La curculina o neoculina es una proteína dulce que fue descubierta y aislada en 1990 del fruto de Curculigo latifolia ( Hypoxidaceae ), [1] una planta de Malasia . Como la miraculina , la curculina exhibe actividad modificadora del gusto ; sin embargo, a diferencia de la miraculina, también exhibe un sabor dulce por sí mismo. Después del consumo de curculina, el agua y las soluciones ácidas tienen un sabor dulce. La planta se conoce localmente como 'Lumbah' o 'Lemba'.
Curculina-1 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Identificadores | ||||||
Organismo | ||||||
Símbolo | CURC_CURLA | |||||
PDB | 2DPF | |||||
UniProt | P19667 | |||||
|
Curculina-2 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Identificadores | ||||||
Organismo | ||||||
Símbolo | CURC2_CURLA | |||||
PDB | 2D04 | |||||
UniProt | Q6F495 | |||||
|
Estructura proteica
La forma activa de la curculina es un heterodímero que consta de dos unidades monoméricas conectadas a través de dos puentes disulfuro. Cada uno de los monómeros maduros consta de una secuencia de 114 aminoácidos , con un peso de 12,5 kDa (curculina 1) y 12,7 kDa (curculina 2), respectivamente. Aunque cada una de las dos isoformas es capaz de formar un homodímero, estas no poseen el sabor dulce ni la actividad modificadora del sabor de la forma heterodimérica. [2] Para evitar confusiones, la forma heterodimérica a veces se denomina "neoculina".
- 1, 1-50: DNVLLSGQTL HADHSLQAGA YTLTIQNK C N LVKYQNGRQI WASNTDRRGS
- 1, 51-100: G C RLTLLSDG NLVIYDHNNN DVWGSA C WGD NGKYALVLQK DGRFVIYGPV
- 1, 101-114: LWSLGPNG C R RVNG
- 2, 1-50: DSVLLSGQTL YAGHSLTSGS YTLTIQNN C N LVKYQHGRQI WASDTDGQGS
- 2, 51-100: Q C RLTLRSDG NLIIYDDNNM VVWGSD C WGN NGTYALVLQQ DGLFVIYGPV
- 2, 101-113: LWPLGLNG C R SLN
Secuencia de aminoácidos de las proteínas dulces curculina-1 y curculina-2 adaptada de la base de datos biológica de secuencias de proteínas de Swiss-Prot. Enlaces disulfuro intracadena en negrita, enlaces disulfuro intercadena subrayados. [3]
Propiedades de dulzor
La curculina se considera un edulcorante de alta intensidad, con un dulzor relativo informado de 430-2070 veces más dulce que la sacarosa en base al peso. [1] [4] [5]
Se observó un sabor dulce, equivalente a una solución de sacarosa al 6,8% o al 12% , después de mantener curculina en la boca en combinación con agua clara o agua acidificada ( ácido cítrico ), respectivamente. El sabor dulce dura 5 minutos con agua y 10 minutos con una solución ácida. [1]
La actividad modificadora del sabor de la curculina se reduce en presencia de iones con dos cargas positivas (como Ca 2+ y Mg 2+ ) en soluciones de pH neutro, aunque estos iones no tienen efecto en soluciones ácidas. De la misma manera, los iones monovalentes (como Na + y Cl - ) no tienen efecto en soluciones con pH neutro o ácido. [1] [5]
Aunque se desconoce el mecanismo de "inducción del dulce", se cree que un sitio activo de la curculina se une fuertemente a las membranas del receptor del gusto mientras que un segundo sitio activo encaja en el sitio del receptor del dulce. Se cree que este último sitio es responsable de la inducción del dulzor. La presencia de Ca 2+ y / o Mg 2+ , agua y ácidos sintonizan la unión del sitio activo de la curculina al sitio receptor y, por lo tanto, modifican la dulzura percibida. [5] La curculina parece utilizar un sitio de unión único en el terminal amino de TAS1R3 . [6]
Como edulcorante
Como la mayoría de las proteínas, la curculina es susceptible al calor. A una temperatura de 50 ° C (122 ° F), la proteína comienza a degradarse y pierde sus propiedades de "sabor dulce" y "modificadores del sabor", por lo que no es un buen candidato para su uso en alimentos calientes o procesados. Sin embargo, por debajo de esta temperatura, ambas propiedades de la curculina no se ven afectadas en soluciones básicas y ácidas, [5] por lo que tiene potencial para su uso en alimentos frescos y como edulcorante de mesa .
