Новое исследование Вашингтонского университета в Сент-Луисе раскрывает молекулярный механизм, лежащий в основе высокой интенсивности сладости растения стевия. Результаты могут быть использованы для разработки новых некалорийных продуктов без послевкусия, которое многие ассоциируют с подсластителем, продаваемым под названием стевия.
Хотя гены и белки в биохимическом пути, ответственном за синтез стевии, почти полностью известны, это первый случай, когда трехмерная структура белков, из которых состоит ребаудиозид А, или «RebA», является основным ингредиентом. в продукте Стевия - была опубликована, по словам авторов новой статьи в Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Если кто-то страдает диабетом или ожирением и ему необходимо исключить сахар из своего рациона, он может обратиться к искусственным подсластителям, полученным путем химического синтеза (аспартам, сахарин и т. д.), но все они не имеют "неприятных вкусов". связаны с сахаром, а у некоторых есть свои проблемы со здоровьем», - сказал Джозеф Джез, профессор биологии в области искусств и наук и ведущий автор нового исследования.
«Стевия и родственные ей молекулы встречаются в природе в растениях и более чем в 200 раз слаще сахара», - сказал он. «Они веками потреблялись в Центральной и Южной Америке и безопасны для потребителей. Многие крупные компании по производству продуктов питания и напитков смотрят вперед и стремятся сократить количество сахара/калорий в различных проектах в течение следующих нескольких лет в ответ на запросы потребителей во всем мире.."
Исследователи определили структуру белка RebA методом рентгеновской кристаллографии. Их анализ показывает, как RebA синтезируется ключевым растительным ферментом и как биохимически строится химическая структура, необходимая для этой высокоинтенсивной сладости.
Чтобы сделать что-то в 200 раз слаще одной молекулы глюкозы, растительный фермент украшает основной терпеновый каркас тремя особыми сахарами.
Однако очень сладкий вкус растения стевия имеет нежелательную обратную сторону.
«Для меня сладость стевии сопровождается послевкусием алюминиевой фольги», - сказал Джез. Многие потребители ощущают это слегка металлическое послевкусие.
«Вкус определяется преобладающими молекулами в листьях растения: стевиозидом и RebA», - сказал он. «Именно их химическая структура воздействует на вкусовые рецепторы на языке, которые вызывают «сладкое», но они также воздействуют на другие вкусовые рецепторы, которые вызывают другие вкусы».
«RebA содержится в изобилии в растении стевии, и это был первый продукт, изготовленный из этого растения, потому что его было легко очищать в больших количествах. Назовите это «Стевия 1.0», - сказал Джез. «Но в листьях есть другие родственные соединения с другой структурой, которые дают «сладкий» вкус без послевкусия. Это «Стевия 2.0», и они будут большими».
Есть много способов, которыми недавно опубликованная информация о структуре белка может быть использована для улучшения подсластителей.
«Можно использовать моментальный снимок белка, который делает RebA, чтобы направить усилия по инженерии белка, чтобы адаптировать типы и / или структуру сахаров в стевии», - сказал Джез. «Это можно использовать для изучения химического пространства между «сладким» и «гадостью».
«В других растениях также есть молекулы, которые не являются« стевией », но могут придавать интенсивную сладость», - сказал он. «Мы могли бы использовать информацию о том, как растение стевия делает это, чтобы найти эти детали».