Миракулин
| Миракулин гликопротеин | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | МИРА_RICDU | ||
| ПДБ | 3ИИР | ||
| ЮниПрот | P13087 | ||
| |||
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 различных фруктов во время экскурсии 1725 года в ее родную Западную Африку.
Миракулин сам по себе не сладкий на вкус . 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 может длиться один или два часа. [4] [5]
История
[ редактировать ]Подслащивающие свойства ягод Synsepalum dulcificum впервые были отмечены де Марше во время экспедиций в Западную Африку в 18 веке. [6] Термин «миракулин» возник в результате экспериментов по выделению и очистке активного гликопротеина , который придавал ягодам сладкий эффект. Результаты были опубликованы одновременно японскими и голландскими учеными, работавшими независимо в 1960-х годах (голландская группа назвала гликопротеин миеракулин ). [7] [8] Слово «миракулин» стало широко использоваться к середине 1970-х годов. [9] [10] [11]
Структура гликопротеина
[ редактировать ]Миракулин был впервые секвенирован в 1989 году, и его концентрация составила 24,6 килодальтон. [2] гликопротеин, состоящий из 191 аминокислоты [12] и 13,9% по массе различных сахаров. [2]
СИГНАЛ (29) М К Е Л Т МЛ С ЛС Ф ФФ В С А ЛЛАА АА Н П ЛЛСАА 1–50 D SAPNPVLD I D G EKL R TGTN Y YIVPVLRD H GGGLTVSATT PNGTFV C PPR 51–100 ВВ Q ТРКЕВДХ ДРПЛАФФПЕН ПКЕДВВРВСТ ДЛНИНФСАФМ ПНПГПЕТИСС 101–150 W CRWTSSTVW RLDKYDESTG QYFVTIGGVK FKIEFCGSG FYKLVFCPTV 151–191 CGSCKVKCGD VGIYIDQKGR GRRLALSDKP FAFEFNKTVY F Аминокислотная последовательность гликопротеиновой единицы миракулина адаптирована из Swiss-Prot . биологической базы данных белковых последовательностей [13]
Сахара состоят из 3,4 кДа и состоят из молярного соотношения глюкозамина (31%), маннозы (30%), фукозы (22%), ксилозы (10%) и галактозы (7%). [2]
В нативном состоянии миракулин представляет собой тетрамер, состоящий из двух димеров , каждый из которых скреплен дисульфидным мостиком. [14] И тетрамер миракулин, и нативный димер миракулин в сыром виде обладают модифицирующей вкус активностью, превращая кислый вкус в сладкий. [15] Миракулин принадлежит к семейству ингибиторов протеазы Кунитца STI .
Свойства сладости
[ редактировать ]Миракулин, в отличие от куркулина (еще одного вещества, модифицирующего вкус), [16] сам по себе не сладкий, но может изменить восприятие кислинки на сладость даже в течение длительного периода после употребления. [4] Продолжительность и интенсивность модифицирующего сладость эффекта 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 удерживается во рту около 3 минут. Максимум эквивалентен по сладости раствору сахарозы с концентрацией 0,4 моль/л . [17] Миракулин необратимо разлагается за счет денатурации при высоких температурах и при pH ниже 3 или выше 12. [18]
Хотя подробный механизм воздействия на вкус неизвестен, похоже, что рецепторы сладкого активируются кислотами, связанными с кислинкой, и этот эффект сохраняется до тех пор, пока вкусовые рецепторы не ощутят нейтральный pH. [3] [4] Подсластители воспринимаются человеческим рецептором сладкого вкуса hT1R2-hT1R3, который принадлежит к рецепторам, связанным с G-белком . [4] модифицируется двумя остатками гистидина (т.е. His30 и His60), которые участвуют в модифицировании вкуса. [19] Один сайт поддерживает прикрепление белка к мембранам, в то время как другой (с присоединенной ксилозой или арабинозой ) активирует мембрану рецептора сладкого вкуса в кислых растворах. [14]
В качестве подсластителя
[ редактировать ]Поскольку миракулин представляет собой легкорастворимый белок и относительно термостабильный, он является потенциальным подсластителем в кислых продуктах, таких как безалкогольные напитки . Хотя попытки экспрессировать его в дрожжах и растениях табака не увенчались успехом, исследователям удалось получить генетически модифицированные бактерии E. coli , экспрессирующие миракулин. [20] Салат и помидоры также использовались для массового производства миракулина. [21] [22]
США Использование миракулина в качестве пищевой добавки было запрещено в 1974 году Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов . [23] С 2011 года FDA наложило запрет на импорт Synsepalum dulcificum (с указанием «миракулина») из страны его происхождения на Тайване , объявив его «незаконным необъявленным подсластителем». [24] Запрет не распространяется на использование произведенного миракулина в БАДах . [25] [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 ).
