La curculina o neoculina es un complejo proteico dulce que se descubrió y aisló en 1990 del fruto de Curculigo latifolia ( Hypoxidaceae ). [1] Al igual que la miraculina , la curculina exhibe una actividad modificadora del sabor ; sin embargo, a diferencia de la miraculina, también exhibe un sabor dulce por sí misma. Después del consumo de curculina, el agua y las soluciones ácidas tienen un sabor dulce.
Se encuentran ARNm de un complejo proteico relacionado en los frutos de Curculigo capitulata , aunque a un nivel de expresión mucho más bajo, tan bajo que el producto es indetectable mediante inmunotransferencia. [2]
La forma activa de la curculina es un heterodímero que consta de dos unidades monoméricas conectadas a través de dos puentes disulfuro. Los monómeros maduros constan cada uno de una secuencia de 114 aminoácidos , con un peso de 12,5 kDa (curculina 1) y 12,7 kDa (curculina 2), respectivamente. Si bien cada una de las dos isoformas es capaz de formar un homodímero, estos no poseen el sabor dulce ni la actividad modificadora del sabor de la forma heterodímera. [3] Para evitar confusiones, la forma heterodímera a veces se denomina "neoculina".
Secuencia de aminoácidos de las proteínas dulces curculina-1 y curculina-2 adaptada de la base de datos biológica de secuencias de proteínas Swiss-Prot. Los enlaces disulfuro intracadena están en cursiva y negrita, y los enlaces disulfuro intercadena están subrayados. [4]
Se considera que la curculina es un edulcorante de alta intensidad, con un dulzor relativo de 430 a 2070 veces más dulce que la sacarosa en términos de peso. [1] [5] [6]
Se observó un sabor dulce, equivalente a una solución de sacarosa al 6,8% o al 12%, después de mantener la curculina en la boca en combinación con agua clara o agua acidificada ( ácido cítrico ), respectivamente. El sabor dulce dura 5 minutos con agua y 10 minutos con una solución ácida. [1]
La actividad modificadora del sabor de la curculina se reduce en presencia de iones con dos cargas positivas (como Ca 2+ y Mg 2+ ) en soluciones de pH neutro, aunque estos iones no tienen efecto en soluciones ácidas. De la misma manera, los iones monovalentes (como Na + y Cl − ) no tienen efecto en soluciones con pH neutro o ácido. [1] [6]
Aunque se desconoce el mecanismo de "inducción del dulzor", se cree que un sitio activo de la curculina se une fuertemente a las membranas de los receptores del gusto mientras que un segundo sitio activo encaja en el sitio del receptor del dulzor. Se cree que este último sitio es responsable de la inducción del dulzor. La presencia de Ca 2+ y/o Mg 2+ , agua y ácidos ajusta la unión del sitio activo de la curculina al sitio del receptor y, por lo tanto, modifica el dulzor percibido. [6] La curculina parece utilizar un sitio de unión único en el extremo amino terminal de TAS1R3 . [7]
Como la mayoría de las proteínas, la curculina es susceptible al calor. A una temperatura de 50 °C (122 °F), la proteína comienza a degradarse y pierde sus propiedades de "sabor dulce" y "modificación del sabor", por lo que no es una buena candidata para su uso en alimentos calientes o procesados. Sin embargo, por debajo de esta temperatura, ambas propiedades de la curculina no se ven afectadas en soluciones básicas y ácidas, [6] por lo que tiene potencial para su uso en alimentos frescos y como edulcorante de mesa .
Debido a que la curculina no se encuentra ampliamente en la naturaleza, se están realizando esfuerzos para producir una forma recombinante de la proteína. En 1997, la curculina se expresó en E. coli y levadura , pero la proteína recombinante no exhibió actividad de "sabor dulce" o "modificación del sabor". [8] Sin embargo, un estudio de 2004 obtuvo una curculina recombinante, expresada en E. coli , que exhibió propiedades de "modificación del sabor" y "sabor dulce": los autores descubrieron un nuevo gen de curculina llamado curculina-2, que anteriormente era desconocido. Solo el heterodímero formado por curculina-1 y curculina-2 exhibe estas actividades. [3]
Además de los desafíos relacionados con la producción comercial de la proteína, quedan por resolver muchos problemas regulatorios y legales antes de que pueda comercializarse como edulcorante. Actualmente, la curculina no tiene estatus legal en la Unión Europea y Estados Unidos . Sin embargo, está aprobada en Japón como aditivo inocuo , según la Lista de aditivos alimentarios existentes establecida por el Ministerio de Salud y Bienestar (publicación en inglés de JETRO ).
Medios relacionados con la curculina en Wikimedia Commons