神秘果與神秘果素的探討

神秘果與神秘果素的探討

神秘果

(miracle fruit; Richadella dulcifica或Synsepalum dulcificum)

原生於西非，嚐試過神秘果果實的人們都會對這種漿果化酸為甜的功效

驚異不已，神秘果中具有化酸為甜功效的主要成份是神秘果素(miraclin)，

早在1960年代神秘果素就已被提取純化，但是受限於研究模型和實驗方法，

神秘素是如何化酸為甜，一直是個秘密。

最近日本和法國的味覺神經生理學者共同提出了神秘素化酸為甜的可能理論，

並將研究成果發表在「PNAS」。

神秘果素是由191個氨基酸所組成的醣蛋白，通常以二聚體或四聚體形式存在，

本身無味，但可使帶酸味的食物如檸檬等，變得氣味芬芳香甜。日本和法國的

研究團隊建立了以基因轉植帶有人類或小鼠味覺接受器T1R2/T1R3的

人類腎臟上皮細胞為研究模型，發現神秘果素化酸為甜的秘密和酸鹼度有關。

在中性的環境下，神秘果素可和T1R2的ATD區域結合，但不會造成T1R2/T1R3

的構形變化，因此不引起T1R2/T1R3下游的訊號傳導。當周圍環境的酸鹼度降到

pH 6以下時，神秘果素便會引發T1R2/T1R3下游一連串的訊號傳導，而使人們

感覺到味甜，而且隨著pH值的下降甜味隨之增強。但是在pH > 6.5的環境下，

神秘果素雖然無法阻止其他甜味劑，如阿斯巴甜等，和T1R2/T1R3結合，卻可

有效率地抑制經由T1R2/T1R3途徑所產生甜味的能力。因此，神秘果素本身在

不同的酸鹼環境中，扮演著不同的角色，在偏酸性的環境中是甜味的促進劑，

在中性偏鹼的環境中，卻變成甜味的阻斷劑。

日法的科學家提出了關於神秘果素和味覺接受器之間的

「酸鹼平衡分子交互作用」理論，並利用分子對接模型加以解釋這個理論模型。

根據不同酸鹼度下的實驗數據推論，

神秘果素並不直接作用在T1R2和T1R3交互作用的區域，而是在外部形成結合。

神秘果素上位於第30及第60號的組氨酸(H30、H60)，由於易受

酸鹼度影響而改變性質，因此被認為在分子的交互作用上扮演重要的角色，

由點突變實驗證實，當H30和H60被其他氨基酸取代後，神秘果素便失去了

化酸為甜的功效。在T1R2上相對應於這兩個組氨酸的氨基酸分別是位於

第448和494號的氨基酸，而這兩個氨基酸並不在T1R2/T1R3和其他味道分子

的接合區上。這四個氨基酸是如何調節味覺，及這個理論模型的正確性尚待

進一步的研究。

雖然神秘果素具有強烈的甜味促進效果，日本的愛美人士將其混合在食物中，

製成低熱量的甜食，以達到降低熱量攝取的目的。也有生技公司著手進行將

神秘果素基因轉植入蕃茄中，意圖使原本略帶酸味的蕃茄，其香甜的風味大增，

卻不增加糖度和熱量。不過到目前為止美國FDA尚未批准以神秘果素做為

食品添加劑的申請。中草藥的應用有數千年的歷史，其中也有不少性溫味甘

但低糖份的藥材，如果能自其中分離出甜味分子，未嘗不是中草藥研究的課題

及商品開發的方向。

出處與延伸閱讀 :

• PNAS (2011) 108:16819-16824
• Science News: September 27th, 2011
• Protein data bank (PDB): 3IIR;
  http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=3IIR