发信人: nutnutnut(非非)
整理人: nutnutnut(2002-07-10 00:59:33), 站内信件
|
以前，人们主要使用低分子的甜味剂（主要是蔗糖）使食品、饲料及其他的产品变甜。但是，近几年来，随着人们生活水平的提高，越来越多的人开始关注自己的健康，人们开始追求低能量的甜味剂，追求天然和健康的食品。为了适应这一需要，必须要寻找其他的甜味剂来取代蔗糖。对于这些新的甜味剂，有两点要求，一是必须具有与蔗糖相同的甜度，二是在应用时用量很少，这样其产生的热量才可以忽略，同时还不会产生龋齿，可以用于糖尿病人的食物中。
近来，欧盟已认可了六种可以取代蔗糖的甜味剂，它们是：阿斯巴甜、糖精、甜蜜素、新橙皮苷、安赛蜜和非洲竹芋甜素（Thaumatin），前五种都是低分子物质，用传统的合成技术便可以获得，而第六种，即非洲竹芋甜素，则是一种天然蛋白质。
其实，人们对天然存在的甜蛋白已认识了许多年，这些甜蛋白都是存在热带水果中，当地的居民常常用它们来增加食物的甜味。然而，直到30年前，才有人试图将它们进行商业上的开发。由于非洲竹芋甜素可作为甜味剂和增味剂在商业上已经有了应用，因此人们对这些甜蛋白的兴趣倍增。几年来，人们发现了许多甜蛋白，并对它们进行了研究和纯化。此外，这些甜蛋白的基因已得到了克隆和测序，有些已在其他的宿主中得到了表达。
已知的甜蛋白已知有几种甜蛋白，如非洲竹芋甜素、邂逅果提取物（Monellin）、水槟榔甜蛋白（Mabinlin）、倍他丁（Pentadin）及仙茅甜蛋白（Curculin）等。在这几种甜蛋白中，只有非洲竹芋甜素进入市场，而其他的正在检测中，预计不久它们中的一些很快便可进入市常非洲竹芋甜素非洲竹芋甜素是从西非热带多雨森林地带所培育的地钱科植物非洲竹芋的果实中提取出来的，是白色至奶油色无定形无臭粉末，甜味爽口，无异味，持续时间长。由于它有极强的甜味，因此非洲竹芋甜素被确认为最有可能取代蔗糖的甜味剂，并且作为甜味剂和增味剂进入市常从自然界中很难获得非洲竹芋甜素，它是由于非洲竹芋的生长环境特殊，如果将它移植到其他地方（即使是温室），植物可以生长但却不结果。因此人们便寻求用生物技术的方法来生产非洲竹芋甜素来取代提取法，1990年Witty等获得了转基因植物，此植物生产出的重组非洲竹芋甜素具有甜味而且在非热带条件下此植物易于种植，因此很可能是一种取代办法。
邂逅果提取物
邂逅果提取物来自于西非防己科植物邂逅果的果实，淡黄褐色粉末或块状，味甜，甜度约为蔗糖的1500～3000倍。与单链的非洲竹芋甜素不同，它有两条多肽链，一条肽链含45个氨基酸，一条肽链含50个氨基酸，在酸性环境下将其加热至50℃以上时，其甜味减少。由于邂逅果提取物的不稳定性，研究人员用生物技术的方法将其进行改进，最后用重组大肠杆菌表达出与邂逅果提取物相类似的甜蛋白具有与天然产物一样的强的甜味，而且在极热及酸性环境下，具有稳定性。在转基因植物中也可以表达邂逅果提取物但产量极低，此外，人们也试图用啤酒酵母生产邂逅果提取物。
水槟榔甜蛋白
