華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的新研究揭示了甜葉菊植物高強(qiáng)度甜味背后的分子機(jī)制。該結(jié)果可用于設(shè)計(jì)新的無(wú)熱量產(chǎn)品，而沒(méi)有許多與甜味劑作為甜葉菊市場(chǎng)營(yíng)銷相關(guān)的余味。

雖然負(fù)責(zé)甜葉菊合成的生物化學(xué)途徑中的基因和蛋白質(zhì)幾乎完全已知，但這是第一次產(chǎn)生萊鮑迪甙A的蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu) - 或'RebA'，產(chǎn)品中的主要成分甜葉菊- 根據(jù)“美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”的一篇新論文的作者發(fā)表的文章已經(jīng)出版。

“如果某人患有糖尿病或肥胖并且需要從他們的飲食中去除糖，他們可以轉(zhuǎn)向使用化學(xué)合成制成的人造甜味劑(阿斯巴甜，糖精等)，但所有這些都具有與糖無(wú)關(guān)的”異味“，一些人有自己的健康問(wèn)題，“藝術(shù)與科學(xué)生物學(xué)教授，新研究的主要作者Joseph Jez說(shuō)。

“Stevias及其相關(guān)分子在植物中天然存在，比糖甜200多倍，”他說(shuō)。“它們已經(jīng)在中美洲和南美洲消費(fèi)了幾個(gè)世紀(jì)，對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是安全的。許多主要的食品和飲料公司都在展望未來(lái)，并希望在未來(lái)幾年內(nèi)減少各種項(xiàng)目中的糖/卡路里，以滿足全球消費(fèi)者的需求“。

研究人員通過(guò)X射線晶體學(xué)確定了RebA蛋白的結(jié)構(gòu)。他們的分析顯示了RebA是如何通過(guò)關(guān)鍵植物酶合成的，以及如何通過(guò)生物化學(xué)方法建立高強(qiáng)度甜味所需的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

為了制造比單個(gè)葡萄糖分子甜200倍的東西，植物酶用三種特殊糖裝飾核心萜烯支架。

然而，來(lái)自甜葉菊植物的這種超甜味會(huì)帶來(lái)不必要的味道缺點(diǎn)。

“對(duì)我來(lái)說(shuō)，甜葉菊的甜味帶來(lái)了回味的舔鋁箔，”Jez說(shuō)。許多消費(fèi)者體驗(yàn)到這種略帶金屬色的余味。

“味道特別適用于植物葉中的主要分子：甜菊甙和RebA，”他說(shuō)。“它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)會(huì)觸及舌頭上的味覺(jué)受體，引發(fā)'甜味'，但它們也會(huì)觸及引發(fā)其他口味的其他味覺(jué)受體。”

“RebA在甜葉菊植物中含量豐富，是該植物生產(chǎn)的第一種產(chǎn)品，因?yàn)樗苋菀状罅考兓?。稱之為'Stevia 1.0'，”Jez說(shuō)。“但是在葉子中還有其他相關(guān)的化合物，它們具有不同的結(jié)構(gòu)，在沒(méi)有回味的情況下達(dá)到了'甜味'。那些是'甜葉菊2.0'，它們會(huì)很大。”

新發(fā)表的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息可用于幫助改善甜味劑的方法有很多種。

“人們可以使用蛋白質(zhì)的快照，使RebA指導(dǎo)蛋白質(zhì)工程工作，以調(diào)整stevias中糖類的類型和/或模式，”Jez說(shuō)。“這可以用來(lái)探索'甜'和'y'之間的化學(xué)空間。”

“其他植物中也有分子不是'stevias'，但可以提供強(qiáng)烈的甜味，”他說(shuō)。“我們可以利用甜葉菊植物如何發(fā)現(xiàn)它的信息來(lái)找到這些細(xì)節(jié)。”