บราซเซอิน
โครงสร้าง NMRของโปรตีนบราซซีน[ 1 ]
ตัวระบุ
สิ่งมีชีวิต	เพนทาดิแพลนดรา บราซเซอานา
เครื่องหมาย	MONA_DIOCU
พีดีบี	1BRZ
ยูนิโปรท	พี56552
ค้นหา โครงสร้าง แบบจำลองสวิส โดเมน อินเตอร์โปร

บราซซีน เป็น โปรตีนรสหวานที่พบได้ตามธรรมชาติในอูบลี ( Pentadiplandra brazzeana ) ซึ่งเป็นผลไม้พื้นเมืองของพื้นที่ชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติกของแอฟริกาตอนกลางบราซซีนได้รับการตั้งชื่อในปี 1994 โดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน–แมดิสัน [ ^{2 ] มี}ความหวานมากกว่าซูโครส ประมาณ 500 ถึง 2000 เท่า

บราซซีนพบในบริเวณนอกเซลล์ของผลอูบลี ในเนื้อเยื่อเนื้อผลไม้ที่ล้อมรอบเมล็ด^{[ 3 ]}มันถูกค้นพบและแยกออกมาครั้งแรกในปี 1989 โดย Wel และคณะภายใต้ชื่อเพนทาดินผู้เขียนหลักของสิ่งพิมพ์ทั้งสองฉบับนี้ได้แสดงความคิดเห็นในภายหลังว่าเพนทาดินและบราซซีนเป็นชื่อที่แตกต่างกันสองชื่อสำหรับโปรตีนชนิดเดียวกัน^{[ 4 ]}แม้ว่าเพนทาดินจะเป็นชื่อที่เสนอไว้ก่อนหน้านี้ แต่บราซซีนเป็นชื่อที่ใช้กันทั่วไปมากกว่าหลังจากมีการศึกษาลักษณะเฉพาะของโปรตีนรสหวานนี้อย่างละเอียดมากขึ้น^{[ 5 ]}

เช่นเดียวกับโปรตีนรสหวานอื่นๆ ที่พบในพืช เช่นโมเนลลินและธาอูมาตินบราซซีนมีรสหวานมากเมื่อเทียบกับสารให้ความหวานที่ใช้กันทั่วไป^{[ 6 ]}ผลไม้ชนิดนี้มีรสหวานสำหรับมนุษย์ ลิง และโบโนโบแต่กอริลลามีการกลายพันธุ์ในตัวรับรสหวาน ทำให้พวกมันไม่รู้สึกว่าบราซซีนมีรสหวาน และไม่เป็นที่ทราบกันว่าพวกมันกินผลไม้ชนิดนี้^{[ 7 ] [ 8 ]}

พืชอูบลี (ซึ่งโปรตีนถูกแยกออกมา) เติบโตในกาบองและแคเมรูนซึ่งผลของมันถูกบริโภคโดยลิงและคนท้องถิ่นมาตั้งแต่สมัยโบราณ เนื่องจากมีบราซซีนและเพนทาดิน ผลเบอร์รี่ของพืชชนิดนี้จึงมีรสหวานเป็นพิเศษ คนท้องถิ่นเรียกผลเบอร์รี่ว่า "อูบลี" (ภาษาฝรั่งเศสแปลว่า "ลืม") ในภาษาถิ่นของพวกเขา เพราะเชื่อกันว่ารสชาติของมันกระตุ้นให้ทารกที่กำลังกินนมลืมน้ำนมแม่ เพราะเมื่อทารกกินเข้าไปแล้ว พวกเขาอาจลืมกลับไปหาแม่^{[ 10 ]}

โปรตีนโมโนเมอร์ซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโน 54 หน่วย เป็นโปรตีนรสหวานที่เล็กที่สุด โดยมีน้ำหนักโมเลกุล 6.5 kDa [ ^{2 ] ลำดับ}กรดอะมิโนของบราซซีน ซึ่งดัดแปลงมาจากฐานข้อมูลทางชีววิทยา ของโปรตีน Swiss-Prot มีดังนี้: QDKCKKVYEN YPVSKCQLAN QCNYDCKLDK HARSGECFYD EKRNLQCICD YCEY ^{[ 11 ]}

โครงสร้างของบราซซีนถูกกำหนดโดยการวิเคราะห์ด้วยนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) ของโปรตอน ที่ค่า pH 5.2 และอุณหภูมิ 22 °C บราซซีนมี พันธะไดซัลไฟด์สี่พันธะที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กันและไม่มีหมู่ซัลฟ์ไฮดริล

การวิเคราะห์แบบ 3 มิติของบราซซีนแสดงให้เห็นอัลฟาเฮลิกซ์ หนึ่งอันและ แผ่นเบต้าแบบขนานสามเส้นซึ่งไม่คล้ายคลึงกับโปรตีนรสหวานอีกสองชนิดอย่างโมเนลลินและธาอูมาติน^{[ 12 ]}

อย่างไรก็ตาม การศึกษา 3 มิติเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าโปรตีนทั้งสามชนิดนี้มี "นิ้วหวาน" ที่คล้ายกันซึ่งเชื่อกันว่าทำให้เกิดรสหวาน^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