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ PDB : 3IIR ; Галот 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». Архив биохимии и биофизики . 494 (1): 15–22. дои : 10.1016/j.abb.2009.11.008 . ПМИД 19914199 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Теэрасилп С., Курихара Ю. (август 1988 г.). «Полная очистка и характеристика изменяющего вкус белка миракулина из чудо-фрукта» . Журнал биологической химии . 263 (23): 11536–9. дои : 10.1016/S0021-9258(18)37991-2 . ПМИД 3403544 . Архивировано из оригинала 27 августа 2005 г. Проверено 9 апреля 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Санемацу К., Китагава М., Ёсида Р., Нирасава С., Сигемура Н., Ниномия Ю. (март 2016 г.). «Внутриклеточное подкисление необходимо для полной активации рецептора сладкого вкуса миракулином» . Научные отчеты . 6 : 22807. Бибкод : 2016NatSR...622807S . дои : 10.1038/srep22807 . ПМЦ 4785348 . ПМИД 26960429 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и 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 .
- ^ Свами К.Б., Хади С.А., Секаран М., Пичика М.Р. (ноябрь 2014 г.). «Клинические эффекты Synsepalum dulcificum: обзор». Журнал лечебного питания . 17 (11): 1165–9. дои : 10.1089/jmf.2013.3084 . ПМИД 25314134 .
- ^ Чудник ДР (27 июля 2014 г.). «Чудо-ягода и миракулин: Обзор» . WordPress . Проверено 21 сентября 2019 г.
- ^ Курихара К., Бейдлер Л.М. (сентябрь 1968 г.). «Протеин, изменяющий вкус из чудо-фрукта». Наука . 161 (3847): 1241–3. Бибкод : 1968Sci...161.1241K . дои : 10.1126/science.161.3847.1241 . ПМИД 5673432 . S2CID 24451890 .
- ^ Брауэр Дж. Н., ван дер Вель Х., Франк А., Хеннинг Г. Дж. (октябрь 1968 г.). «Миеракулин, белок из чудо-фруктов, придающий сладость». Природа . 220 (5165): 373–4. Бибкод : 1968Natur.220..373B . дои : 10.1038/220373a0 . ПМИД 5684879 . S2CID 4146207 .
- ^ Кейган Р.Х. (июль 1973 г.). «Хемостимулирующий белок: новый тип вкусового раздражителя». Наука . 181 (4094): 32–5. Бибкод : 1973Sci...181...32C . дои : 10.1126/science.181.4094.32 . ПМИД 4714290 . S2CID 23665011 .
- ^ Жиру Э.Л., Хенкин Р.И. (1974). «Очистка и некоторые свойства миракулина, гликопротеина из Synsepalum dulcificum, который вызывает сладость и блокирует кислинку». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 22 (4): 595–601. дои : 10.1021/jf60194a033 . ПМИД 4840911 .
- ^ фон Баумгартен Р. (1975). «[Физиология обоняния и вкуса]». Архив оториноларингологии . 210 (1): 43–65. дои : 10.1007/bf00453707 . ПМИД 233846 . S2CID 40054832 .
