической химии . 263 (23): 11536–9. doi : 10.1016/S0021-9258(18)37991-2 . PMID  3403544. Архивировано из оригинала 27-08-2005 . Получено 09-04-2009 .
  3. ^ abc Sanematsu K, Kitagawa M, Yoshida R, Nirasawa S, Shigemura N, Ninomiya Y (март 2016 г.). «Внутриклеточное закисление необходимо для полной активации рецептора сладкого вкуса миракулином». Scientific Reports . 6 : 22807. Bibcode :2016NatSR...622807S. doi :10.1038/srep22807. PMC 4785348 . PMID  26960429. 
  4. ^ abcde Коидзуми А, Цутия А, Накадзима К, Ито К, Терада Т, Симидзу-Ибука А, Бриан Л, Асакура Т, Мисака Т, Абэ К (октябрь 2011 г.). «Человеческий рецептор сладкого вкуса опосредует вызванную кислотой сладость миракулина». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (40): 16819–24. Бибкод : 2011PNAS..10816819K. дои : 10.1073/pnas.1016644108 . ПМК 3189030 . ПМИД  21949380. 
  5. ^ Swamy KB, Hadi SA, Sekaran M, Pichika MR (ноябрь 2014 г.). «Клинические эффекты Synsepalum dulcificum: обзор». Journal of Medicinal Food . 17 (11): 1165–9. doi :10.1089/jmf.2013.3084. PMID  25314134.
  6. ^ Cudnik DR (27 июля 2014 г.). "Чудо-ягода и миракулин: обзор". WordPress . Получено 21 сентября 2019 г. .
  7. ^ Курихара К, Бейдлер ЛМ (сентябрь 1968). «Вкус-модифицирующий белок из чудо-фрукта». Science . 161 (3847): 1241–3. Bibcode :1968Sci...161.1241K. doi :10.1126/science.161.3847.1241. PMID  5673432. S2CID  24451890.
  8. ^ Brouwer JN, van der Wel H, Francke A, Henning GJ (октябрь 1968 г.). «Миеракулин, белок из чудесных фруктов, вызывающий сладость». Nature . 220 (5165): 373–4. Bibcode :1968Natur.220..373B. doi :10.1038/220373a0. PMID  5684879. S2CID  4146207.
  9. ^ Cagan RH (июль 1973). «Хемостимулирующий белок: новый тип вкусового стимула». Science . 181 (4094): 32–5. Bibcode :1973Sci...181...32C. doi :10.1126/science.181.4094.32. PMID  4714290. S2CID  23665011.
  10. ^ Giroux EL, Henkin RI (1974). «Очистка и некоторые свойства миракулина, гликопротеина из Synsepalum dulcificum, который вызывает сладость и блокирует кислотность». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 22 (4): 595–601. doi :10.1021/jf60194a033. PMID  4840911.
  11. ^ фон Баумгартен Р. (1975). "[Физиология обоняния и вкуса]". Архивы оториноларингологии . 210 (1): 43–65. doi :10.1007/bf00453707. PMID  233846. S2CID  40054832.
  12. ^ Theerasilp S, Hitotsuya H, Nakajo S, Nakaya K, Nakamura Y, Kurihara Y (апрель 1989). «Полная аминокислотная последовательность и структурная характеристика вкус-модифицирующего белка миракулина». Журнал биологической химии . 264 (12): 6655–9. doi : 10.1016/S0021-9258(18)83477-9 . PMID  2708331. Архивировано из оригинала 2020-06-09 . Получено 2009-04-09 .
  13. ^ Запись базы данных UniProtKB/Swiss-Prot P13087
  14. ^ ab Kurihara Y (1992). «Характеристики антисладких веществ, сладких белков и белков, вызывающих сладость». Critical Reviews in Food Science and Nutrition . 32 (3): 231–52. doi :10.1080/10408399209527598. PMID  1418601.
  15. ^ Игета Х, Тамура Ю, Накая К, Накамура Ю, Курихара Ю (сентябрь 1991 г.). «Определение дисульфидного массива и субъединичной структуры белка, модифицирующего вкус, миракулина». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Структура белка и молекулярная энзимология . 1079 (3): 303–7. дои : 10.1016/0167-4838(91)90073-9. ПМИД  1911854.
  16. ^ Kurimoto E, Suzuki M, Amemiya E, Yamaguchi Y, Nirasawa S, Shimba N, Xu N, Kashiwagi T, Kawai M, Suzuki E, Kato K (ноябрь 2007 г.). «Куркулин проявляет сладкую и модифицирующую вкус активность через свои различные молекулярные поверхности». Журнал биологической химии . 282 (46): 33252–6. doi : 10.1074/jbc.C700174200 . PMID  17895249.
  17. ^ Mérillon J, et al. (2018). Подсластители: фармакология, биотехнология и применение . стр. 169. doi :10.1007/978-3-319-27027-2_17. ISBN 9783319270272. OCLC  1019806685.
  18. ^ Mangla, B; Kohli, K (2018). «Фармацевтический и терапевтический потенциал миракулина и чудо-ягоды». Tropical Journal of Natural Product Research . 2 (1): 12–17. doi : 10.26538/tjnpr/v2i1.3 . ISSN  2616-0684.
  19. ^ Ито К., Асакура Т., Морита Ю., Накадзима К., Коидзуми А., Симидзу-Ибука А., Масуда К., Исигуро М., Терада Т., Маруяма Дж., Китамото К., Мисака Т., Абэ К. (август 2007 г.). «Микробная продукция сенсорно-активного миракулина». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 360 (2): 407–11. дои : 10.1016/j.bbrc.2007.06.064. ПМИД  17592723.
  20. ^ Мацуяма Т, Сато М, Наката Р, Аояма Т, Иноуэ Х (апрель 2009 г.). «Функциональная экспрессия миракулина, белка, изменяющего вкус, в Escherichia coli ». Журнал биохимии . 145 (4): 445–50. doi :10.1093/jb/mvn184. PMID  19122203.
  21. ^ Sun HJ, Cui ML, Ma B, Ezura H (январь 2006 г.). «Функциональная экспрессия белка, модифицирующего вкус, миракулина, в трансгенном салате». FEBS Letters . 580 (2): 620–6. doi : 10.1016/j.febslet.2005.12.080 . PMID  16406368. S2CID  9524453.
  22. ^ Като К, Ёсида Р, Кикудзаки А, Хираи Т, Курода Х, Хиваса-Танасе К, Таканэ К, Эзура Х, Мидзогучи Т (сентябрь 2010 г.). «Молекулярное разведение линий томатов для массового производства миракулина на фабрике растений». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 58 (17): 9505–10. doi :10.1021/jf101874b. PMID  20695489.
  23. ^ Gollner AL (31 марта 2009). Охотники за фруктами: история природы, приключений, торговли и одержимости . Anchor Canada . ISBN 978-0385662680.
  24. ^ Hieggelke B (2013-04-18). "Сахарная свобода: шеф-повар Хомаро Канту и его одержимость великолепными ягодами-чудотворцами". NewCity Communications Inc. Получено 25.02.2018 .
  25. ^ Cox D (29.05.2014). «Чудо-ягода, способная заменить сахар». The Atlantic Monthly Group . Получено 25.02.2018 .
  26. ^ "Import Alert 45-07". www.accessdata.fda.gov . Получено 2024-09-06 .
  27. ^ "Novel Food Catalogue" . Получено 21 августа 2021 г. .