Miraculina

Miraculin es un modificador del sabor, una glicoproteína extraída del fruto de Synsepalum dulcificum. La baya, también conocida como la fruta milagrosa, fue documentada por el explorador Chevalier des Marchais, quien buscó muchas frutas diferentes durante una excursión en 1725 a su África occidental natal.

La miraculina en sí no tiene un sabor dulce. Cuando las papilas gustativas se exponen a la miraculina, la proteína se une a los receptores del dulzor. Esto hace que los alimentos ácidos que normalmente tienen un sabor ácido, como los cítricos, se perciban como dulces. El efecto puede durar una o dos horas.

Historia

Las propiedades edulcorantes de las bayas de Synsepalum dulcificum fueron notadas por primera vez por Des Marchais durante las expediciones a África occidental en el siglo XVIII. El término miraculina derivó de experimentos para aislar y purificar la glicoproteína activa que daba a las bayas sus efectos edulcorantes, resultados que fueron publicados simultáneamente por científicos japoneses y holandeses que trabajaron de forma independiente en la década de 1960 (el equipo holandés llamó a la glicoproteína mieraculina). La palabra miraculina era de uso común a mediados de la década de 1970.

Estructura de la glicoproteína

La miraculina se secuenció por primera vez en 1989 y se descubrió que era una glicoproteína de 24,6 kilodalton que constaba de 191 aminoácidos y 13,9 % en peso de diversos azúcares.

SIGNAL (29)	MKELTMLS FFFVSALLAA AANPLLSAA
1–50	DSAPNPVLDI DGEKLRTGTN YYIVPVLRDH GGGLTVSATT PNGTFVCPPR
51 a 100	VVQTRKEVDH DRPLAFFPEN PKEDVVRVST DLNINFSAFM PNPGPETISS
101–150	WCRWTSSTVW RLDKYDESTG QYFVTIGVK FKIEEFCGSG FYKLVFCPTV
151–191	CGSCKVKCGD VGIYIDQKGR GRRLALSDKP FAFEFNKTVY F
Secuencia de aminoácidos de glucoproteína Miraculina unidad adaptada de la base de datos biológica Suiza-Prot de secuencias de proteínas.

Los azúcares constan de un total de 3,4 kDa, compuestos por una proporción molar de glucosamina (31%), manosa (30%), fucosa (22%), xilosa (10%) y galactosa (7%).

El estado nativo de la miraculina es un tetrámero que consta de dos dímeros, cada uno de ellos mantenido unido por un puente disulfuro. Tanto la miraculina tetrámera como la miraculina dímera nativa en su estado crudo tienen la actividad modificadora del sabor de convertir los sabores ácidos en sabores dulces. La miraculina pertenece a la familia de inhibidores de la proteasa Kunitz STI.

Propiedades dulces

Miraculin, a diferencia de la curculina (otro agente modificador de gusto), no es dulce por sí mismo, pero puede cambiar la percepción de la soura a la dulzura, incluso durante un largo período después del consumo. La duración e intensidad del efecto de la edulcoración depende de diversos factores, como la concentración de espejismo, la duración del contacto de la espigalina con la lengua y la concentración de ácido. Miraculin alcanza su dulzura máxima con una solución que contiene al menos 4*10⁻⁷ mol/L miraculin, que se mantiene en la boca durante unos 3 minutos. Máximo es equivalente en dulzura a una solución 0.4 mol/L de la sucrosa. Miraculin degrada permanentemente mediante la desnaturalización a altas temperaturas, a pH inferior a 3 o más de 12.

Aunque se desconoce el mecanismo detallado del comportamiento que induce el sabor, parece que los receptores dulces son activados por ácidos relacionados con la acidez, un efecto que permanece hasta que las papilas gustativas perciben un pH neutro. Los edulcorantes son percibidos por el receptor humano del sabor dulce, hT1R2-hT1R3, que pertenece a los receptores acoplados a la proteína G, modificados por los dos residuos de histidina (es decir, His30 e His60) que participan en el comportamiento de modificación del sabor. Un sitio mantiene la unión de la proteína a las membranas mientras que el otro (con xilosa o arabinosa unida) activa la membrana del receptor dulce en soluciones ácidas.

Como un edulcorante

Como la miraculina es una proteína fácilmente soluble y relativamente estable al calor, es un edulcorante potencial en alimentos ácidos, como los refrescos. Si bien los intentos de expresarlo en levaduras y plantas de tabaco han fracasado, los investigadores han logrado preparar E. coli bacterias que expresan miraculina. La lechuga y el tomate también se han utilizado para la producción masiva de miraculina.

El uso de espejismo como aditivo alimentario fue negado en 1974 por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos. Desde 2011, la FDA ha impuesto una prohibición a la importación Sinsepalum dulcificum (especificando 'miraculin') de su origen en Taiwán, declarando que es un "edulador ilegal no declarado". La prohibición no se aplica al uso de espejismo manufacturado en suplementos dietéticos. Miraculin tiene un nuevo estado alimentario en la Unión Europea. Está aprobado en Japón como aditivo de alimentos seguros, según la Lista de Aditivos Alimentarios Existentes publicada por el Ministerio de Salud y Bienestar (publicada por la Organización de Comercio Exterior del Japón).