- ^ Теэрасилп С., Хитоцуя Х., Накаджо С., Накая К., Накамура Ю., Курихара Ю. (апрель 1989 г.). «Полная аминокислотная последовательность и характеристика структуры белка миракулина, модифицирующего вкус» . Журнал биологической химии . 264 (12): 6655–9. дои : 10.1016/S0021-9258(18)83477-9 . ПМИД 2708331 . Архивировано из оригинала 9 июня 2020 г. Проверено 9 апреля 2009 г.
- ^ UniProtKB/Swiss-Prot Запись в базе данных P13087.
- ^ Перейти обратно: а б Курихара Ю. (1992). «Характеристика антисладких веществ, сладких белков и белков, вызывающих сладость». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 32 (3): 231–52. дои : 10.1080/10408399209527598 . ПМИД 1418601 .
- ^ 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 .
- ^ Куримото Э, Сузуки М, Амемия Э, Ямагути Ю, Нирасава С, Симба Н, Сюй Н, Кашиваги Т, Каваи М, Сузуки Э, Като К (ноябрь 2007 г.). «Куркулин проявляет сладкий вкус и модифицирует вкус благодаря своим четким молекулярным поверхностям» . Журнал биологической химии . 282 (46): 33252–6. дои : 10.1074/jbc.C700174200 . ПМИД 17895249 .
- ^ Мериллон Дж. и др. (2018). Подсластители: фармакология, биотехнология и применение . п. 169. дои : 10.1007/978-3-319-27027-2_17 . ISBN 9783319270272 . OCLC 1019806685 .
- ^ Мангла, Б; Кохли, К. (2018). «Фармацевтический и терапевтический потенциал миракулина и чудо-ягоды» . Тропический журнал исследований натуральных продуктов . 2 (1): 12–17. дои : 10.26538/tjnpr/v2i1.3 . ISSN 2616-0684 .
- ^ Ито К., Асакура Т., Морита Й., 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 .
- ^ Мацуяма Т., Сато М., Наката Р., Аояма Т., Иноуэ Х. (апрель 2009 г.). «Функциональная экспрессия миракулина, белка, модифицирующего вкус, в Escherichia coli ». Журнал биохимии . 145 (4): 445–50. дои : 10.1093/jb/mvn184 . ПМИД 19122203 .
- ^ Сан Х.Дж., Цуй М.Л., Ма Б., Эзура Х. (январь 2006 г.). «Функциональная экспрессия белка, модифицирующего вкус, миракулина, в трансгенном салате» . Письма ФЭБС . 580 (2): 620–6. дои : 10.1016/j.febslet.2005.12.080 . ПМИД 16406368 . S2CID 9524453 .
- ^ Като К., Ёсида Р., Кикузаки А., Хираи Т., Курода Х., Хиваса-Танасе К., Такане К., Эзура Х., Мидзогучи Т. (сентябрь 2010 г.). «Молекулярная селекция линий томата для массового производства миракулина на заводе». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 58 (17): 9505–10. дои : 10.1021/jf101874b . ПМИД 20695489 .
- ^ Голлнер А.Л. (31 марта 2009 г.). Охотники за фруктами: история природы, приключений, коммерции и одержимости . Якорь Канады . ISBN 978-0385662680 .
- ^ « Уведомление об импорте Synsepalum dulcificum 45-07; Тайвань» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами США. 5 февраля 2018 года . Проверено 9 февраля 2018 г.
- ^ Хиггельке Б (18 апреля 2013 г.). «Свобода от сахара: шеф-повар Хомаро Канту и его великолепная одержимость чудесными ягодами» . НьюСити Коммуникейшнс Инк . Проверено 25 февраля 2018 г.
- ^ Кокс Д. (29 мая 2014 г.). «Чудо-ягода, способная заменить сахар» . Атлантическая ежемесячная группа . Проверено 25 февраля 2018 г.
- ^ «Каталог новых продуктов питания» . Проверено 21 августа 2021 г.