布拉奇因
| 布拉齐因（Brazzein） | |
|---|---|
| |
| 布拉齐因蛋白的溶液核磁共振结构。[1] | |
| 标识 | |
| 生物 | |
| 符号 | MONA_DIOCU |
| PDB | 1BRZ |
| UniProt | P56552 |
| 其他数据 | |
布拉齐因（英語：Brazzein）是一种天然存在于西非神秘果（Pentadiplandra brazzeana，当地称"遗忘果"）中的甜味蛋白质，该果实原产于中非大西洋沿岸地区。1994年，威斯康星大学麦迪逊分校的科学家首次分离出这种蛋白。[2]其甜度约为蔗糖的500至2000倍。
布拉齐因分布于果实外果皮组织中，包裹在种子周围的果肉里。继1989年发现的潘塔丁（pentadin）后，这是从神秘果中发现的第二种甜味蛋白。[3]
与莫内林、索马甜等植物甜蛋白类似，布拉齐因的甜度远超常见甜味剂。[4]人类、猴子和倭黑猩猩都能感知其甜味，但大猩猩因甜味受体基因突变无法尝出甜味，故不食用这种果实。[5][6]
传统应用
[编辑]西非神秘果原产于加蓬和喀麦隆，其果实长期被猿类和当地居民食用。由于含有布拉齐因和潘塔丁，这种浆果甜度惊人。当地人称之为"Oubli"（法语"遗忘"），因传说婴儿食用后会因迷恋其甜味而忘记母乳，[7]甚至忘记返回村庄寻找母亲。[8]
蛋白质结构
[编辑]该单体蛋白由54个氨基酸残基组成，化学式为：C276H410O89N76S8[9]分子量6.5kDa，是目前发现的最小甜味蛋白。[2]其氨基酸序列（根据Swiss-Prot数据库）为：QDKCKKVYEN YPVSKCQLAN QCNYDCKLDK HARSGECFYD EKRNLQCICD YCEY[10]
通过质子核磁共振（pH 5.2，22°C）测定，布拉齐因含有四个分布均匀的二硫键，不含巯基。三维结构显示其具有1个α螺旋和3股反平行β折叠，与莫内林、索马甜的结构差异显著。[11]但最新研究表明，这三种蛋白都具有相似的"甜味指"结构域，这可能是甜味激活的关键。[12]
29-33位、39-43位残基及36位残基和C末端参与甜味形成，蛋白质电荷也影响其与甜味受体的相互作用。[2]据此合成的改良版布拉齐因（pGlu-1-brazzein）甜度达到天然版本的两倍。[13]
甜味特性
[编辑]以重量计，布拉齐因甜度相当于10%蔗糖溶液的500倍或2%蔗糖溶液的2000倍。[11]其甜味特征比索马甜更接近蔗糖，具有纯净甜味、持久余韵，在等甜溶液中味觉延迟比阿斯巴甜更长。[14]
该蛋白在pH 2.5-8范围内稳定，[15]98°C加热2小时仍保持活性。[2]
作为甜味剂
[编辑]布拉齐因可作为现有低热量甜味剂的替代品。作为蛋白质，它对糖尿病患者安全，水溶性极佳（>50 mg/mL）。[15]
与阿斯巴甜、甜菊糖等甜味剂复配时，能减轻不良后味并增强风味。[16]
其味觉特征比其它天然甜味剂（除索马甜外）更接近蔗糖，且独特的耐热性使其更适合食品工业加工。[17]
实验室已通过多肽合成[11]和大肠杆菌重组蛋白技术成功制备。[18]
美国Prodigene和Nectar Worldwide等公司获得威斯康星校友研究基金会专利授权，通过玉米基因工程生产布拉齐因，每吨玉米可提取1-2公斤。该技术还可应用于小麦等作物，开发预甜化谷物食品。[17]
2008年成立的商业化企业原计划2010年上市，待获得FDAGRAS认证。[19]2024年，Oobli品牌首次获得FDA"无问题"GRAS认证，确认其通过精密发酵生产的甜味蛋白无食用风险。[20]
另见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ PDB: 2brz; Caldwell JE, Abildgaard F, Dzakula Z, Ming D, Hellekant G, Markley JL. 热稳定甜味蛋白布拉齐因的溶液结构. Nat. Struct. Biol. June 1998, 5 (6): 427–31. PMID 9628478. S2CID 385103. doi:10.1038/nsb0698-427.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Ming D, Hellekant G. 布拉齐因：来自西非神秘果的新型高效热稳定甜味蛋白. FEBS Lett. November 1994, 355 (1): 106–8. Bibcode:1994FEBSL.355..106M. PMID 7957951. S2CID 6650703. doi:10.1016/0014-5793(94)01184-2.
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- ^ 大猩猩可能进化出对抗浆果植物欺骗的策略. 新科学家. 2016年7月23日.
- ^ Stein J. 威斯康星大学教授的甜蜜发现. 威斯康星州日报. 2002-11-04.[永久失效連結]
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