神秘果蛋白

神秘果蛋白（英語：Miraculin）是一種從神秘果中提取出來的糖蛋白，又稱作奇果蛋白及神秘果素。該蛋白本身並沒有甜味，但能讓人在品嘗原本不甜的酸性食物時嘗出甜味。這種特性屬於一種味覺修改功能，並非改變了食品本身的化學成分。

Miraculin
識別
符號	MIRA_RICDU
UniProt	P13087
其他資料

來源

神秘果蛋白是首先從神秘果樹的果實中提取出來的

參見：神秘果

神秘果樹是原產於西非的灌木，拉丁文學名為Synsepalum dulcificum或者Richadella dulcifica^[1]。這種植物在當地的名稱包括taami、asaa以及ledidi。

神秘果蛋白本身不是甜的，但如果其接觸到人類的舌頭之後，在大約一小時之內再嘗酸的食品如柑橘，就會嘗出甜味。在西非，含有該蛋白的神秘果樹的紅色小果被用來改善酸性食品的口感。由於神秘果本身並沒有任何特別的味道，因此其味覺修改的功能被認為是神奇的，神秘果樹也因此得名。

發現歷史

在神秘果中導致這一現象的活性物質，是由日本科學家栗原堅三教授分離出來的（Kurihara Kenzō）^[2] 。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）^[3]。

糖蛋白結構

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個氨基酸以及一些糖鏈組成的糖蛋白^[4]。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^[5]。

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生物蛋白序列數據庫上的神秘果蛋白的氨基酸序列[6]

該糖蛋白的摩爾質量是24.6kDa，包括3.4kDa的糖（約占重量的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^[1]。化學式為：C₁₀₈₁H₁₆₈₆O₃₈₁N₂₆₀S₈ ^[7]

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^[5]。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^[1] 。

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^[8]，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^[9] 。其中一個位點用於將蛋白附着在細胞膜上，而另一個點位（連接着木糖或者阿拉伯糖）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^[5]。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^[10]。

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。^[11]

用作增甜劑

神秘果蛋白容易溶解，並且相對熱穩定，因此它是一個可能可以用於酸性食物（包括軟性飲料）的增甜劑。

生產

日本研究人員嘗試通過基因重組技術來大規模生產該物質，並取得了一些成果。雖然在酵母以及煙草植物上的嘗試失敗了，但是在大腸桿菌^[12]以及萵苣^[8][13]上進行基因修改的努力獲得了成功。其中，每克的萵苣葉中，神秘果蛋白的含量為40微克^[8]，這已經是一個相當好的成績了。要知道兩克這樣的萵苣葉中的有效成分，相當於一個神秘果的含量^[14]。

法律

在美國，神秘果蛋白被食品及藥物管理局（FDA）判定為不允許作為增甜劑使用^[15][16]。

在歐盟國家，是否能用作增甜劑並沒有法律上的定義。

在日本，根據衛生與福利事業部發布的《已知食品添加劑列表》（日本貿易振興會出版），其被認定為無害的食品添加劑。