Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Миракулин гликопротеин
Miraculin.png
Кристаллографическая структура димерного миракулиноподобного белка из семян Murraya koenigii . [1]
Идентификаторы
ОрганизмSynsepalum dulcificu
СимволMIRA_RICDU
PDB3IIR
UniProtP13087
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

Миракулин - модификатор вкуса , гликопротеин, извлеченный из плодов Synsepalum dulcificum . [2] Ягода, также известная как чудо-фрукт, была задокументирована исследователем Шевалье де Марше , который искал множество разных фруктов во время экскурсии 1725 года в ее родную Западную Африку.

Сам по себе Миракулин не имеет сладкого вкуса . Когда вкусовые рецепторы подвергаются воздействию миракулина, белок связывается с рецепторами сладости. Это приводит к тому, что обычно кислые продукты с кислым вкусом, такие как цитрусовые , воспринимаются как сладкие. [2] [3] Эффект длится около часа. [4] [5]

История [ править ]

Сладкие свойства ягод Synsepalum dulcificum были впервые отмечены де Марше во время экспедиций в Западную Африку в 18 веке. [6] Термин « миракулин» был получен в результате экспериментов по выделению и очистке активного гликопротеина, который придавал ягодам их подслащивающий эффект. Результаты были опубликованы одновременно японскими и голландскими учеными, работавшими независимо в 1960-х годах (голландская группа назвала гликопротеин миракулин ). [7] [8] К середине 1970-х годов слово « миракулин» было широко распространено. [9] [10] [11]

Структура гликопротеина [ править ]

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

СИГНАЛ (29)M K E L T ML S LS F FF V S A LLAA AA N P LLSAA
1-50Д SAPNPVLD Я Д О ЭКЛ Р TGTN У YIVPVLRD Н GGGLTVSATT PNGTFV С ППР
51–100VV Q TRKEVDH DRPLAFFPEN PKEDVVRVST DLNINFSAFM PNPGPETISS
101–150W CRWTSSTVW RLDKYDESTG QYFVTIGGVK FKIEEFCGSG FYKLVFCPTV
151–191CGSCKVKCGD VGIYIDQKGR GRRLALSDKP FAFEFNKTVY F
Аминокислотная последовательность гликопротеинового блока миракулина, адаптированная из биологической базы данных белковых последовательностей Swiss-Prot . [13]

Сахара состоят в целом из 3,4 кДа, состоящего из молярного отношения глюкозамина (31%), маннозы (30%), фукозы (22%), ксилозы (10%) и галактозы (7%). [2]

Нативное состоянием из миракулин является тетрамерами , состоящие из двух димеров , каждый из которых, удерживаемых вместе с помощью дисульфидного мостика. [14] И тетрамер миракулин, и нативный димер миракулин в неочищенном состоянии обладают способностью изменять вкус, превращая кислый вкус в сладкий. [15] Миракулин принадлежит к семейству ингибиторов протеазы Kunitz STI .

Свойства сладости [ править ]

Миракулин, в отличие от куркулина (другого агента, изменяющего вкус), [16] сам по себе не сладкий, но он может изменить восприятие кислинки на сладость даже в течение длительного периода после употребления. [4] Продолжительность и интенсивность эффекта изменения сладости зависит 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 держится во рту около 3 минут. Максимум сладости эквивалентен раствору сахарозы 0,4 моль / л . [17]Миракулин постоянно разлагается путем денатурации при высоких температурах, при pH ниже 3 или выше 12. [18]

Хотя подробный механизм вызывающего вкус поведения неизвестен, похоже, рецепторы сладкого активируются кислотами, которые связаны с кислинкой, и этот эффект сохраняется до тех пор, пока вкусовые рецепторы не воспринимают нейтральный pH. [3] [4] Подсластители воспринимаются человеческим рецептором сладкого вкуса hT1R2-hT1R3, который принадлежит к рецепторам , связанным с G-белком , [4] модифицированным двумя остатками гистидина (т.е. His30 и His60), которые участвуют во вкусовых ощущениях. изменение поведения. [19] Один сайт поддерживает прикрепление белка к мембранам, а другой (с прикрепленной ксилозой или арабинозой).) активирует мембрану сладкого рецептора в кислых растворах. [14]

В качестве подсластителя [ править ]

Поскольку миракулин является легкорастворимым белком и относительно термостабильным, он является потенциальным подсластителем в кислой пище (например, в безалкогольных напитках). Хотя попытки выразить его в дрожжах и растениях табака не увенчались успехом, исследователям удалось получить генетически модифицированные бактерии E. coli , [20] салат [21] и томаты [22], которые экспрессируют миракулин. Урожай ученых привел к получению 40 микрограммов миракулина на грамм листьев салата, причем два грамма листьев салата производили примерно такое же количество миракулина, как в одной чудо-фруктовой ягоде. [23]

