Taumatyna
Taumatyna – słodkie białko obecne jedynie w owocach rośliny Thaumatococcus daniellii, odkrytej przez brytyjskiego lekarza wojskowego W.F. Daniella w 1840 roku w Afryce Zachodniej. W 1972 roku zostało ono wyizolowane z owoców T. daniellii. Rośliny T. daniellii uprawiane poza strefą tropikalną zawiązują owoce partenokarpiczne, ale nie mają one smaku słodkiego.
Budowa i właściwości białka
edytujTaumatyna jest monomerycznym białkiem o masie 22 kDa. Występuje pięć form taumatyny, ale najobficiej występują formy I i II[1]. Formy I i II taumatyny stanowią pojedyncze łańcuchy polipeptydowe zbudowane z 207 reszt aminokwasów, które różnią się między sobą jedynie pięcioma aminokwasami[2] W składzie aminokwasowym taumatyny nie występuje histydyna[3].
Taumatyna w przemyśle spożywczym
edytujW styczniu 1998 roku wyrażono zgodę na wprowadzenie taumatyny do obrotu w Polsce i stosowanie w produkcji niektórych wyrobów spożywczych (po uzyskaniu zgody Głównego Inspektora Sanitarnego). Znajduje się ona (pod nr 3732) na liście GRAS (generally recognized as safe) amerykańskiej Agencji Żywności i Leków i uważana jest za substancję bezpieczną dla zdrowia, niewymagającą ograniczania. Na liście chemicznych dodatków do żywności figuruje pod numerem E957.
Taumatyna, ze względu na naturalne pochodzenie, jest unikalna wśród stosowanych w przemyśle spożywczym substancji intensywnie słodzących. Od dawna jest stosowana w Japonii w charakterze środka słodzącego – używano jej na przykład do złagodzenia kwaśnego smaku wina palmowego i napojów owocowych.
Taumatyna jest jedynym białkiem znajdującym się w sprzedaży jako środek słodzący. Stosuje się ją do podnoszenia walorów smakowych różnych produktów spożywczych, a także do maskowania goryczy oraz potęgowania niektórych smaków, na przykład mięty. Jest dopuszczona do spożycia w wielu krajach Europy oraz w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Japonii, Nowej Zelandii, Wietnamie, Australii i innych.
Dla celów przemysłu spożywczego taumatyna produkowana jest przez bakterie zmodyfikowane genetycznie, jak również wykorzystywany jest ekstrakt z owoców T. daniellii. Z jednego owocu można otrzymać do 12 mg taumatyny. Smak słodki taumatyny jest o wiele intensywniejszy niż stosowanych dotychczas w przemyśle spożywczym substancji słodzących, po spożyciu długo pozostaje. Smak słodki taumatyny pojawia się z niewielkim opóźnieniem (ok. 15 sekund) i zanika powoli (ok. 30 min). W stężeniu niższym niż 10-8M obniża próg rozpoznania innych słodkich substancji.
Taumatyna w roślinach transgenicznych
edytujPrzeprowadzono kilka doświadczeń nad transformacją roślin wyższych genem taumatyny. W Katedrze Genetyki, Hodowli i Biotechnologii Roślin SGGW transformowano rośliny Cucumis sativus L. odmiany Borszczagowski genem taumatyny II[4].
W wyniku transformacji ogórka genem taumatyny II uzyskano 11 linii. Poddano je analizie molekularnej w celu potwierdzenia obecności transgenu w genomach tych linii oraz występowanie ekspresji na poziomie RNA i białka. Badano kolejne pokolenia uzyskanych linii i stwierdzono różnice w poziomach akumulacji mRNA taumatyny i transgenicznego białka między liniami i w obrębie pokolenia T2. Niektóre linie wykazały podwyższoną odporność na Pseudoperonospora cubensis[5].
Zobacz też
edytuj
Inne białka o słodkim smaku albo modyfikujące smak i występujące w roślinach lasów tropikalnych: mirakulina, mabinlina, brazzeina, kurkulina, monellina, pentadyna[6].
Przypisy
edytuj- ↑ de Vos A.M., Hatada M., Van der Wel H., Krabbendam H., Peerdeman A.F., Kim S.H., 1985. Tree-dimensional structure of taumatin I an intensely protein, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82: 1406-1409
- ↑ Iyengar R.B, Smits B., van der Ouderaa F., Van der Wel H., Van Brouvershaven J., Ravestein P., Richters G., van Wassenaar P.D., 1979. The complete amoni acid seqence of the sweet protein taumatin I, Eur. J. Biochem. 96 :193-247.
- ↑ Edens L., Van der Wel H., 1985. Microbal synthesis of the sweet-testing plant protein thaumatin, Trends Biotechnol., 3
- ↑ Morawski M., 1997. Transformacja ogórka (Cucumis sativus L.) genem taumatyny II przy pomocy Agrobacterium tumefaciens, Praca Magisterska, KGHiBR, SGGW.
- ↑ Szwacka M., Krzymowska M., Kowalczyk M.E, Osuch A., Malepszy S., 2002. Variable properties of transgenic cucumber plants containing the thaumatin II gene from Thaumatococus daniellii. Act. PHis. Plant. Vol. 24 No.2 :173-185
- ↑ I. Faus. Recent developments in the characterization and biotechnological production of sweet-tasting proteins.. „Appl Microbiol Biotechnol”. 53 (2), s. 145-51, Feb 2000. PMID: 10709975.