Substancje intensywnie słodzące pochodzenia roślinnego - korzyści i zagrożenia

Kosiorowska, Angelika; Pietrzyk, Sławomir

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Substancje intensywnie słodzące pochodzenia roślinnego - korzyści i zagrożenia

Autorzy

Kosiorowska Angelika , Pietrzyk Sławomir

Identyfikatory

Warianty tytułu

Intense sweeteners of plant origin - benefits and threats

Języki publikacji

Abstrakty

Obecnie do najczęściej stosowanych substancji słodzących, będących zamiennikami sacharozy, zalicza się syntetyczne substancje intensywnie słodzące (m.in. aspartam, acesulfam K). Jednak rosnąca świadomość konsumentów na temat zdrowia i prawidłowego odżywiania sprawia, że coraz częściej poszukują oni substancji intensywnie słodzących pochodzenia roślinnego. W niniejszej pracy przedstawiono charakterystykę intensywnie słodkich białek naturalnie występujących w roślinach, które w przyszłości mogą znaleźć zastosowanie jako alternatywne substancje słodzące, zarówno w przemyśle spożywczym, jak i farmaceutycznym.

Nowadays, the most commonly used sweeteners, which are substitutes for sucrose, include synthetic intense sweeteners (e.g. aspartame, acesulfame K). However, due to the growing awareness of issues related to health and proper nutrition, consumers are increasingly looking for intense sweeteners of plant origin. This paper presents the characteristics of intensely sweet proteins naturally found in plants, which may in the future be used as alternative sweeteners in both the food and pharmaceutical industries.

Słowa kluczowe

substancje intensywnie słodzące białka słodkie substancje pochodzenia roślinnego

intensive sweeteners sweet proteins substances of plant origin

Wydawca

ELAMED Media Group

Czasopismo

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

Rocznik

2020

Tom

nr 3

Strony

34--41

Opis fizyczny

Bibliogr. 40 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kosiorowska Angelika

Katedra Analizy i Oceny jakości Żywności, Wydział Technologii Żywności, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

autor

Pietrzyk Sławomir

Katedra Analizy i Oceny jakości Żywności, Wydział Technologii Żywności, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Bibliografia