พบว่า สารตกค้าง 29–33 และ 39–43 รวมถึงสารตกค้าง 36 ตลอดจนปลาย Cมีส่วนเกี่ยวข้องกับรสหวานของโปรตีน ประจุของโปรตีนยังมีบทบาทสำคัญในการโต้ตอบกับตัวรับรส หวาน อีก ด้วย ^{[ 2 ]}

จากความรู้ดังกล่าว ได้มีการรายงานว่าบราซซีนสังเคราะห์ที่ได้รับการปรับปรุงแล้ว ซึ่งเรียกว่า pGlu-1-brazzein มีความหวานเป็นสองเท่าของบราซซีนธรรมชาติ^{[ 16 ]}

เมื่อพิจารณาตามน้ำหนัก บราซซีนมีความหวานมากกว่าซูโครส 500 ถึง 2000 เท่า เมื่อเทียบกับซูโครส 10% และสารละลายซูโครส 2% ตามลำดับ^{[ 12 ] [ 17 ]}

การรับรู้รสหวานของมันคล้ายกับซูโครสมากกว่าธาอูมาติน โดยมีรสหวานสะอาด รสชาติค้างอยู่ในปากนาน และมีความล่าช้าเล็กน้อย (นานกว่าแอสปาร์แตม) ในสารละลายที่มีความหวานเท่ากัน^{[ 18 ]}

Brazzein มีความเสถียรในช่วง pH กว้างตั้งแต่ 2.5 ถึง 8 ^{[ 19 ]}และมีความเสถียรต่อความร้อนที่ 98 °C (208 °F) เป็นเวลา 2 ชั่วโมง^{[ 2 ]}

บราซซีนเป็นสารให้ความหวานทางเลือกแทน สารให้ความหวานแคลอรีต่ำที่มีอยู่เนื่องจากเป็นโปรตีน จึงปลอดภัยสำหรับผู้ป่วยเบาหวาน และยังละลายน้ำได้ดีมาก (>50 มก./มล.) ^{[ 19 ]}

เมื่อผสมกับสารให้ความหวานอื่นๆ เช่นแอสปาร์แตมและสตีเวียบราซซีนจะช่วยลดรสชาติที่ไม่พึงประสงค์และเสริมรสชาติของสารให้ความหวานเหล่านั้น^{[ 20 ]}

รสชาติของมันใกล้เคียงกับซูโครสมากกว่าสารให้ความหวานจากธรรมชาติอื่นๆ (ยกเว้นทาอูมาติน ) ต่างจากโปรตีนรสหวานอื่นๆ ตรงที่มันสามารถทนความร้อนได้ ทำให้เหมาะสำหรับกระบวนการแปรรูปอาหารในระดับอุตสาหกรรม^{[ 21 ]}

มีการตีพิมพ์เอกสารที่แสดงให้เห็นว่าสามารถผลิตได้ในห้องปฏิบัติการโดยใช้การสังเคราะห์เปปไทด์^{[ 12 ]}โปรตีนรีคอมบิแนนท์ได้รับการผลิตสำเร็จผ่านทางE. coli ^{[ 22 ] [ 23 ]}

บริษัท Prodigene และ Nectar Worldwide ในรัฐเท็กซัสเป็นหนึ่งในผู้ได้รับอนุญาตให้ใช้ สิทธิบัตร ของ Wisconsin Alumni Research Foundationเกี่ยวกับ brazzein และทำการดัดแปลงพันธุกรรมให้มีอยู่ในข้าวโพด จากนั้นสามารถสกัด brazzein ออกจากข้าวโพดได้ในเชิงพาณิชย์โดยผ่านกระบวนการสีแบบปกติ ข้าวโพดประมาณ 1 ตันให้ผลผลิต brazzein ประมาณ 1-2 กิโลกรัม นอกจากนี้ยังสามารถดัดแปลงพันธุกรรมให้มีอยู่ในพืชเช่นข้าวสาลีเพื่อผลิตธัญพืชหวานล่วงหน้า เช่น สำหรับซีเรียล^{[ 21 ]}

มีการจัดตั้งบริษัทขึ้นเพื่อนำผลิตภัณฑ์ดังกล่าวออกสู่ตลาดในฐานะสารให้ความหวานในปี 2551 ซึ่งในตอนแรกระบุว่าจะเริ่มจำหน่ายผลิตภัณฑ์ภายในปี 2553 เมื่อได้รับความเห็นชอบจาก FDA ว่าบราซซีนได้รับการยอมรับโดยทั่วไปว่าปลอดภัย (GRAS) ^{[ 24 ]}

ในปี 2024 แบรนด์ Oobli ได้รับการรับรอง GRAS ครั้งแรกจาก FDA โดยไม่มีข้อกังวลใดๆ เกี่ยวกับการบริโภคเกิดขึ้น^{[ 25 ]}

• เคอร์คูลิน
• มาบินลิน
• มิราคูลิน
• โมเนลลิน
• ทาอูมาติน

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับBrazzeinใน Wikimedia Commons