Brazeinas

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Peršokti į: navigaciją, paiešką
Brazeino tretinė struktūra

Brazeinas - saldus baltymas, aptinkamas Afrikos laipiojančio augalo Pentadiplandra brazzeana uogose, vartojamas kaip saldiklis.

Istorija[taisyti | redaguoti kodą]

Šį baltymą pirmą kartą išskyrė 1994 m. Viskonsino Madisono universitete (angl. University of Wisconsin-Madison).[1] Brazeinas yra antrasis baltymas saldiklis (pirmas buvo pentadinas, atrastas 1989 m.), aptiktas Pentadiplandra brazzeana vaisiuose.[2]

Didėjantis susidomėjimas brazeinu mažina galimybes gauti jo natūralaus iš Gabono, bet jis gali būti ir susintetinamas.[3] Rekombinantinis brazeinas buvo sėkmingai gautas naudojant E. coli.[4]

Teksaso (JAV) kompanijos Prodigene ir Nectar Worldwide turi licencijas naudoti Wisconsin Alumni Research Foundation brazeino patentus ir transgenetiškai įkelti baltymą į kukurūzus. Tada komercinius brazeino kiekius bus galima išgauti iš kukurūzų. Manoma, kad tona kukurūzų duos 1-2 kg brazeino. Brazeino geną galima įkelti ir į kviečius, tuomet kviečių grūdai ir nesaldinti bus saldūs, kas pravers dribsnių gamyboje.[5] Natur Research Ingredients ketina 2009 m. pardavinėti brazeiną rinkoje pavadinusi jį Cweet (1000x) ir (3000x).[6][7][8]

Baltymo sandara[taisyti | redaguoti kodą]

Monomerinis baltymas susideda iš 54 aminorūgščių liekanų, tai mažiausias žinomas saldus baltymas, kurio molekulinė masė yra 6,5 kDa.[1]
Brazeino sandara buvo nustatyta branduolių magnetinio rezonanso metodu pH 5,2 ir 22 °C sąlygomis. Brazeinas turi keturis tolygiai išsidėsčiusius disulfidinius ryšius ir neturi sulfhidrilinių grupių.

3M analizė atskleidė, kad brazeinas turi vieną α spiralę ir 3 β lapelius. Tuo jis skiriasi nuo kitų dviejų saldžiųjų baltymo monelino ir taumatino.[3] Paskutiniai 3M tyrimai parodė, kad visi trys baltymai turi darinį „saldieji pirštai“ (angl. sweet fingers), kurie suteikia saldų skonį.[9] Saldaus skonio zoną sudaro 29-33, 39-43, 36 ir C galo aminorūgščių liekanos. Sąveikai su saldumo skonio receptoriais svarbus ir elektrinis baltymo krūvis.[1]

Remiantis tomis žiniomis buvo susintetintas patobulintas brazeinas, vadinamas pGlu-1-brazzein, kuris yra dukart saldesnis už natūralųjį brazeiną.[10]

Savybės[taisyti | redaguoti kodą]

Brazeinas yra 500-2000 kartų saldesnis nei tokia pati masė sacharozės (pateiktos atitinkamai 10 % ir 2 % sacharozės tirpalais).[3]

Suvokiamas brazeino saldumas yra panašesnis į cukraus saldumą negu taumatino saldumas. Brazeino saldumas yra grynas, su išliekančiu poskoniu, kuris išlieka ilgiau nei paragavus tokio paties saldumo aspartamo tirpalo.[11]

Brazeinas yra stabilus, kol pH kinta nuo 2,5 iki 8.[12], 2 valandas atlaiko 98 °C temperatūrą[1]

Tradicinis vartojimas[taisyti | redaguoti kodą]

Augalas Pentadiplandra brazzeana auga Gabone ir Kamerūne, kur nuo seno jų uogas valgo žmogbeždžionės ir vietiniai gyventojai. Augalo uogos yra neįtikėtinai saldžios. Vietiniai uogas vadina pranc. j'oublie 'aš užmiršiu', nes jų paragavę žindomi kūdikiai užmiršta motinos pieną. [13]

Maisto priedas[taisyti | redaguoti kodą]

Natūralus saldiklis brazeinas būna Pentadiplandra uogų sėklas supančio minkštimo tarpuląsčiuose. Jis itin saldus kaip ir kiti baltymai saldikliai, tokie kaip monelinas ir taumatinas.[14]

Brazeinas yra alternatyva kitiems mažo kaloringumo saldikliams. Kaip baltymas jis yra saugus diabetikams ir labai tirpus vandenyje (>50 mg/ml).[12] Įmaišytas į kitus saldiklius (pvz., aspartamas, stevija) brazeinas mažina nepageidaujamus poskonius ir papildo jų saldumą.[15]

Palyginus su kitais natūraliais saldikliais (pvz., taumatinas) brazeino saldumo profilis yra artimesnis sacharozei. Skirtingai negu kiti baltymai saldikliai brazeinas atlaiko karštį, todėl tinka pramoninei maisto gamybai.[5]