Debido a que la curculina no se encuentra ampliamente en la naturaleza, se están realizando esfuerzos para producir una forma recombinante de la proteína. En 1997, la curculina se expresó en E. coli y levadura , pero la proteína recombinante no mostró actividad de "sabor dulce" o "modificación del sabor". [7] Sin embargo, un estudio de 2004 obtuvo una curculina recombinante, expresada en E. coli , que exhibe propiedades "modificadoras del sabor" y "sabor dulce". [2]
Además de los desafíos relacionados con la producción comercial de la proteína, quedan muchos problemas regulatorios y legales por resolver antes de que pueda comercializarse como edulcorante . Curculin actualmente no tiene estatus legal en la Unión Europea y Estados Unidos . Sin embargo, está aprobado en Japón como aditivo inofensivo , según la Lista de aditivos alimentarios existentes establecida por el Ministerio de Salud y Bienestar (publicación en inglés de JETRO ).
Ver también
- Brazzein
- Miraculina
- Monellin
- Taumatina
Referencias
- ↑ a b c d Yamashita H, Theerasilp S, Aiuchi T, Nakaya K, Nakamura Y, Kurihara Y (septiembre de 1990). "Purificación y secuencia completa de aminoácidos de un nuevo tipo de actividad modificadora del sabor de la proteína dulce, la curculina" . La revista de química biológica . 265 (26): 15770–5. PMID 2394746 .
- ^ a b Suzuki M, Kurimoto E, Nirasawa S, Masuda Y, Hori K, Kurihara Y, Shimba N, Kawai M, Suzuki E, Kato K (agosto de 2004). "El heterodímero de curculina recombinante exhibe actividades de modificación del sabor y de sabor dulce" . Cartas FEBS . 573 (1–3): 135–8. doi : 10.1016 / j.febslet.2004.07.073 . PMID 15327988 .
- ^ Número de acceso de recurso proteico universal P19667 para "Curculin-1" en UniProt . Número de acceso de recurso proteico universal Q6F495 para "Curculin-2" en UniProt .
- ^ Kurihara Y (1992). "Características de las sustancias antidulce, proteínas dulces y proteínas inductoras del dulzor". Revisiones críticas en ciencia de los alimentos y nutrición . 32 (3): 231–52. doi : 10.1080 / 10408399209527598 . PMID 1418601 .
- ^ a b c d Yamashita H, Akabane T, Kurihara Y (abril de 1995). "Actividad y estabilidad de una nueva proteína dulce con acción modificadora del sabor, la curculina". Sentidos químicos . 20 (2): 239–43. doi : 10.1093 / chemse / 20.2.239 . PMID 7583017 .
- ^ Koizumi A, Nakajima K, Asakura T, Morita Y, Ito K, Shmizu-Ibuka A, Misaka T, Abe K (29 de junio de 2007). "La proteína dulce que modifica el sabor, la neoculina, se recibe en el dominio amino terminal de T1R3 humano". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 358 (2): 585–9. doi : 10.1016 / j.bbrc.2007.04.171 . PMID 17499612 .
- ^ Kurihara Y, Nirasawa S (1997). "Estructuras y actividades de sustancias inductoras de dulzor (miraculina, curculina, strogin) y la proteína dulce termoestable, mabinlin". Alimentos e ingredientes alimentarios de Japón : 67–74.
enlaces externos
- Medios relacionados con Curculin en Wikimedia Commons