Введение

Низкокалорийный подсластитель и модификатор вкуса

Тауматин (также известный как талин) — это низкокалорийный подсластитель и модификатор вкуса. Этот белок часто используется прежде всего из-за его способности изменять вкус, а не исключительно в качестве подсластителя. Тауматины впервые были обнаружены в виде смеси белков, выделенных из плодов катемфе (Thaumatococcus daniellii) (семейство Marantaceae), произрастающих в Западной Африке. Несмотря на высокую сладость, вкус тауматина значительно отличается от вкуса сахара. Сладость тауматина нарастает очень медленно. Ощущение сладости сохраняется длительное время, оставляя послевкусие, напоминающее лакрицу, при высоких концентрациях. Тауматин хорошо растворим в воде, стабилен при нагревании и в кислых условиях.

Биологическая роль

Производство тауматина индуцируется в katemfe в ответ на атаку растения вирусоидными патогенами. Некоторые представители семейства белков тауматина демонстрируют значительное ингибирование роста гиф и споруляции различными грибами in vitro. Белок тауматина считается прототипом для домена белка, реагирующего на патогены. Этот домен тауматина был обнаружен в столь разных видах, как рис и Caenorhabditis elegans. Тауматины – это белки, связанные с патогенезом (PR), которые индуцируются различными агентами, от этилена до самих патогенов, и структурно разнообразны и широко распространены в растениях: они включают тауматин, осмотин, основные и незначительные PR-белки табака, ингибитор альфа-амилазы/трипсина, а также белки листьев сои P21 и пшеницы PWIR2. Эти белки участвуют в приобретенной системной устойчивости к стрессу и стрессовых реакциях растений, хотя их точная роль неизвестна. Тауматин обнаружен в плодах западноафриканского растения Thaumatococcus daniellii: его выработка индуцируется атакой вироидов – одноцепочечных некодирующих РНК-молекул, не имеющих капсида. Белок тауматина I состоит из одной полипептидной цепи из 207 аминокислотных остатков. Как и другие PR-белки, тауматин, предположительно, имеет преимущественно бета-структуру с высоким содержанием бета-поворотов и небольшим количеством спиралей. Является членом семейства PR-белков. Пшеница, подвергшаяся атаке мучнистой роси ячменя, экспрессирует PR-белок (PWIR2), что приводит к устойчивости к этой инфекции. Сходство этого PR-белка с другими PR-белками и ингибитором альфа-амилазы/трипсина кукурузы позволяет предположить, что PR-белки могут выступать в роли ингибиторов.

Кристаллизация

Поскольку тауматин очень быстро и легко кристаллизуется в присутствии тартрат-ионов, смеси тауматина и тартрата часто используются в качестве модельных систем для изучения кристаллизации белков. Растворимость тауматина, его кристаллическая форма и механизм образования кристаллов зависят от хиральности используемого осадителя. При кристаллизации с L-тартратом тауматин образует бипирамидальные кристаллы и демонстрирует растворимость, увеличивающуюся с температурой; с D- и мезо-тартратом он образует короткие и призматические кристаллы и демонстрирует растворимость, уменьшающуюся с температурой. Это позволяет предположить, что контроль хиральности осадителя может быть важным фактором в кристаллизации белков в целом.

Характеристики

Как пищевой ингредиент, тауматин считается безопасным для употребления. На производстве жевательной резинки тауматин был выявлен как аллерген. Переход с порошкообразного тауматина на жидкий уменьшил проявления симптомов у затронутых работников. Кроме того, устранение контакта с порошкообразным гуммиарабиком (известным аллергеном) привело к полному исчезновению симптомов у всех пострадавших работников. Тауматин взаимодействует с человеческим рецептором TAS1R3, вызывая ощущение сладкого вкуса. Аминокислотные остатки, участвующие во взаимодействии, специфичны для обезьян Старого Света и гоминид (включая людей); только эти животные способны воспринимать его как сладкий.