Taumatiini
Taumatiini I ja taumatiini II ovat makean makuisia proteiineja. Niitä on Thaumatococcus daniellii -marantakasvin eli katemfen hedelmissä, joka kasvaa Länsi-Afrikassa Kongon ja Sierra Leonen sademetsissä.[1]
| Taumatiini I | |
 | |
| Taumatiini I, PDBID: 1RQW. | |
| Tunnisteet | |
| Tietokannat | |
| UniProt | P02883 |
| PDB | 1RQW |
| Taumatiini II | |
| Tunnisteet | |
| Tietokannat | |
| UniProt | P02884 |
| PDB | 3WOU |
2008 taumatiinien I ja II seos otettiin käyttöön EU:ssa aromivahventeena ja makeutusaineena E-koodilla E957.[2] Japani otti sen käyttöön elintarvikelisänä 1979 ensimmäisenä maana maailmassa. Se tunnetaan myös kauppanimellä Talin.[3]
Seos on 1 600–3 000-kertaa makeampaa kuin sama massa sakkaroosia.[4][3] Siksi sitä käytetään elintarvikkeissa vain vähän, joten se tuo niihin vain vähän ravintoenergiaa. Pitkäkestoisen makunsa takia sitä käytetään makeutusaineen sijaan lähinnä maun muuntajana.[5] Sillä on myös lakritsimainen jälkimaku.[6]
Seos sopii lisänä vaikkapa purukumeihin, maitotuotteisiin, karamelleihin sekä lemmikkien ja tuotantoeläinten ruokiin.[1]
Seosta eristetään vain T. daniellii -hedelmistä. Sen kaupallisesti kannattavaa tuottoa geenimuunnelluissa mikrobeissa tutkitaan.[6]
Makeus
Taumatiini I ja II ovat ihmisille makeita, sillä ne sitoutuvat suun makeareseptoreihin eli TAS1R2-TAS1R3-heterodimeereihin.[4]
Taumatiiniseos maistuu hyvin makealta. Maku alkaa hitaasti,[1] säilyy suussa jopa puoli tuntia ja sillä on kitkerä lakritsimainen jälkimaku.[6] Suuren massansa takia se on vain 1 600–3 000-kertaa makeampaa kuin sama massa sakkaroosia,[4][3] mutta on moolimäärään suhteutettuna noin 100 000-kertaa makeampaa. Ihmisille pienin vesiliuoksissa aistittavissa oleva taumatiinipitoisuus on noin 50 nmol/l.[4]
Turvallisuus
Taumatiiniseosta pidetään elintarvikekäytössä turvallisena. EU:ssa sille ei ole asetettu turvallista enimmäissaantirajaa eli ADI-arvoa. Se hajoaa kehossa aminohapoiksi.[2]
Seosta jauheena käyttävissä tuotantolaitoksissa se voi olla allergisoiva sille altistuneille. Seoksen käsittely liuoksena estää altistusta taumatiinipölylle ja siten allergisoivuutta.[7]
Rakenne
Taumatiinissa I ja II on 207 aminohappotähdettä. Niiden massat ovat vastaavasti 22209 Da ja 22293 Da.[5] Niiden translaation jälkeisissä sekvensseissä on 235 tähdettä. Sekvenssit ovat muuten samat, mutta ne eroavat 4:n tähteen kohdalla: taumatiinissa I tähde nro. 64 on asparagiini (N64), C85, K89 ja R98. Taumatiinissa II nämä ovat K64, R85, R89 ja Q98. Translaation jälkeen signaalisekvenssit karsitaan ja muodostuu 207 tähteen proteiineja, joissa on 8 sisäistä disulfidisidosta.[1]
Alla olevissa translaation jälkeisissä sekvensseissä vahvennetut osat ovat poistuvia signaalisekvenssejä ja punaiset taumatiinin I ja II keskenään eriäviä tähteitä.