1. Bugaj B., Leszczyńska T., Pysz M., Kopeć A., Pacholarz J., Pysz-Izdebska K.: Charakterystyka i prozdrowotne właściwości Stevia rebaudiana Bertoni. „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość”, 2013, 3 (88).
2. Kinghorn A.D., Chin Y.W., Pan L., Jia Z.: Comprehensive natural products chemistry - II, Natural Products as Sweeteners and Sweetness Modifiers. Elsevier, Oxford 2010, 269-315.
3. Carocho M., Morales P., Ferreira I.C.F.R.: Sweeteners as food additives in the XXI century: A review of what is known, and what is to come. „Food and Chemical Toxicology”, 2017, 107, 302-317.
4. Świąder K., Wegner K., Piotrowska A., Tan F.J., Sadowska A.: Plants as a source of natural high-intensity sweeteners: a review. „Journal of Applied Botany and Food Quality”, 2019, 92, 160-171.
5. Pawar R.S., Krynitsky A.J., Rader J.I.: Sweeteners from plants - with emphasis on Stevia rebaudiana (Bertoni) and Siraitia grosvenorii (Swingle). „Anal Bioanal. Chem”, 2013, 405, 4397-4407.
6. Gibss B.F., Alli I., Mulligan C.: Sweet and taste - modifying proteins: a review. „Nutrition Research”, 1996, 16 (9), 1619-1630.
7. Drzewicka A.: Charakterystyka użytkowa i właściwości fizykochemiczne naturalnej substancji słodzącej taumatyny. „Nauki Inżynierskie i Technologie”, 2016, 1 (20), 32-42.
8. Masuda T., Kitabatake N.: Development in biotechnical production of sweet proteins. „Journal of Sioscience and Bioengineering”, 200 6, 102 (5), 375-389.
9. Crammer B.: Recent trends of some natural sweet substances from plants. [In:] lkan R. (ed.): Selected Topics in the Chemistry of Natural Products. World Scientific Publishing Co., Inc., USA 2007, 189-208
10. Joseph J.A, Akkermans S., Nimmegeers P., Van Impe J.F.M: Bioproduction of the Recombinant Sweet Protein Thaumatin: Current State of the Art And Perspectives. „Frontiers in Microbiology”, 2019, 10, 1-19.
11. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 22 listopada 2010 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych. Dz. U. 2010, nr 232, poz. 1525.
12. Hellekant G., Danilova V.: Brazzein, a small, sweet protein: Discovery and Physiological Overview. „Chem. Senses”, 30 (suppl 1), 88-89.
13. Kant R.: Sweet proteins - Potential replacement for artificial low calorie sweeteners. „Nutrition Journal”, 2005, 4 (5), 1-6.
14. Kitada K., Ishikawa M., Shibuya K., Nakasugi T., Oho T.: Enhancing oral moisture using an extract of Capparis masaikai Levl. „Journal of Ethnopharmacology”, 2008, 115, 57-60.
15. Wolski T., Najda A.: Substancje słodzące pochodzenia naturalnego. „Post. Fitoterapii”, 2005, 1-2, 15-28.
16. Kim S.H., Kang C.H., Kim R., Cho J.M, Lee Y.B., Lee T.K: Redesigning a sweet protein: increased stability and renaturability. „Protein Eng”, 1989, 2 (8), 571-575.
17. Czerewko K., Gal A., Filipek K.: Przemysł spożywczy w interdyscyplinarnym ujęciu Mirakulina - białko zmieniające smak. Fundacja na rzecz promocji nauki i rozwoju TYGIEL, Lublin 2015, 35-44.
18. Kurihara K., Beidler L.M.: Mechanism of the action of taste-modifying protein. „Nature”,1969, 222, 1176-9.
19. Koizumi A., Tsuchiya A., Nakajima K., lto K., Terada T., Shimizu-Ibuka A., Briand L., Asakura T., Misaka T., Abe K.: Human sweet taste receptor mediates acid-induced sweetness of miraculin. „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 2011, 108, 16819-21684.
20. Misaka T.: Molecular mechanisms of the action of miraculin, a taste - modifying protein. „Seminars in Cell & Developmental Biology”, 2013, 24, 222-225.
21. Shirasuka Y., Naka Jima K.I., Asakura T., Yamashita H., Yamamoto A., Hata S., Nagata S., Abo M., Sarimachi H., Abe K.: Neoculin as a new taste-modifying protein occurring in the fruit of Curculigo latifolia. „Biosci. Biotechnol. Biochem.”, 2004, 68 (6), 1403-1407.
22. Nookaraju A.: Molecular approaches for enhancing sweetness infruits and vegetables. „Scientia Horticulturae”, 2010, 127, 1-15.
23. Marlene K.W., Satiroff B.A.: Pilot study of „Miracle Fruit” to improve food palatability for patients receiving chemotherapy. „Clinical Journal of Oncology Nursing”, 2012, 16 (5), 173-177.
24. Witty M.: Preprothaumatin II is processed to biological activity in Solanum tuberosum. „Biotechnol Lett”, 1990, 12, 131-136.
25. Lebedev V.G., Taran S.A., Shmatchenko V.V., Dolgov S.V.: Pear transformation with the gene for supersweet protein thaumatin II. „Acta Hortic”, 2002, 596, 199-202.
26. Szwacka M., Kryzymowska M., Osuch A., Kowalczyk M.E., Malepszy S.: Variable properties of transgenic cucumber plants containing the thaumatin II gene from Thaumatococcus daniellii. „Acta Physiol Plant”, 2002, 24, 173-185.
27. Bartoszewski G., Niedziela A., Szwacka M., Niemirowicz-Szczyt K.: Modification of tomato taste in transgenic plants carrying a thaumatin gene from Thaumatococcus daniellii Benth. „Plant Breeding”, 2003, 122, 347-351.
28. Firsov A.P., Pushin A. S., Korneeva I.V., Dolgov S.V.: Transgenic tomato plants as supersweet protein thaumatin II producers. „Appl Biochem Microbiol”, 2012, 48, 746-751.
29. Schestibratov K.A., Dolgov S.V.: Transgenic strawberry plants expressing a thaumatin II gene demonstrate enhanced resistance to Botrytis cinerea. „Sci Hortic”, 2005, 106, 177-189.
30. Stahl R., Luhrs R., Dargatz H.: Thaumatin from transgenic barley. US Patent 20090031458A1, 2009
31. Luchakivska Y.S., Komarnytskii I.K., Kurcheoko I.M., Yurieva O.M., Zhytkevich N.V., Kuchuk M.V.: Construction and analysis of the transgenic carrot and celery plants expressing the recombinant thaumatin II protein. „Biopolym Cell”, 2015, 31, 285-293.
32. Lamphear B.J., Barker D.K., Brooks C.A. et al.: Expression of the sweet protein brazzein in maize for production of a new commercial sweetener. „Plant Biotechnology Journal”, 2005, 3, 103-114.
33. Yin T., Lu H.Y., Zhang S.L., Liu J.M., Chen D.M: Fruit-specific expression of sweet protein brazzein in transgenic tomato plants. „Yi Chuan”, 2009, 31 (6), 663-667.
34. Penarrubia L., Kim R., Giovannoni J., Kim S.H., Fischer R.L.: Production of the sweet protein monellin in transgenic plants. „Biotechnology”, 1992, 10, 561-564.
35. Roh K.H., Shin K.S., Lee Y.H., Seo Sc., Park H.G., Daniell H., Lee S.B.: Accumulation of sweet protein monellin is regulated by the psbA 5’UTR in tobacco chloroplasts. „J. Plant Biol.”, 2006, 49, 34-43.
36. Sun H.J., Cui M.L., Ma B., Ezura H.: Functional expression of the taste-modifying protein, miraculin, in transgenic lettuce. „FEBS Lett”, 2006, 580, 620-626.
37. Sun H.J., Kataoka H., Yano M., Ezura H.: Genetically stable expression of functional miraculin, a new type of alternative sweetener, in transgenic tomato plants. „Plant Biotechnology Journal”, 2007, 5, 768-777.
38. Kim Y.W., Kato K., Hirai T., Hiwasa-Tanase K., Ezura H.: Spatial and developmental profiling of miraculin accumulation in transgenic tomato fruits expressing the miraculin gene constitutively. „J Agric Food Chem”, 2010, 58, 282-286.
39. Yano M., Hirai T., Kato K., Hiwasa-Tanase K., Fukuda N., Ezura H.: Tomato is a suitable material for producing recombinant miraculin protein in genetically stable manner. „Plant Science”, 2010, 178 (5), 469-473.
40. Sugaya T., Yano M., Sun H.J., Hirai T., Ezura H.: Transgenic strawberry expressing the taste-modifying protein miraculin. „Plant Biotechnol '', 2008, 25, 329-333.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-7a9d0ab2-006e-481d-98a0-19ca061b3439