| Miraculin (Synsepalum dulcificum) | ||
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| Bändermodell nach PDB 3IIR | ||
| Masse/Länge Primärstruktur | 191 Aminosäuren | |
| Sekundär- bis Quartärstruktur | Homotetramer | |
| Bezeichner | ||
| Externe IDs |
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| Inhibitorklassifikation | ||
| MEROPS | I03 | |
Miraculin ist ein Glykoprotein aus den Früchten der Wunderbeere (Synsepalum dulcificum), eines tropischen Sapotengewächses.
Struktur
Die Zusammensetzung von Miraculin wurde 1989 geklärt, sowohl der Polypeptidkette als auch der Anteile gebundener Monosaccharide. Die Primärstruktur des Proteins ist eine Kette aus 191 Aminosäuren, in der Quartärstruktur sind zwei über Disulfidbrücken verbundene Homodimere zu einem Tetramer zusammengelagert.
Wirkung
Miraculin selbst ist geschmacklos, doch wenn die menschliche Zunge Miraculin ausgesetzt wird, können auch eigentlich saure Speisen wie Zitrusfrüchte als süß wahrgenommen werden, sogar für längere Zeit. Wird Miraculin gleichzeitig mit Saurem konsumiert, dauert es einen Moment, bis dieser Effekt eintritt. Bis das Miraculin zu wirken beginnt, schmeckt eine saure Mischung auch so, erst nach einer Verzögerung stellt sich ein süßer Geschmack ein, der den sauren bald überlagert.
Das Glykoprotein, ein Proteid mit einem Kohlenhydratanteil von etwa 14 %, heftet sich an einen Süßrezeptor von Sinneszellen in den Geschmacksknospen, löst aber so noch keine Reaktion aus – zumindest nicht bei neutralem pH-Wert, wie japanische Forscher der University of Tokyo im Oktober 2011 berichteten. Isst man dann jedoch eine saure Speise, verschiebt sich das Milieu im Mund in den sauren Bereich – und Miraculin nimmt dadurch eine etwas andere Form ein, es ändert sich die Konformation seiner Tertiärstruktur. In Folge der veränderten Gestalt werden nun die Geschmacksrezeptoren aktiviert und die Geschmackssinneszellen der Zunge gereizt, die nachgeschalteten afferenten Neuronen erregt, Signale den sensorischen Hirnnervenkernen (Nuclei tractus solitarii) im Markhirn zugeleitet und von dort an den gustatorischen Kortex weitergeleitet, sodass die Empfindung „intensiv süß“ wahrgenommen werden kann – obwohl die konsumierte Speise normalerweise einen sauren Geschmack hinterlassen würde.
Geschichte
Da die Wunderbeere selbst kaum Eigengeschmack hat, wurde die Geschmackskonversion als Wunder angesehen, daher der Name. In Westafrika wurde die Wunderbeere benutzt, um den Geschmack saurer Speisen zu verbessern.
Die aktive Substanz, die der japanische Wissenschaftler Kenzo Kurihara isolierte, wurde nach der Wunderbeere (englisch miracle fruit) benannt, als er seine Arbeit 1968 in Science veröffentlichte. In Japan ist es als Süßungsmittel zugelassen.
Miraculin könnte zukünftig als energiearmer, für Diabetiker geeigneter Süßstoff genutzt werden. Die Herstellung ist derzeit allerdings noch zu teuer. Es gibt Versuche, Miraculin auf gentechnischer Basis herzustellen. Japanische Wissenschaftler waren beispielsweise erfolgreich bei der Erzeugung genveränderter Pflanzen wie dem Gartensalat, die Miraculin produzieren. Auch Ansätze zur Produktion mittels gentechnisch veränderter Bakterien (Escherichia coli) wurden bereits beschrieben.
Miraculin wird in den Vereinigten Staaten zur Linderung von Chemotherapie-induzierten Geschmacksstörungen verwendet. Die Wirksamkeit wurde durch erste Pilotstudien bestätigt.