Taumatiinin I sekvenssi:[1]
10 20 30 40 50
MAATTCFFFL FPFLLLLTLS RAATFEIVNR CSYTVWAAAS KGDAALDAGG
60 70 80 90 100
RQLNSGESWT INVEPGTNGG KIWARTDCYF DDSGSGICKT GDCGGLLRCK
110 120 130 140 150
RFGRPPTTLA EFSLNQYGKD YIDISNIKGF NVPMDFSPTT RGCRGVRCAA
160 170 180 190 200
DIVGQCPAKL KAPGGGCNDA CTVFQTSEYC CTTGKCGPTE YSRFFKRLCP
210 220 230
DAFSYVLDKP TTVTCPGSSN YRVTFCPTAL ELEDE
Taumatiinin II sekvenssi:[1]
10 20 30 40 50
MAATTCFFFL FPFLLLLTLS RAATFEIVNR CSYTVWAAAS KGDAALDAGG
60 70 80 90 100
RQLNSGESWT INVEPGTKGG KIWARTDCYF DDSGRGICRT GDCGGLLQCK
110 120 130 140 150
RFGRPPTTLA EFSLNQYGKD YIDISNIKGF NVPMDFSPTT RGCRGVRCAA
160 170 180 190 200
DIVGQCPAKL KAPGGGCNDA CTVFQTSEYC CTTGKCGPTE YSRFFKRLCP
210 220 230
DAFSYVLDKP TTVTCPGSSN YRVTFCPTAL ELEDE
Ominaisuudet
Kaupallisesti käytetty taumatiini on taumatiinien I ja II seos ja kuivana kellertävä jauhe.[1] Seoksessa on usein vähän kasviperäisiä epäpuhtauksia, kuten polysakkarideja. Seos säilyy pimeässä 40 °C:ssa tai viileämmässä useita vuosia.[2]
Seoksen vesiliukoisuus on 600 mg/ml. Se kestää elintarviketeollisuuden happamassa tehtäviä käsittelymenetelmiä verrattain hyvin. Alle 5.5 pH-arvossa se kestää vedessä keittämistä esimerkiksi tunnin ajan, 120 °C UHT-käsittelyä, pastörointia, säilykepakkausta ja leipomotuotteiden paisto-olosuhteita. pH:ssa 7 tai emäksisemmissä ruuissa sitä alkaa hajota merkittävästi yli 70 °C:ssa. Hajoaminen tapahtuu lähinnä denaturaation kuten disulfidisidosten katkeamisen takia.[1]
Katso myös
Lähteet
- JA Joseph et al: Bioproduction of the recombinant sweet protein thaumatin: current state of the art and perspectives. Frontiers in Microbiology, 2019, 10. vsk. PubMed:31024485. doi:10.3389/fmicb.2019.00695. ISSN 1664-302X. Artikkelin verkkoversio.
- Scientific Opinion on the safety of the extension of use of thaumatin (E 957). EFSA Journal, 2015, 13. vsk, nro 11, s. 4290. doi:10.2903/j.efsa.2015.4290. ISSN 1831-4732. Artikkelin verkkoversio.
- LO Nabors: Alternative sweeteners, s. 3, 229. 4. painos. CRC Press, 2012. OCLC: 760056415. ISBN 9781439846155.
- T Masuda et al: Positive charges on the surface of thaumatin are crucial for the multi-point interaction with the sweet receptor. Frontiers in Molecular Biosciences, 2018, 5. vsk, nro 10. PubMed:29487853. doi:10.3389/fmolb.2018.00010. ISSN 2296-889X. Artikkelin verkkoversio.
- Scientific Opinion on the Safety and Efficacy of thaumatin for all animal species. EFSA Journal, 2011, 9. vsk, nro 9, s. 2354. doi:10.2903/j.efsa.2011.2354. ISSN 1831-4732. Artikkelin verkkoversio.
- RD Healey et al: An improved process for the production of highly purified recombinant thaumatin tagged-variants. Food Chemistry, 2017, 237. vsk, s. 825–832. PubMed:28764073. doi:10.1016/j.foodchem.2017.06.018. ISSN 1873-7072. Artikkelin verkkoversio.
- MP Tschannen et al: Thaumatin and gum arabic allergy in chewing gum factory workers. American Journal of Industrial Medicine, 2017, 60. vsk, nro 7, s. 664–669. PubMed:28543634. doi:10.1002/ajim.22729. ISSN 1097-0274. Artikkelin verkkoversio.
Aiheesta muualla
- Ekoodit.fi: Taumatiini (Arkistoitu – Internet Archive)
- Food Component Database (FooDB): Thaumatin (englanniksi)
- Food and Agriculture Organization (FAO): Thaumatin (englanniksi)
- Sugar and Sweeteners Guide: Thaumatin (Arkistoitu – Internet Archive) (englanniksi)