Mirakuliini

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Mirakuliini
Miraculin.png
Mirakuliinin kaltaisen proteiinin dimeerinen rakenne. Eristetty intianjasmikistä.
Tunnisteet
Tietokannat
UniProt P02741

Mirakuliini on glykoproteiini, jota voidaan eristää Länsi-Afrikassa kasvavan Synsepalum dulcificum -sapotillakasvin eli taikamarjan marjoista.[1][2] Kasvissa mirakuliinia on vain marjoissa ja vasta niiden alkaessa kypsyä vihreistä oransseiksi. Mirakuliinipitoisuus on isoin kypsissä punaisissa marjoissa.[3]

Ihmisillä mirakuliinin tai taikamarjan marjojen syöminen saa happaman makuiset asiat, kuten sitruunat, limetit, sitruunahapon ja etikan, maistumaan makeilta. Vaikutus lakkaa suun palatessa pH-arvoltaan neutraaliksi, mutta toistuu taas happamia aineita syötäessä. Vaikutus jatkuu noin 30 minuuttia[4][1] tai jopa 2 tuntia mirakuliinipitoisuudesta riippuen.[5][3]

Makeuden mekanismi[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Taikamarjan marjoja. Marjat ovat likimain oliivin kokoisia.[1] Alla on osin ja täysin kuorittuja marjoja.

Ihmisillä mirakuliini sitoutuu voimakkaasti kielen makureseptoreihin TAS1R2 ja TAS1R3 solujen ulkoisesti.[1] Reseptorit ovat makusoluissa keskenään pareina eli heterodimeereinä.[6] Suun likimain neutraalissa pH-arvossa (pH=7) mirakuliini ei maistu miltään ja toimii muiden makeutusaineiden makeutta estävänä kilpailevana antagonistina. Happamassa tiettävästi sen kolmiulotteinen rakenne eli konformaatio muuntuu ja se aktivoi sitomansa makureseptorin agonistina. Vaikutus kasvaa pH-välissä 6.5–5 ja on suurin noin pH:ssa 4.25.[1] Liuoksissa mirakuliinin enimmäisvaikutus vaatii yli 4*10-7 mol/l mirakuliinipitoisuutta ja liuosta tulee pitää suussa noin 3 minuuttia – happamassa makeus vastaa tällöin noin 0.4 mol/l sakkaroosiliuosta.[3] Vähäisempi vaikutus kuitenkin alkaa jo sekunneissa. Suun palatessa neutraaliksi makeuden tunne loppuu, mutta toistuu taas happamia aineita syödessä niin kauan, kunnes sylki on liuottanut kylliksi mirakuliinia pois suusta.[7]

Mirakuliini on siis happamassa itsessään makea, eikä suoranaisesti muunna happamia ruokia makeiksi. Se kuitenkin saa ne epäsuoraan vaikuttamaan makeilta. Esimerkiksi sitruunat ovat mirakuliinin syönnin jälkeen maultaan verrattavissa appelsiineihin.[1]

Rakenne ja ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Mirakuliini on tetrameeri. Sen massa on 98.4 kilodaltonia (kDa). Tetrameeri koostuu kahdesta dimeeristä, joiden monomeereissä on 191 aminohappoa. Dimeerien monomeerit ovat toisissaan kiinni kahdella disulfidisidoksella: kumpikin aminohappotähteestä C138. Monomeereissä on myös 3 sisäistä disulfidisidosta: C47–C92, C148–C159 ja C152–C155. Monomeerien massa on 24.6 kDa, josta 86.1 % on aminohappoja ja 13.9 % hiilihydraatteja. Hiilihydraateista mooleina 31 % on glukosamiinia, 30 % mannoosia, 22 % fukoosia, 10 % ksyloosia ja 7 % galaktoosia.[5] Polysakkaridit ovat kiinni monomeerien aminohappotähteiden D42 ja D186 2N-typissä.[5][1] Monomeerien esiasteiden pituus on 220 aminohappoa heti translaation jälkeen. Molemmat, dimeeri ja tetrameeri, muokkaavat ihmisten makuaistia – monomeerit eivät. Tetraamereejä on luonnossa, mutta mirakuliinin eristyksen aikana ne voivat hajota dimeereiksi.[3]

