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Brazzein ist ein in den Früchten der westafrikanischen Lianenpflanze Pentadiplandra brazzeana vorkommendes Protein Es be

Brazzein

Brazzein ist ein in den Früchten der westafrikanischen Lianenpflanze Pentadiplandra brazzeana vorkommendes Protein. Es besitzt im Vergleich zu Zucker eine 500- bis 2.000-fache Süßkraft bei geringem Energiegehalt und Temperaturbeständigkeit. Dies macht es attraktiv als Zuckerersatzstoff in der industriellen Nahrungsmittelproduktion.

Brazzein (Pentadiplandra brazzeana)
Bändermodell nach PDB 2BRZ

Vorhandene Strukturdaten: 1brz, 2brz

Masse/Länge Primärstruktur 54 Aminosäuren
Bezeichner
Externe IDs
Inhibitorklassifikation
MEROPS I18

Entdeckung Bearbeiten

Bei Verhaltensstudien an Affen im zentralafrikanischen Gabun im Jahre 1984 stellten die französischen Anthropologen Marcel und Anette Hladik fest, dass die Tiere sich bevorzugt von den roten Früchten der Lianenpflanze Pentadiplandra brazzeana ernährten. Als Ursache dieses Verhaltens machten sie die enorme Süße der Früchte aus. 1994 wurde Brazzein erstmals an der University of Wisconsin–Madison isoliert.

Struktur Bearbeiten

Brazzein ist ein kleines monomeres Protein, bestehend aus 54 Aminosäuren, mit einem Pyroglutamat am N-Terminus und vier intramolekularen Disulfidbrücken, mit einer Molekülmasse von 6.473 Da. Brazzein ist bisher der kleinste und einer der süßesten unter den proteinergen Süßstoffen. Die dreidimensionale Proteinstruktur zeigt eine α-Helix und drei anti-parallele β-Faltblätter. Die Tertiärstruktur weist keinerlei Ähnlichkeit zu den bekannten Strukturen von Monellin und Thaumatin auf.

Brazzein aus natürlichen Quellen besteht aus einer Mischung von pGlu-Brazzein (80 %) und des-pGlu-Brazzein (20 %), wobei das des-pGlu-Brazzein doppelt so süß ist, wie das pGlu-Brazzein.

Verwendung als industrieller Süßstoff Bearbeiten

Brazzein eignet sich aufgrund seiner langanhaltenden und starken Süßkraft sowie der guten Verträglichkeit für Diabetiker als Zuckerersatz für die industrielle Massenproduktion von Nahrungsmitteln, wie auch die Proteine Thaumatin, Mabinlin, Miraculin, Monellin, Pentadin und Curculin. Es ist mit 50 mg/ml gut in Wasser löslich, und sowohl über einen weiten pH-Wertbereich als auch hitzebeständig, was wichtig für die industrielle Verarbeitung z. B. in Backwaren ist. Zudem ist sein Geschmack zuckerähnlicher als der der meisten anderen Süßungsmittel.