水槟榔甜蛋白是从水槟榔的果实中提取出来的。它至少有4个甜蛋白，其中研究最多的是水槟榔甜蛋白Ⅱ，此蛋白含两条多肽链，分别含33和72个氨基酸，甜度约为蔗糖的100倍；其他的3个甜蛋白分别为水槟榔甜蛋白Ⅰ－1，Ⅲ和Ⅳ，水槟榔甜蛋白对热具有稳定性。其cDNA已被克隆和测序。人们试图用转基因土豆来表达水槟榔甜蛋白Ⅱ，但没有明确的结果报道。
倍他丁
倍他丁是从一种产于热带非洲的攀墙植物的果实中提取出来的，1989年首次被分离，其甜度估计为蔗糖的500倍。
仙茅甜蛋白
仙茅甜蛋白是从生长于马来西亚的植物仙茅中分离出来的，此蛋白含有114个氨基酸，分子量为12491，甜度约为蔗糖的550倍。仙茅甜蛋白不仅是甜味剂，同时也是调味剂，可以将酸味变成甜味。
甜蛋白在工业上的应用现状及发展前景很明显，甜蛋白可以取代传统的甜味剂如蔗糖，大部分的甜蛋白最初是在大学或国家研究所的实验室中被发现，同时，许多公司对它们的商业开发也产生了兴趣。
1983年，天然的非洲竹芋甜素首先被联合国权威机构确定为安全食品成分，从此，它便有了商品名“Talin”。非洲竹芋甜素可以用于动物饲料、宠物食品、口香糖和许多主食，还可以作为药品的赋形剂等。在日本、它被广泛用于许多食品。正是由于它的成功使用，许多研究者试图用重组微生物和转基因植物生产非洲竹芋甜素，虽然已获得了一些成绩，但还没有重组非洲竹芋甜素进入市常由于邂逅果提取物具有高温不稳定性，所以它的商业发展很慢。其主要的进展在于日本的kirin公司可以高效地表达邂逅果提取物，此结果表明，邂逅果提取物进入市场成为可能。其他甜蛋白的商业开发还没有进行，日本的一些公司用转基因植物和大肠杆菌表达仙茅甜蛋白，但这些工作还没有公布于众。
甜蛋白要进入市场，必须克服许多困难，这些困难除了技术上的外，还需要得到权威机构的认可，同时还要克服市场所带来的种种障碍。
从技术上来看，任何蛋白质都可以从天然来源物中提取，或可以用重组DNA的技术获得。对于甜蛋白来说，由于生产它的植物在离开了自然栖息地后很难结果，因此用提取的办法来生产甜蛋白便成了一项非常复杂的工作，也就是说必须在生长植物的国家建厂生产，这也会带来许多问题。此外，从市场对产品的需要来说，从天然物中提取恐怕难满足要求。鉴于上述的问题，研究人员试图用生物技术来解决，此技术的关键是生产出来的重组甜蛋白必须要与天然产物一样具有相同的甜度，一旦这一问题获得解决，接下来考虑的便是生产费用，也就是说此生产方法要有一定的产量，这样才可以与天然提取的甜蛋白竞争市常一旦技术过关，那么这些产品必须要得到权威机构的认可，除了要做毒性实验外，同时还要确认重组产品与天然提取产品的一致性。
上述两个关卡通过后，市场将支配甜蛋白是否可以顺利进入市场，用生物技术生产的甜蛋白不仅要与天然提取的甜蛋白竞争，而且也要与其他的非蛋白类甜味剂竞争，比如甜菊苷，这种从南美植物甜味菊的叶子中提取的甜味剂，比蔗糖甜300倍，而且稳定易溶，在10多个国家中它被应用于软饮料、口香糖及果汁中。
在过去的十几年中，也有一些新的使食品增甜的方法称为“复合甜味剂法”，此方法是将甜味剂与增味剂混和来开发低能量甜味产品。由于每一种处于发展的甜蛋白有其明确及独特的增甜方式，因此它们会在食品中找到适合应用它们的地方。尽管甜蛋白在进入市场前需要克服许多困难，但是从市场上看，许多甜蛋白将会在甜味剂市场中找到一席之地，现有迹象表明，甜蛋白将会成为深受市场欢迎的高强甜味剂。 |
|