Mirakuliini on verrattain vakaa vesiliuoksissa. Alle 3 tai yli 13 pH:ssa se denaturoituu. Myös korkeat lämpötilat tuhoavat sitä.[7]

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Länsi-Afrikan alkuperäisväestö on käyttänyt mirakuliinia taikamarjan marjojen muodossa pitkään ruokien makeutusaineena.[1] 1968 Kenzo Kurihara ja Lloyd M. Beidler eristivät mirakuliinin taikamarjan marjoista.[8][5] Se nimettiin mirakuliniiksi tämän jälkeen samana vuonna.[9] Sen aminohapposekvenssi selvitettiin 1986 ja cDNA-sekvenssi 1995.[10][11][1] Sittemmin on kehitetty mirakuliinia tuottavia geenimuunneltuja ruokakasveja, kuten tomaatteja ja salaatteja. Pyrkimyksenä muuntelussa on saada kasveja, jotka tuottavat runsaasti mirakuliinia, jotta sitä voidaan eristää ja käyttää kaupallisesti makeutusaineena.[3]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d e f g h i T Misaka: Molecular mechanisms of the action of miraculin, a taste-modifying protein. Seminars in Cell & Developmental Biology, 2013, 24. vsk, nro 3, s. 222–225. PubMed:23466289. doi:10.1016/j.semcdb.2013.02.008. ISSN 1084-9521. Artikkelin verkkoversio.
  2. Finto: Kassu: Synsepalum finto.fi. Viitattu 21.9.2019.
  3. a b c d e J Mérillon et al: Sweeteners: pharmacology, biotechnology, and applications, s. 167–184. Springer International Publishing, 2018. ISBN 9783319270272. doi:10.1007/978-3-319-27027-2_17.
  4. O Lipatova, MM Campolattaro: The miracle fruit: an undergraduate laboratory exercise in taste sensation and perception. Journal of Undergraduate Neuroscience Education, 2016, 15. vsk, nro 1, s. A56–A60. PubMed:27980471. ISSN 1544-2896. Artikkelin verkkoversio.
  5. a b c d LN Mander et al: Comprehensive natural products II: chemistry and biology, s. 641. Elsevier, 2010. ISBN 9780080453828. doi:10.1016/B978-008045382-8.00108-8.
  6. AA Lee, C Owyang: Sugars, sweet taste receptors, and brain responses. Nutrients, 2017, 9. vsk, nro 7. PubMed:28672790. doi:10.3390/nu9070653. ISSN 2072-6643. Artikkelin verkkoversio.
  7. a b B Mangla, K Kohli: Pharmaceutical and therapeutic potential of miraculin and miracle berry. Tropical Journal of Natural Product Research, 2018, 2. vsk, nro 1, s. 12–17. doi:10.26538/tjnpr/v2i1.3. ISSN 2616-0684. Artikkelin verkkoversio.
  8. K Kurihara, LM Beidler: Taste-modifying protein from miracle fruit. Science, 1968, 161. vsk, nro 3847, s. 1241–1243. PubMed:5673432. doi:10.1126/science.161.3847.1241. ISSN 0036-8075. Artikkelin verkkoversio.
  9. GJ Henning et al: Miraculin, the sweetness-inducing protein from miracle fruit. Nature, 1968, 220. vsk, nro 5165, s. 373–374. doi:10.1038/220373a0. ISSN 1476-4687. Artikkelin verkkoversio.
  10. S Theerasilp et al: Complete amino acid sequence and structure characterization of the taste-modifying protein, miraculin. The Journal of Biological Chemistry, 1989, 264. vsk, nro 12, s. 6655–6659. PubMed:2708331. ISSN 0021-9258. Artikkelin verkkoversio.
  11. Y Masuda et al: Cloning and sequencing of a cDNA encoding a taste-modifying protein, miraculin. Gene, 1995, 161. vsk, nro 2, s. 175–177. PubMed:7665074. doi:10.1016/0378-1119(95)00198-f. ISSN 0378-1119. Artikkelin verkkoversio.