Patentierungen Bearbeiten

Obwohl die Früchte der Pentadiplandra brazzeana in Zentralafrika seit langem bekannt sind, wird Brazzein durch die Universität Wisconsin als deren eigene Erfindung beansprucht; Zusammenhänge mit den natürlichen Vorkommen in Gabun weist die Universität zurück. Die Universität hält drei Patente auf Verbindungen, die aus Pentadiplandra brazzeana isoliert werden, bzw. auf die industrielle Herstellung von Brazzein (US 5,326,580, US 5,346,998, US 5,527,555). Die Patentierung von Brazzein wird daher von GRAIN und Greenpeace als Biopiraterie eingestuft. Die zitierten Patente aus den 1990er Jahren sind aber bereits erloschen; Patente auf Basis der Naturstoffe – ohne die Nutzung genveränderter Organismen – sind daher nicht mehr möglich.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. ↑ H. Izawa, M. Ota, M. Kohmura, Y. Ariyoshi: Synthesis and characterization of the sweet protein brazzein. In: Biopolymers. Band 39, Nummer 1, Juli 1996, S. 95–101, ISSN 0006-3525. doi:10.1002/(SICI)1097-0282(199607)39:1<95::AID-BIP10>3.0.CO;2-B. PMID 8924630.
  2. Ming, D. & Hellekant, G. (1994): Brazzein, a new high-potency thermostable sweet protein from Pentadiplandra brazzeana B. In: FEBS Lett. Bd. 355, S. 106–108. PMID 7957951 doi:10.1016/0014-5793(94)01184-2
  3. UniProt P56552
  4. Caldwell, J.E. et al. (1998): Solution structure of the thermostable sweet-tasting protein brazzein. In: Nat. Struct. Biol. Bd. 5, S. 427–31. PMID 9628478
  5. PDB 2BRZ
  6. Hellekant, G. & Danilova, V. (2005): Brazzein a small, sweet protein: discovery and physiological overview. In: Chem. Senses. Bd. 30, S. I88-I89. PMID 15738210 doi:10.1093/chemse/bjh127
  7. M. Bilal, L. Ji, S. Xu, Y. Zhang, H. M. Iqbal, H. Cheng: Bioprospecting and biotechnological insights into sweet-tasting proteins by microbial hosts-a review. In: Bioengineered. Band 13, Nummer 4, April 2022, S. 9815–9828, doi:10.1080/21655979.2022.2061147, PMID 35435127, PMC 9161876 (freier Volltext).
  8. F. Angus, J. Dalzell, G. Birch: Ingredients Handbook - Sweeteners - 2nd edition Leatherhead Publishing ed. 2000
  9. D. Ming, G. Hellekant: Brazzein, a new high-potency thermostable sweet protein from Pentadiplandra brazzeana B. In: FEBS letters. Band 355, Nummer 1, November 1994, S. 106–108, ISSN 0014-5793. PMID 7957951.
  10. Environmental Audit House of Commons - Second Report - APPENDIX 7 - Trade Related Intellectual Property Rights (TRIPs) and Farmers' Rights Session 1998-99. 23 November 1999.
  11. The European Patent Directive: License to Plunder Briefing published by Genetic Resources Action International, GRAIN, Barcelona, Mai 1998.

