神秘果蛋白

神秘果蛋白（英语：Miraculin）是一种从神秘果中提取出来的糖蛋白，又称作奇果蛋白及神秘果素。该蛋白本身并没有甜味，但能让人在品尝原本不甜的酸性食物时尝出甜味。这种特性属于一种味觉修改功能，并非改变了食品本身的化学成分。神秘果树是原产于西非的灌木，拉丁文学名为Synsepalum dulcificum或者Richadella dulcifica。这种植物在当地的名称包括taami、asaa以及ledidi。神秘果蛋白本身不是甜的，但如果其接触到人类的舌头之后，在大约一小时之内再尝酸的食品如柑橘，就会尝出甜味。在西非，含有该蛋白的神秘果树的红色小果被用来改善酸性食品的口感。由于神秘果本身并没有任何特别的味道，因此其味觉修改的功能被认为是神奇的，神秘果树也因此得名。在神秘果中导致这一现象的活性物质，是由日本科学家栗原坚三教授分离出来的（Kurihara Kenzō） 。他于1968年在《科学杂志》上发表了这一成果，并在其中将这一新发现的化合物根据神秘果树的俗称“Miracle tree”命名为神秘果蛋白（Miraculin）。1989年，人们首次成功的对神秘果蛋白进行了测序，并发现这是一种由191个氨基酸以及一些糖链组成的糖蛋白。它以四聚体的形式呈现，其中的单体两两结成二聚体，而两个二聚体则通过二硫键聚合成四聚体。该糖蛋白的摩尔质量是24.6kDa，包括3.4kDa的糖（约占重量的13.9%），其中的糖成分按摩尔比例计为：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。神秘果蛋白和仙茅甜蛋白（另一种味觉修改剂）不一样，其本身不是甜的，但它可以在人们尝到该物质后的一段时间内，将酸味转变为甜味。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，正如其对蔗糖产生的效果相同。这一物质所引起味觉修改现象的持续时间和强度，和许多因素有关，包括：神秘果蛋白的浓度、舌头接触神秘果蛋白的时间以及酸的浓度。该物质所能引起的最大甜味约等于浓度为17%的蔗糖溶液。该糖蛋白不耐高温：当加热到超过100°C以上，神秘果蛋白就失去了其味觉修改特性。除此之外，在室温下，pH值低于3或者高于12的溶液也可以使其失去活性。在5°C的pH值为4的醋酸盐缓冲液中，其味觉修改能力可以保持约6个月 。目前，人们仍然不清楚该蛋白修改味觉的具体机制。人们猜测神秘果蛋白可以改变舌头上的味觉细胞的结构，使得甜味感受器会被酸所激活，于是通常是酸的东西变成似乎是甜的。该作用会一直持续到味蕾恢复正常为止。该蛋白中的组氨酸残基（His29及His59）似乎对修改味觉行为起主要作用 。其中一个位点用于将蛋白附着在细胞膜上，而另一个点位（连接着木糖或者阿拉伯糖）则在酸性环境下激活细胞膜上的甜味感受器。而在阳离子存在的环境下（即碱性环境，例如存在钙离子Ca2+以及/或者镁离子Mg2+），将会干扰神秘果蛋白的活性糖与甜味感受器之间的结合，因此神秘果蛋白的味觉修改能力就失效了。也有人比较了食用神秘果后再食用柠檬酸时，酸性物质引起的味觉在中枢神经系统的味道信号传输被处理，只有甜味信号到达了中枢系统。另一项研究指出，神秘果蛋白遇酸会改变其形状。与人类舌头中的受体紧密结合后，改变了受体的反应方式。酸度愈高，形状改变愈大，尝起来就愈甜。神秘果蛋白容易溶解，并且相对热稳定，因此它是一个可能可以用于酸性食物（包括软性饮料）的增甜剂。日本研究人员尝试通过基因重组技术来大规模生产该物质，并取得了一些成果。虽然在酵母以及烟草植物上的尝试失败了，但是在大肠杆菌以及莴苣上进行基因修改的努力获得了成功。其中，每克的莴苣叶中，神秘果蛋白的含量为40微克，这已经是一个相当好的成绩了。要知道两克这样的莴苣叶中的有效成分，相当于一个神秘果的含量。在美国，神秘果蛋白被食品及药物管理局（FDA）判定为不允许作为增甜剂使用。在欧盟国家，是否能用作增甜剂并没有法律上的定义。在日本，根据卫生与福利事业部发布的《已知食品添加剂列表》（日本贸易振兴会出版），其被认定为无害的食品添加剂。