Bioetinės problemos su brazeinu[taisyti | redaguoti kodą]

Augalo Pentadiplandra brazzeana uogų saldumas nuo seno žinomas Vakarų Afrikoje, tačiau Viskonsino universitetas skelbia, kad saldusis brazeinas yra jo išradimas ir nesusijęs su Gabonu.[16]

Tokie atvejai, kai gaunami patentai, paremti kitų šalių vietinių gyventojų biologinėmis ir medicininėmis žiniomis, ir nepateikiama kompensacija vietiniams gyventojams, laikomi biopiratavimo atvejais. Taip teigia GRAIN ir Green Peace organizacijos.[17]

Nuorodos[taisyti | redaguoti kodą]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 Ming D, Hellekant G. „Brazzein, a new high-potency thermostable sweet protein from Pentadiplandra brazzeana B“. FEBS Lett., 355 (1), 106–8 (1994 m. November). DOI:10.1016/0014-5793(94)01184-2. PMID 7957951. 
  2. van der Wel H, Larson G, Hladik A, Hladik CM, Hellekant G, Glaser D. „Isolation and characterization of pentadin, the sweet principle of Pentadiplandra brazzeana Baillon“. Chem. Senses, 14 (1), 75–79 (1989). DOI:10.1093/chemse/14.1.75. 
  3. 3,0 3,1 3,2 Izawa H, Ota M, Kohmura M, Ariyoshi Y. „Synthesis and characterization of the sweet protein brazzein“. Biopolymers, 39 (1), 95–101 (1996 m. July). DOI:<95::AID-BIP10>3.0.CO;2-B 10.1002/(SICI)1097-0282(199607)39:1<95::AID-BIP10>3.0.CO;2-B. PMID 8924630. 
  4. Assadi-Porter FM, Aceti DJ, Cheng H, Markley JL. „Efficient production of recombinant brazzein, a small, heat-stable, sweet-tasting protein of plant origin“. Arch. Biochem. Biophys., 376 (2), 252–8 (2000 m. April). DOI:10.1006/abbi.2000.1725. PMID 10775410. 
  5. 5,0 5,1 Hellekant BG, etc (1994) Brazzein sweetener
  6. http://www.naturalnews.com/025140.html
  7. Halliday J (2008-06-27). "Natural sweetener race hots up with Nutrinova break-through." www.foodnavigator.com. Nuoroda tikrinta 2008-11-18.
  8. Hills S (2008-06-24). "New sweetener to hit market hungry for alternatives." www.foodnavigator.com. Nuoroda tikrinta 2008-11-18.
  9. Tancredi T, Pastore A, Salvadori S, Esposito V, Temussi PA. „Interaction of sweet proteins with their receptor. A conformational study of peptides corresponding to loops of brazzein, monellin and thaumatin“. Eur. J. Biochem., 271 (11), 2231–40 (2004 m. June). DOI:10.1111/j.1432-1033.2004.04154.x. PMID 15153113. 
  10. Assadi-Porter FM, Aceti DJ, Markley JL. „Sweetness determinant sites of brazzein, a small, heat-stable, sweet-tasting protein“. Arch. Biochem. Biophys., 376 (2), 259–65 (2000 m. April). DOI:10.1006/abbi.2000.1726. PMID 10775411. 
  11. Pfeiffer JF, Boulton RB, Noble AC. „Modelling the sweetness response using time-intensity data“. Food Quality and Preference, 11 (1), 129–138. DOI:10.1016/S0950-3293(99)00036-1. 
  12. 12,0 12,1 Birch, Gordon Gerard (2000). Ingredients Handbook - Sweeteners (Ingredients Handbook Series). Leatherhead Food Research Association. Knygos ISBN Lietuvoje yra „ISBN 0-905748-90-5“..
  13. UW-Madison professor makes a sweet discovery 10:57 PM 11/04/02 Jason Stein For the State Journal
  14. Faus I, Sisniega H (2004). “Sweet-tasting Proteins”, Hofrichter M, Steinbüchel A Biopolymers: Polyamides and Complex Proteinaceous Materials II, 8, Weinheim: Wiley-VCH, 203–209. Knygos ISBN Lietuvoje yra „ISBN 3-527-30223-9“..
  15. Hellekant G, Danilova V. „Brazzein a Small, Sweet Protein: Discovery and Physiological Overview“. Chem. Senses, 30 (Supplement 1), i88–i89 (2005). DOI:10.1093/chemse/bjh127. 
  16. Select Committee on Environmental Audit (1999-11-25). "Trade Related Intellectual Property Rights (TRIPs) and Farmers' Rights." House of Commons, www.parliament.uk. Nuoroda tikrinta 2008-09-13.
  17. "The European Patent Directive: License to Plunder." Genetic Resources Action International (GRAIN): 1998-05-01. Nuoroda tikrinta 2008-09-13.
Wikimedal gold.PNG

Šis straipsnis yra tapęs savaitės straipsniu.

Wikimedal gold.PNG Šis straipsnis yra tapęs savaitės straipsniu.