Taumatina | ||
![]() Imagem da proteína Thaumatin-I | ||
Principais características | ||
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Localização | Floresta tropical africana | |
A taumatina, ou melhor, os taumatinas , refere-se a uma família de proteínas que provam essa doce fruta no katemfe , uma árvore nativa da floresta tropical africana. É usado mundialmente na alimentação humana e na farmacologia como adoçante , intensificador de sabor ou máscara de amargor. É o adoçante natural com o maior poder adoçante : estima-se que seja entre 2.000 e 3.000 vezes mais doce do que a sacarose (açúcar de mesa) com peso igual.
A taumatina se refere à mistura de duas proteínas extraídas das sementes da fruta de Thaumatococcus danielli (Benth), conhecida como Katemfe . Katemfe é nativa da floresta tropical africana e cresce em uma grande área que abrange vários países, como Gana , Costa do Marfim , Togo , Serra Leoa e Nigéria . A taumatina está contida no arilo das sementes da fruta madura.
Proteínas de estrutura semelhante à taumatina foram encontradas em diversas espécies, como arroz ( Oryza sativa ) e Caenorhabditis elegans (um metazoário ).
A produção de taumatina parece ser uma resposta biológica ao ataque de um patógeno viróide porque vários homólogos da taumatina mostraram inibições significativas in vitro de vários fungos .
A primeira evidência do uso da fruta Katemfe vem de um cirurgião do Exército britânico, WF Danielli, estacionado na África Ocidental durante a década de 1840. Ele relatou que os nativos usavam a fruta para melhorar a qualidade do sabor de frutas ácidas e vinho de palma. O nome latino da árvore foi posteriormente dado pelo naturologista George Bentham após o nome do cirurgião: Thaumatococcus danielli .
Pessoas em Gana, Costa do Marfim, Togo, Serra Leoa e Nigéria cultivam a fruta e usam suas sementes há décadas para adoçar alimentos e bebidas.
Na década de 1970, a empresa Talin Food começou a extrair a parte doce da fruta e a comercializou com o nome de Talin como um adoçante intenso. Os frutos usados vêm das árvores da Costa do Marfim.
Em 1972, pesquisadores da Unilever isolaram e identificaram as duas proteínas responsáveis pelo sabor doce que chamaram de taumatina I e taumatina II.
Posteriormente, em 1984, quatro outras proteínas naturais homólogas à taumatina foram identificadas e denominadas thaumins III, a, be c. No entanto, o nome genérico taumatina se refere à mistura dos homólogos I e II, que são os compostos mais abundantes na semente.
Em 1985, o Comitê Conjunto FAO / OMS de Especialistas em Aditivos Alimentares ( JECFA ) estabeleceu a segurança da taumatina.
Hoje em dia, tendo a empresa Naturex comprado a Overseal, é ela que comercializa o Talin, sempre a partir de extractos da fruta.
As tauminas I e II, predominantes nas sementes, têm peso molecular de 22 kDa , que é duas vezes maior que as proteínas adoçantes da linha mabin (12 kDa). A taumatina como composto químico possui o número CAS .
Thaumins I e II, consistindo de uma cadeia de 207 aminoácidos, são muito semelhantes e diferem apenas em 5 aminoácidos: na posição 46 (N em vez de K), 63 (S em vez de R), 67 (K em vez de R) , 76 (R em vez de Q) e 113 (N em vez de D).
Aminoácido | Resultar |
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Ácido aspártico | 22 |
Treonina | 20 |
Serine | 14 |
Ácido glutâmico | 10 |
Proline | 12 |
Glicínia | 24 |
Alanina | 16 |
Cisteína | 16 |
Valine | 10 |
Metionina | 1 |
Isoleucina | 8 |
Leucina | 9 |
Tirosina | 8 |
Fenilalanina | 1 |
Lisina | 11 |
Arginina | 12 |
Triptofano | 3 |
Total | 207 |
UniProtKB / Swiss-Prot | ||
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TI 1 ATFEIVNRCS YTVWAAASKG DAALDAGGRQ LNSGESWTIN VEPGTNGGKI TI 51 WARTDCYFDD SGSGICKTGD CGGLLRCKRF GRPPTTLAEF SLNQYGKDYI TI 101 DISNIKGFNV PMNFSPTTRG CRGVRCAADI VGQCPAKLKA PGGGCNDACT TI 151 VFQTSEYCCT TGKCGPTEYS RFFKRLCPDA FSYVLDKPTT VTCPGSSNYR TI 201 VTFCPTA | ||
Sequências de aminoácidos das proteínas edulcorantes Taumatina I (TI) e taumatina II (TII). |
Thaumins I e II têm 4 alfa hélices e 11 fitas beta.
A cadeia peptídica contém 8 pontes dissulfeto internas, responsáveis por sua notável estabilidade ao calor.
Número do convés | Posicão inicial | Posição de chegada |
---|---|---|
1 | 9 | 204 |
2 | 56 | 66 |
3 | 71 | 77 |
4 | 121 | 193 |
5 | 126 | 177 |
6 | 134 | 145 |
7 | 149 | 158 |
8 | 159 | 164 |
A estrutura terciária da taumatina consiste em três domínios distintos:
A taumatina tem um sabor muito doce, uma propriedade incomum nas proteínas, mas conhecida. De fato, outras proteínas (ver tabela abaixo) com capacidade edulcorante foram identificadas; a taumatina, entretanto, é a mais doce.