Literatur Bearbeiten

  • Walters, D.E. & Hellekant, G. (2006): Interactions of the sweet protein brazzein with the sweet taste receptor. In: J. Agric. Food. Chem. Bd. 54, S. 10129–10133. PMID 17177550
  • Zhao, Q. et al. (2005): Probing the sweet determinants of brazzein: wild-type brazzein and a tasteless variant, brazzein-ins(R18a-I18b), exhibit different pH-dependent NMR chemical shifts. In: Biochem. Biophys. Res. Commun. Bd. 335, 256–263. PMID 16105551
  • Assadi-Porter, F.M. et al. (2003): Correlation of the sweetness of variants of the protein brazzein with patterns of hydrogen bonds detected by NMR spectroscopy. In: J. Biol. Chem. Bd. 278, S. 31331–31339. PMID 12732626
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Veröffentlichungsdatum:
Brazzein ist ein in den Fruchten der westafrikanischen Lianenpflanze Pentadiplandra brazzeana vorkommendes Protein Es besitzt im Vergleich zu Zucker eine 500 bis 2 000 fache Susskraft bei geringem Energiegehalt und Temperaturbestandigkeit Dies macht es attraktiv als Zuckerersatzstoff in der industriellen Nahrungsmittelproduktion 1 Brazzein Pentadiplandra brazzeana Bandermodell nach PDB 2BRZVorhandene Strukturdaten 1brz 2brzMasse Lange Primarstruktur 54 AminosaurenBezeichnerExterne IDs UniProt P56552InhibitorklassifikationMEROPS I18Inhaltsverzeichnis 1 Entdeckung 2 Struktur 3 Verwendung als industrieller Sussstoff 4 Patentierungen 5 Einzelnachweise 6 LiteraturEntdeckung BearbeitenBei Verhaltensstudien an Affen im zentralafrikanischen Gabun im Jahre 1984 stellten die franzosischen Anthropologen Marcel und Anette Hladik fest dass die Tiere sich bevorzugt von den roten Fruchten der Lianenpflanze Pentadiplandra brazzeana ernahrten Als Ursache dieses Verhaltens machten sie die enorme Susse der Fruchte aus 1994 wurde Brazzein erstmals an der University of Wisconsin Madison isoliert 1 Struktur BearbeitenBrazzein ist ein kleines monomeres Protein bestehend aus 54 Aminosauren mit einem Pyroglutamat am N Terminus und vier intramolekularen Disulfidbrucken mit einer Molekulmasse von 6 473 Da 2 3 Brazzein ist bisher der kleinste und einer der sussesten unter den proteinergen Sussstoffen Die dreidimensionale Proteinstruktur zeigt eine a Helix und drei anti parallele b Faltblatter 4 5 Die Tertiarstruktur weist keinerlei Ahnlichkeit zu den bekannten Strukturen von Monellin und Thaumatin auf Brazzein aus naturlichen Quellen besteht aus einer Mischung von pGlu Brazzein 80 und des pGlu Brazzein 20 wobei das des pGlu Brazzein doppelt so suss ist wie das pGlu Brazzein 6 Verwendung als industrieller Sussstoff BearbeitenBrazzein eignet sich aufgrund seiner langanhaltenden und starken Susskraft sowie der guten Vertraglichkeit fur Diabetiker als Zuckerersatz fur die industrielle Massenproduktion von Nahrungsmitteln wie auch die Proteine Thaumatin Mabinlin Miraculin Monellin Pentadin und Curculin 7 Es ist mit 50 mg ml gut in Wasser loslich und sowohl uber einen weiten pH Wertbereich als auch hitzebestandig was wichtig fur die industrielle Verarbeitung z B in Backwaren ist 8 9 Zudem ist sein Geschmack zuckerahnlicher als der der meisten anderen Sussungsmittel Patentierungen BearbeitenObwohl die Fruchte der Pentadiplandra brazzeana in Zentralafrika seit langem bekannt sind wird Brazzein durch die Universitat Wisconsin als deren eigene Erfindung beansprucht Zusammenhange mit den naturlichen Vorkommen in Gabun weist die Universitat zuruck 10 Die Universitat halt drei Patente auf Verbindungen die aus Pentadiplandra brazzeana isoliert werden bzw auf die industrielle Herstellung von Brazzein US 5 326 580 US 5 346 998 US 5 527 555 Die Patentierung von Brazzein wird daher von GRAIN und Greenpeace als Biopiraterie eingestuft 11 Die zitierten Patente aus den 1990er Jahren sind aber bereits erloschen Patente auf Basis der Naturstoffe ohne die Nutzung genveranderter Organismen sind daher nicht mehr moglich Einzelnachweise Bearbeiten a b H Izawa M Ota M Kohmura Y Ariyoshi Synthesis and characterization of the sweet protein brazzein In Biopolymers Band 39 Nummer 1 Juli 1996 S 95 101 ISSN 0006 3525 doi 10 1002 SICI 1097 0282 199607 39 1 lt 95 AID BIP10 gt 3 0 CO 2 B PMID 8924630 Ming D amp Hellekant G 1994 Brazzein a new high potency thermostable sweet protein from Pentadiplandra brazzeana B In FEBS Lett Bd 355 S 106 108 PMID 7957951 doi 10 1016 0014 5793 94 01184 2 UniProt P56552 Caldwell J E et al 1998 Solution structure of the thermostable sweet tasting protein brazzein In Nat Struct Biol Bd 5 S 427 31 PMID 9628478 PDB 2BRZ Hellekant G amp Danilova V 2005 Brazzein a small sweet protein discovery and physiological overview In Chem Senses Bd 30 S I88 I89 PMID 15738210 doi 10 1093 chemse bjh127 M Bilal L Ji S Xu Y Zhang H M Iqbal H Cheng Bioprospecting and biotechnological insights into sweet tasting proteins by microbial hosts a review In Bioengineered Band 13 Nummer 4 April 2022 S 9815 9828 doi 10 1080 21655979 2022 2061147 PMID 35435127 PMC 9161876 freier Volltext F Angus J Dalzell G Birch Ingredients Handbook Sweeteners 2nd edition Leatherhead Publishing ed 2000 D Ming G Hellekant Brazzein a new high potency thermostable sweet protein from Pentadiplandra brazzeana B In FEBS letters Band 355 Nummer 1 November 1994 S 106 108 ISSN 0014 5793 PMID 7957951 Environmental Audit House of Commons Second Report APPENDIX 7 Trade Related Intellectual Property Rights TRIPs and Farmers Rights Session 1998 99 23 November 1999 The European Patent Directive License to Plunder Briefing published by Genetic Resources Action International GRAIN Barcelona Mai 1998 Literatur BearbeitenWalters D E amp Hellekant G 2006 Interactions of the sweet protein brazzein with the sweet taste receptor In J Agric Food Chem Bd 54 S 10129 10133 PMID 17177550 Zhao Q et al 2005 Probing the sweet determinants of brazzein wild type brazzein and a tasteless variant brazzein ins R18a I18b exhibit different pH dependent NMR chemical shifts In Biochem Biophys Res Commun Bd 335 256 263 PMID 16105551 Assadi Porter F M et al 2003 Correlation of the sweetness of variants of the protein brazzein with patterns of hydrogen bonds detected by NMR spectroscopy In J Biol Chem Bd 278 S 31331 31339 PMID 12732626 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Brazzein amp oldid 235382359