220px-Miraculin  

神秘果蛋白(Miraculin),是萃取自神秘果的醣蛋白,又別名為神秘果素。神秘果蛋白(Miraculin)本身不具有甜味,但具有能將人們品嚐酸味食物的味覺轉換為甜味的。這種功能特性屬於味覺修飾,非食物的本質、化學結構產生變化。

 

----溯源----

神秘果蛋白最初是由日本科學家栗原堅三教授分離出來的(Kurihara Kenzō)。他於1968年在《科學雜誌》上發表了這一成果,並在其中將這一新發現的化合物根據神秘果樹的俗稱「Miracle tree」命名為神秘果蛋白(Miraculin)。

----醣蛋白結構----

1989年,人們首次成功的對神秘果蛋白進行了測序,並發現這是一種由191個胺基酸以及一些糖鏈組成的糖蛋白。它以四聚體的形式呈現,其中的單體兩兩結成二聚體,而兩個二聚體則通過二硫鍵聚合成四聚體。

信號肽(SIGNAL)(29) MKELTMLSLS FFFVSALLAA AANPLLSAA
1-50 DSAPNPVLDI DGEKLRTGTN YYIVPVLRDH GGGLTVSATT PNGTFVCPPR
51-100 VVQTRKEVDH DRPLAFFPEN PKEDVVRVST DLNINFSAFM PNPGPETISS
101-150 WCRWTSSTVW RLDKYDESTG QYFVTIGGVK FKIEEFCGSG FYKLVFCPTV
151-191 CGSCKVKCGD VGIYIDQKGR GRRLALSDKP FAFEFNKTVY F
Swiss-Prot生物蛋白序列資料庫上的神秘果蛋白的胺基酸序列

該糖蛋白的摩爾質量是24.6kDa,包括3.4kDa的糖(約佔重量的13.9%),其中的糖成分按摩爾比例計為:31%的氨基葡萄糖、30%的甘露糖、22%的岩藻糖、10%的木糖和7%的半乳糖。

目前有科學家將神秘果蛋白以化學合成方式製成,即便有一樣的蛋白蛋數量與排序,也無法有神秘果蛋白最原始的變味效果,具有變味效果的神秘果蛋白僅能以天然方式萃取而成。

----甜味特性----

神秘果蛋白和仙茅甜蛋白(另一種味覺修改劑)不一樣,其本身不是甜的,但它可以在人們嘗到該物質後的一段時間內,將酸味轉變為甜味。抗甜化合物如匙羹藤酸可以抑制神秘果蛋白所引起的甜味,正如其對蔗糖產生的效果相同。這一物質所引起味覺修改現象的持續時間和強度,和許多因素有關,包括:神秘果蛋白的濃度、舌頭接觸神秘果蛋白的時間以及酸的濃度。該物質所能引起的最大甜味約等於濃度為17%的蔗糖溶液。

該糖蛋白不耐高溫:當加熱到超過100°C以上,神秘果蛋白就失去了其味覺修改特性。除此之外,在室溫下,pH值低於3或者高於12的溶液也可以使其失去活性。在5°C的pH值為4的醋酸鹽緩衝液中,其味覺修改能力可以保持約6個月 。

目前,人們仍然不清楚該蛋白修改味覺的具體機制。人們猜測神秘果蛋白可以改變舌頭上的味覺細胞的結構,使得甜味感受器會被酸所激活,於是通常是酸的東西變成似乎是甜的。該作用會一直持續到味蕾恢復正常為止。該蛋白中的組氨酸殘基(His29及His59)似乎對修改味覺行為起主要作用 。其中一個位點用於將蛋白附著在細胞膜上,而另一個點位(連接著木糖或者阿拉伯糖)則在酸性環境下激活細胞膜上的甜味感受器。而在陽離子存在的環境下(即鹼性環境,例如存在鈣離子Ca2+以及/或者鎂離子Mg2+),將會干擾神秘果蛋白的活性糖與甜味感受器之間的結合,因此神秘果蛋白的味覺修改能力就失效了。也有人比較了食用神秘果後再食用檸檬酸時,酸性物質引起的味覺在中樞神經系統的味道信號傳輸被處理,只有甜味信號到達了中樞系統。

另一項研究指出,神秘果蛋白遇酸會改變其形狀。與人類舌頭中的受體緊密結合後,改變了受體的反應方式。酸度愈高,形狀改變愈大,嚐起來就愈甜。

 

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神秘果的家

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