Использование миракулина в качестве пищевой добавки было запрещено в 1974 г. Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США при обстоятельствах, которые были интерпретированы как предполагающие влияние конкурирующих коммерческих интересов. [24] [25] С 2011 года FDA наложило запрет на импорт Synsepalum dulcificum (с указанием «миракулин») из его источника в Тайване , объявив его «незаконным необъявленным подсластителем». [26] Хотя этот запрет не распространяется на свежие и сублимированные чудо-фрукты, свежие или обычно замороженные ягоды быстро портятся. Запрет также не распространяется на продажу в качестве пищевой добавки. [27] Существует информированное мнение, что запрет FDA может быть отменен при наличии достаточного финансирования для необходимых исследований безопасности. [24] Миракулин имеет новый пищевой статус в Европейском Союзе . [28] Он одобрен в Японии как безопасная пищевая добавка согласно Списку существующих пищевых добавок, опубликованному Министерством здравоохранения и социального обеспечения (опубликованному JETRO ).

См. Также [ править ]

  • Brazzein
  • Куркулин
  • Монеллин
  • Тауматин
  • Пентадин
  • Цинарин
  • Стевия

Ссылки [ править ]

  1. ^ PDB : 3IIR ; Гахлот Д., Сельвакумар П., Ши С., Кумар П., Шарма А.К. (февраль 2010 г.). «Клонирование, анализ последовательности и определение кристаллической структуры миракулиноподобного белка из Murraya koenigii». Архивы биохимии и биофизики . 494 (1): 15–22. DOI : 10.1016 / j.abb.2009.11.008 . PMID  19914199 .
  2. ^ a b c d e Theerasilp S, Kurihara Y (август 1988 г.). «Полная очистка и характеристика изменяющего вкус белка миракулина из чудо-фруктов» . Журнал биологической химии . 263 (23): 11536–9. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 37991-2 . PMID 3403544 . 
  3. ^ a b c Санэмацу К., Китагава М., Ёсида Р., Нирасава С., Сигемура Н., Ниномия Y (март 2016 г.). «Внутриклеточное закисление необходимо для полной активации рецептора сладкого вкуса миракулином» . Научные отчеты . 6 : 22807. Bibcode : 2016NatSR ... 622807S . DOI : 10.1038 / srep22807 . PMC 4785348 . PMID 26960429 .  
  4. ^ a b c d e Коидзуми А., Цутия А., Накадзима К., Ито К., Терада Т., Симидзу-Ибука А., Брианд Л., Асакура Т., Мисака Т., Абэ К. (октябрь 2011 г.). «Человеческий рецептор сладкого вкуса опосредует индуцированную кислотой сладость миракулина» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (40): 16819–24. Bibcode : 2011PNAS..10816819K . DOI : 10.1073 / pnas.1016644108 . PMC 3189030 . PMID 21949380 .  
  5. ^ Swamy KB, Хади SA, Sekaran M, Pichika MR (ноябрь 2014). «Клинические эффекты Synsepalum dulcificum: обзор». Журнал лекарственного питания . 17 (11): 1165–9. DOI : 10,1089 / jmf.2013.3084 . PMID 25314134 . 
  6. ^ Cudnik DR (27 июля 2014). «Чудо-ягода и чудо-ягода: обзор» . WordPress . Проверено 21 сентября 2019 года .
  7. ↑ Kurihara K, Beidler LM (сентябрь 1968 г.). «Модифицирующий вкус протеин из чудо-фруктов». Наука . 161 (3847): 1241–3. Bibcode : 1968Sci ... 161.1241K . DOI : 10.1126 / science.161.3847.1241 . PMID 5673432 . S2CID 24451890 .  
  8. ^ Брауэр JN, ван - дер - Wel Н, FRANCKE А, Henning ГДж (октябрь 1968 г.). «Миеракулин, сладкий протеин из чудо-фруктов». Природа . 220 (5165): 373–4. Bibcode : 1968Natur.220..373B . DOI : 10.1038 / 220373a0 . PMID 5684879 . S2CID 4146207 .  
  9. ^ Каган RH (июль 1973). «Хемостимулирующий белок: новый тип вкусового раздражителя». Наука . 181 (4094): 32–5. Bibcode : 1973Sci ... 181 ... 32C . DOI : 10.1126 / science.181.4094.32 . PMID 4714290 . S2CID 23665011 .  
  10. ^ Жиру EL, Хенкин RI (1974). «Очищение и некоторые свойства миракулина, гликопротеина из Synsepalum dulcificum, который вызывает сладость и блокирует кислинку». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 22 (4): 595–601. DOI : 10.1021 / jf60194a033 . PMID 4840911 . 
