圖源：Joywell Foods
作者：Phoebe
人的基本味覺有酸、甜、苦、鹹、鮮這五種，食物往往就是透過刺激我們的味覺而讓我們產生相應的判斷。
每種食物都有其對應的味覺感受，例如，檸檬，眾所周知它是酸的代表；糖，眾所周知它是甜的典型。
然而，
神秘果蛋白（又被翻譯成奇果蛋白、神秘果素）
卻
能將這兩種味覺聯絡在一起，將酸味“變成”甜味。
神秘果蛋白於1968年首次被Kurihara和Beidler分離和純化，並被命名為Miraculin，後在1989年由Theerasilp等人確定序列結構。
神秘果蛋白本身並無甜味，但在遇到酸性物質後會產生似蔗糖般的甜味。
它究竟是如何做到人體兩種味覺的轉變的呢？甜味蛋白相比於傳統代糖又有哪些優勢呢？
本期一週有料，所選原料為
神秘果蛋白
，詳情請見
國外法規現狀
歐盟
神秘果的乾果形式
（Synsepalum dulcificum，含有神秘果蛋白≤2。5%）作為
新食品原料
，對於目標人群（不包括孕婦和哺乳期婦女的成年人）而言，作為或存在於膳食補充劑中是安全的，
最大攝入量為0.7 g/d
［1］
美國
神秘果曾由Joywell食品公司申請GRAS認證，以果肉、粉末或蛋白的形式用於味覺調節，編號為GRN No。994，由於申請中未討論神秘果味道修飾作用的生化機制以及未充分說明所通報的物質是否有可能對甜味受體產生不利影響，
FDA應申請者的請求，停止了該評估
［2］
日本
神秘果提取物（ミラクルフルーツ抽出物）
曾屬於既存新增物，被用作甜味劑，
現在已從從既有新增劑清單中刪除［3］
食問實答
Q1：神秘果蛋白調節味覺的機制是什麼？
［4，5］
（1）現象：
神秘果蛋白（MCL）在中性pH值下味道平淡，但具有將酸味刺激物轉化為甜味的味覺調節活性，一旦MCL停留在舌頭上，每次我們品嚐酸味溶液時，都會在 1 小時內感覺到強烈的甜味。
（2）甜味的表達：
甜味是由味覺1型受體蛋白的異二聚體受體TAS1R2和TAS1R3介導的，它們在味覺受體細胞的亞群中表達。TAS1Rs屬於C類G蛋白偶聯受體（GPCR）家族，由3個主要結構域組成：位於細胞外區域的氨基末端結構域（ATD）和富含半胱氨酸結構域（CRD），以及跨膜結構域（TMD）。
（3）可能的機制模型：
a）2011年發表在PNAS的一篇文章提出的模型：
當人類嚐到MCL，它就會被保留在人類甜味受體hT1R2-hT1R3上，當嚐到酸溶液時，結合的MCL隨後就會被啟用；當pH值恢復到中性時，它在受體上又會變成非活性形式（圖A）。多種甜味劑可啟用hT1R2-hT1R3，但MCL在中性pH下會抑制這種啟用。
圖源：Koizumi， A。， et al。 （2011）。 Human sweet taste receptor mediates acid-induced sweetness of miraculin
2）2016年發表在Scientific reports的一篇文章提出的模型：
在中性pH時，MCL以非活性形式與人類甜味受體亞基（hTAS1R2）細胞外的氨基末端結構域（ATD）結合。
在充分的細胞外酸化後，hTAS1R2和MCL的細胞外區域被質子化，導致細胞內訊號級聯的啟用。
當使用弱酸時，未解離的酸會穿過味覺受體細胞的細胞膜，使內部質子化到依賴於酸的強度的水平。
這種細胞內酸化導致hTAS1R2細胞內結構域的質子化。然後，完全質子化的hTAS1R2與活性MCL相互作用誘發全受體啟用。
圖源：Sanematsu， K。， et al。 （2016）。 Intracellular acidification is required for full activation of the sweet taste receptor by miraculin
Q2：神秘果蛋白的結構特點與性質？
［6-8］
（1）結構
：神秘果蛋白是一種由191個氨基酸殘基組成的糖蛋白，分子量範圍為24，000 ~ 45，000 Da。Theerasilp等人研究的分子量為24。6 kDa的神秘果蛋白，其中高達13。9% （3。4 kDa）由糖組成，包括葡萄糖胺（31%）、甘露糖（30%）、焦糖（22%）、木糖（10%）和半乳糖（7%）；
（2）性質：
①神秘果蛋白不溶於水，其等電點約為pI=9；②神秘果蛋白不耐高溫：當加熱到超過100°C以上，神秘果蛋白就會失去其味覺修改特性；③神秘果蛋白不耐強酸強鹼：在室溫下，pH值低於3或者高於12的溶液可使其失去活性。有研究表明，神秘果蛋白在低溫、酸性環境下能夠穩定存在，在-20℃下能夠儲存12個月不失活，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。
Q3：除了神秘果蛋白以外，還有哪些天然甜味蛋白？
［9，10］
Q4：與傳統代糖相比，甜味蛋白有哪些優勢？
（1）安全性高。
甜味蛋白大多在植物中天然存在，且甜味蛋白屬於蛋白質的一種，在人體內可轉化成氨基酸被人體吸收代謝；
（2）使用量少。
一般來說，甜味蛋白的甜度係數非常高，可達蔗糖的3000倍；
（3）對產品影響小。
甜味蛋白無不良苦味和後味，新增後對產品的影響較小，還可增強產品的風味。
產品應用
（1）MiraBurst Miracle Berry Tablets
原料：100%純
神秘果粉
（2）Miracle Frooties Large Miracle Berry Tablet
原料：有機
神秘果乾果漿
參考文獻
1、https：//efsa。onlinelibrary。wiley。com/doi/epdf/10。2903/j。efsa。2021。6600
2、https：//www。cfsanappsexternal。fda。gov/scripts/fdcc/index。cfm？set=GRASNotices&id=994
3、https：//www。ffcr。or。jp/shingikai/2004/01/4BEEDAF2C93339E049256E2A0007E09F。html
4、Koizumi， A。， et al。 （2011）。 Human sweet taste receptor mediates acid-induced sweetness of miraculin。 Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America， 108（40）， 16819–16824
5、Sanematsu， K。， et al。 （2016）。 Intracellular acidification is required for full activation of the sweet taste receptor by miraculin。 Scientific reports， 6， 22807
6、潘麗萍，等。變味蛋白神秘果素研究進展。科技導報，2009，27（03）：99-101
7、Theerasilp S， et al。（1989）。 Complete amino acid sequence and structure characterization of the tastemodifying protein， miraculin。 Journal of Biological Chemistry， 264， 6655–6659
8、EFSA Panel on Nutrition， Novel Foods and Food Allergens （NDA）。 Safety of dried fruits of Synsepalum dulcificum as a novel food pursuant to Regulation （EU） 2015/2283。 EFSA J。 2021 Jun 11；19（6）：e06600
9、Kant R。 （2005）。 Sweet proteins——potential replacement for artificial low calorie sweeteners。 Nutrition journal， 4， 5
10、Joseph， J。 A。， et al。 （2019）。 Bioproduction of the Recombinant Sweet Protein Thaumatin： Current State of the Art and Perspectives。 Frontiers in microbiology， 10， 695