Proteína | Taumatina | Monelline | Mabinline | Pentadine | Brazzéine | Curculin | Miraculina |
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Poder adoçante a | 1.600-3.000 | 3000 | 100-400 | 500 | 500-2000 | 550 | 0 b |
a : Doçura comparada ao açúcar (açúcar = 1) com peso igual. b : Não é doce na água, apenas na presença de ácido . |
Seu poder adoçante é estimado entre 1.600 e 3.000 mais intenso do que a sacarose (açúcar de mesa) com peso igual.
Concentração de açúcar |
Poder adoçante com peso igual. |
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0,6% | 5.500 |
5% | 3.500 |
6% | 3000 |
7% | 1.600 |
7% | 3000 |
8% | 2.500 |
10% | 2.000 |
15% | 1.800 |
Se, por convenção, for reconhecido que a taumatina é 3.000 vezes mais doce que o açúcar, deve-se, no entanto, lembrar que esse valor muda em função da porcentagem. Conforme mostrado na tabela abaixo, quanto maior a concentração de açúcar (peso / volume), mais o poder adoçante da taumatina diminui.
A percepção da doçura aumenta linearmente com o aumento da concentração. A percepção da doçura é tardia e dura mais do que a do açúcar. É semelhante ao perfil da monelina, porém a doçura persistente na boca pode ser considerada inaceitável pelos consumidores.
Misturada com outros adoçantes, como sacarina , acessulfame de potássio , esteviosídeos ou xilitol , a taumatina demonstra propriedades sinérgicas e uma redução em seu sabor persistente.
Usada em baixas concentrações (0,5 a 4 ppm), a taumatina é um intensificador de sabor perfeito e máscara de amargor.
O ponto isoelétrico da taumatina é 12.
A taumatina é muito estável ao calor em meio ácido, mas não em meio alcalino. De fato, após 4 horas gastas a 80 ° C e pH 2, ou em pH 4 por 2 horas, a proteína ainda é doce. Por outro lado, após 15 minutos em pH 7, ainda a 80 ° C , a proteína perdeu o sabor adocicado.
A sua notável estabilidade ao calor e à pressão, devido à presença de 8 pontes dissulfureto, permite a sua utilização nos mais diversos processos alimentares (UHT, pasteurização , cozimento e extrusão).
A proteína é muito solúvel em uma ampla variedade de líquidos e solventes. É muito solúvel em água, até 20% ( porcentagem em massa ) em pH 3. É solúvel até 5 % m em 60% de etanol e propilenoglicol . A dissolução em etanol mais concentrado (até 90%) também é possível quando a proteína é pré-hidratada. A proteína também é solúvel em glicerol e álcoois de açúcar, mas é insolúvel em acetona .
Como proteína, a taumatina é considerada não cariogênica . É metabolizada e ingerida tão rapidamente quanto a albumina do ovo, uma vez ingerida pelo corpo na forma de aminoácidos.
Produz 4 kcal / g como qualquer outra proteína; no entanto, a ingestão calórica é desprezível em vista de seu nível muito baixo de uso (0,5 a 10 ppm) na dieta.
O material das plantas apresenta alguns problemas de qualidade e principalmente de quantidade: os riscos climáticos não permitem uma produção estável e nem sempre atendem à demanda.
O Comitê Conjunto FAO / OMS de Especialistas em Aditivos Alimentares ( JECFA ), que avaliou a toxicidade da taumatina, estabeleceu sua segurança em 1985, atribuindo-lhe uma ingestão diária aceitável não especificada (ADI) . Isso significa que essa substância pode ser utilizada de acordo com o conceito de Boas Práticas de Fabricação (GMP) .
A taumatina faz parte da Lista III do Codex General Standard for Food Additives (GSFA), autorizando seu uso em todos os alimentos, com algumas exceções, de acordo com as BPF.
A Associação de Fabricantes de Sabor e Extrato (FEMA) atribuiu o status GRAS ( geralmente reconhecido como seguro ) à taumatina (número 3732) por seu uso em mais de 30 categorias de alimentos (por exemplo, em bebidas alcoólicas, seu uso é limitado. A 25 ppm) . Nessas aplicações, a taumatina aparece na lista de ingredientes como “Sabor natural”.
A Thaumatin está autorizada como aditivo alimentar na União Europeia (número E957 ). Principalmente como intensificador de sabor em gomas de mascar com adição de açúcares (máximo 10 mg / kg ) e em sobremesas lácteas e não lácteas (máximo 5 mg / kg) ( sabor natural). E como adoçante em bebidas não alcoólicas aromatizadas à base de água (máximo de 0,5 mg / l).
O uso de taumatina é autorizado na dieta como adoçante em Israel , Canadá , Austrália e África do Sul . O Ministério da Saúde do Japão permite o uso da taumatina como um aditivo alimentar seguro e sua dosagem não é limitada.
Em todo o mundo, existem vários produtores de taumatina, sendo o mais conhecido a Naturex na Europa que comercializa Talin (mistura de taumatina I e II) e o produtor japonês San-Ei Gen FFI que comercializa Sunsweet T (mistura de taumatina I e II).
O extrato de taumatina é purificado por ultrafiltração seletiva; entretanto, um resíduo orgânico não proteico permanece no produto comercializado. O resíduo é constituído principalmente por arabino-galactanos e polissacarídeos arabinoglucuronoxilanos , esses dois elementos são constituintes presentes nas gengivas e mucilagens das plantas.
A taumatina I pode ser purificada de um extrato de polpa de fruta por cromatografia de troca iônica seguida por filtração por cromatografia em gel.
Outros adoçantes naturais: