Curculina

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 presenta actividad modificadora del gusto ; sin embargo, a diferencia de la miraculina, también tiene un sabor dulce por sí misma. Tras el consumo de curculina, el agua y las soluciones ácidas adquieren un sabor dulce.

En los frutos de Curculigo capitulata se encuentran ARNm para un complejo proteico relacionado , aunque con un nivel de expresión mucho menor , tan bajo que el producto es indetectable mediante inmunoblot. ^{[ 2 ]}

La forma activa de la curculina es un heterodímero compuesto por dos unidades monoméricas unidas mediante dos puentes disulfuro. Los monómeros maduros constan de una secuencia de 114 aminoácidos , con un peso molecular de 12,5 kDa (curculina 1) y 12,7 kDa (curculina 2), respectivamente. Si bien cada una de las dos isoformas puede formar un homodímero, estos no poseen el sabor dulce ni la actividad modificadora del sabor de la forma heterodimérica. Su estructura es típica de la leptina . ^{[ 3 ]} Para evitar confusiones, a la forma heterodimérica se la denomina a veces "neoculina".

Secuencia de aminoácidos de las proteínas dulces curculina-1 y curculina-2 adaptada de la base de datos biológica Swiss-Prot de secuencias de proteínas. Los enlaces disulfuro intracatenarios están en negrita y cursiva, los enlaces disulfuro intercatenarios están subrayados. ^{[ 4 ]}

La curculina se considera un edulcorante de alta intensidad, con una dulzura relativa reportada de 430 a 2070 veces mayor que la de la sacarosa en base al peso. ^{[ 1 ] [ 5 ] [ 6 ]}

Se observó un sabor dulce, equivalente al de una solución de sacarosa al 6,8% o al 12%, tras mantener la curculina en la boca en combinación con agua clara o agua acidificada ( ácido cítrico ), respectivamente. El sabor dulce persistió durante 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 Ca²⁺ ^y Mg²⁺ ⁾ en soluciones de pH neutro, aunque estos iones no tienen efecto en soluciones ácidas. Del mismo modo, 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 se acopla al sitio receptor del dulzor. Se piensa que este último sitio es responsable de la inducción del dulzor. La presencia de Ca²⁺ ^y /o Mg²⁺ ^, agua y ácidos modula la unión del sitio activo de la curculina al sitio receptor y, por lo tanto, modifica la percepción del dulzor. ^{[ 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 sensible 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 mostró actividad "dulce" ni "modificadora del sabor". ^{[ 8 ]} Sin embargo, un estudio de 2004 obtuvo una curculina recombinante, expresada en E. coli , que exhibió propiedades "modificadoras del sabor" y "dulces": los autores descubrieron un nuevo gen de curculina llamado curculina-2, que era desconocido hasta entonces. 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, aún quedan muchos problemas regulatorios y legales por resolver antes de que pueda comercializarse como edulcorante. Actualmente, la curculina no tiene estatus legal en la Unión Europea ni en 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 ).

• Brazzesin
• Miraculina
• Monellin
• Taumatina

• Contenido multimedia relacionado con la curculina en Wikimedia Commons