  11. ^ фон Баумгартен R (1975). «[Физиология запаха и вкуса]». Архивы оторино-ларингологии . 210 (1): 43–65. DOI : 10.1007 / bf00453707 . PMID 233846 . S2CID 40054832 .  
  12. ^ Theerasilp S, Hitotsuya H, Nakajo S, Nakaya K, Накамура Y, Y Курихара (апрель 1989). «Полная аминокислотная последовательность и характеристика структуры изменяющего вкус белка миракулина» . Журнал биологической химии . 264 (12): 6655–9. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 83477-9 . PMID 2708331 . 
  13. ^ Запись в базе данных UniProtKB / Swiss-Prot P13087
  14. ^ а б Курихара Y (1992). «Характеристики антисладких веществ, сладких белков и белков, вызывающих сладость». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 32 (3): 231–52. DOI : 10.1080 / 10408399209527598 . PMID 1418601 . 
  15. ^ Igeta H, Тамура Y, Nakaya K, Накамура Y, Y Курихара (сентябрь 1991). «Определение дисульфидного массива и субъединичной структуры белка, модифицирующего вкус, миракулина». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Структура белка и молекулярная энзимология . 1079 (3): 303–7. DOI : 10.1016 / 0167-4838 (91) 90073-9 . PMID 1911854 . 
  16. ^ Куримото Е, Suzuki М, Амэмия Е, Yamaguchi Y, Nirasawa S, Shimba N, N Сего, Касиваги Т, Kawai М, Сузуки Е, Като К (ноябрь 2007 г.). «Куркулин проявляет сладкий вкус и изменяет вкус благодаря своим отличительным молекулярным поверхностям» . Журнал биологической химии . 282 (46): 33252–6. DOI : 10.1074 / jbc.C700174200 . PMID 17895249 . 
  17. ^ Mérillon J, et al. (2018). Подсластители: фармакология, биотехнология и приложения . п. 169. DOI : 10.1007 / 978-3-319-27027-2_17 . ISBN 9783319270272. OCLC  1019806685 .
  18. ^ Mangla, B; Коли, К (2018). «Фармацевтический и лечебный потенциал миракулина и чудо-ягоды» . Тропический журнал исследований природных продуктов . 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). «Микробное производство сенсорно-активного миракулина». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 360 (2): 407–11. DOI : 10.1016 / j.bbrc.2007.06.064 . PMID 17592723 . 
  20. ^ Мацуяма Т, Сато М, Наката Р, Т Аояма, Иноуэ Н (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. ^ ВС HJ, Цуй ML, Ma B, Ezura H (январь 2006). «Функциональная экспрессия изменяющего вкус белка миракулина в трансгенном салате». Письма FEBS . 580 (2): 620–6. DOI : 10.1016 / j.febslet.2005.12.080 . PMID 16406368 . S2CID 9524453 .  
  22. ^ Като К, Р Yoshida, Kikuzaki А, Т Хираи, Курода Н, Hiwasa-Тэнасе К, Takane К, Ezura Н, Мизогучи Т (сентябрь 2010 г.). «Молекулярная селекция линий томатов для массового производства миракулина на заводе-изготовителе». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 58 (17): 9505–10. DOI : 10.1021 / jf101874b . PMID 20695489 . 
  23. ↑ Slater J (30 марта 2007 г.). «Чтобы превратить лимоны в лимонад, попробуйте« чудо-фрукт » » . Wall Street Journal . Проверено 28 мая 2008 . [...] два грамма производят примерно такой же эффект, как один чудо-фрукт.
  24. ^ a b Cox D (29 мая 2014 г.). «Чудо-ягода, способная заменить сахар» . The Atlantic Monthly Group . Проверено 25 февраля 2018 .
  25. ^ Gollner AL (31 марта 2009). Охотники за фруктами: история природы, приключений, торговли и одержимости . Якорь Канада . ISBN 978-0385662680.
  26. ^ " Synsepalum dulcificum Import Alert 45-07; Тайвань" . Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. 5 февраля 2018 . Проверено 9 февраля 2018 .
  27. ^ Hieggelke В (2013-04-18). «Свобода сахара: шеф-повар Хомаро Канту и его одержимость великолепными чудо-ягодами» . NewCity Communications Inc . Проверено 25 февраля 2018 .
  28. ^ "Новый Каталог продуктов питания" . Проверено 2 июля 2013 года .