drie jaar geleden aten een vriend en ik een plakje limoen. Als we een normaal gevoel voor smaak hadden gehad, zou het zure fruit ons onze ogen hebben laten knipperen en onze gezichten hebben gedraaid. In plaats daarvan hebben we gewoon het sap uit het fruit gezogen zonder een spier te trillen. Om zuurheid nog meer te bespotten, namen we een slokje azijn. Mijn vriend en ik waren aan het’smaaktrippen’.

even daarvoor hadden we een tablet in onze mond laten oplossen. Het tablet zelf had geen smaak, maar het vormde wel een dun laagje film op onze tongen. De verpakking zei dat het actieve ingrediënt een mysterieus eiwit was genaamd miraculin. De effecten van dit eiwit waren inderdaad wonderbaarlijk: meer dan een uur lang smaakte zuur zoet.

Miraculin werd voor het eerst geëxtraheerd in 1968, uit een bes die groeit in West-Afrika. De lokale bevolking wist veel langer over de effecten van de BES. Ze kauwden op de pulp van het fruit om bijvoorbeeld Oud en zuur maïsbrood smakelijker te maken. Wetenschappers wisten toen niet precies hoe miraculin werkte, maar ze hadden wel een voorgevoel. “Men gelooft dat het eiwit bindt aan receptoren van de smaakpapillen en hun functie wijzigt”, is wat ze schreven. Nu, veertig jaar na de eerste isolatie van miraculin, hebben onderzoekers uit Japan en Frankrijk hun gelijk bewezen.

het onderzoeksteam ontdekte dat miraculin bindt aan de receptor voor zoete smaak bij de mens (hT1R2-hT1R3). De meeste moleculen die de zoete smaak receptor binden, zoals suiker en aspartaam, veroorzaken een zoete sensatie, maar dit is niet het geval voor miraculin. Miraculin activeert alleen de zoete smaak receptor in een zure omgeving. Dit verklaart waarom azijn zo zoet smaakt als siroop zodra je hele tong bedekt is met miraculin. In een neutrale omgeving reageert de zoete smaak receptor helemaal niet op miraculin.

Miraculin verschilt in dit opzicht van andere zoetstoffen. Aspartaam activeert bijvoorbeeld altijd de zoete smaakreceptor, hoe zuur of neutraal de omgeving ook is.

de onderzoekers stelden vast dat miraculin in sommige gevallen concurreert met deze zoetstoffen. Ze stelden eerst de receptoren bloot aan miraculin en brachten vervolgens aspartaam aan in een neutrale omgeving. De receptoren bleven stil. Er gebeurde echter iets vreemds toen de onderzoekers de omgeving wat zuurder maakten. Zodra de onderzoekers aspartaam toevoegden, schoot de reactie van de receptor omhoog, oplopend tot niveaus ver voorbij een normale reactie van aspartaam.

Dit is speculatie van mijn kant, maar dit betekent dat het interessant zou moeten zijn om wat geitenmelk te proberen in combinatie met miraculin. Volgens deze tabel is geitenmelk licht zuur, dus tijdens een smaak trip zou het zoeter moeten smaken dan normaal.

het team bepaalde ook aan welk deel van de receptor miraculine bindt. Voor deze experimenten maakten ze gebruik van het feit dat miraculin geen effect heeft op de zoete smaakreceptoren van muizen. Door stukken van de receptor van de mens en de muis te verwisselen en te mengen, ontdekten ze dat een klein deel van het menselijke t1r2-eiwit alles was wat nodig was voor miraculin om de receptor te activeren. Dit gebied is anders dan waar de meeste zoetstoffen de receptor binden, dus het is onwaarschijnlijk dat miraculin direct met hen concurreert.

in plaats daarvan denken de onderzoekers dat wanneer miraculin de zoete smaakreceptor bindt, het zijn vorm zodanig verandert dat het onmogelijk wordt voor andere zoetstoffen om zich te binden. Dan, wanneer de omgeving zuurder wordt, verandert miraculin zelf van vorm en activeert de receptor. Twee aminozuren in het miraculin-eiwit zijn bijzonder belangrijk voor vormverandering. Het zijn histidines, die protonen krijgen in zure omstandigheden. Dit verandert de totale lading van miraculin, wat kan leiden tot een verandering van vorm.

Dit is niet het hele verhaal van wat miraculin doet met onze smaak. Naast het maken van zure smaak zoet, lijkt het ook elke oogtrekkende zuurheid te neutraliseren. Keiko Abe, een van de belangrijkste auteurs van de studie, zei: “Miraculin verzwakt zuurheid, dus het is waarschijnlijk dat miraculin blokkeert de functie van sommige zure smaak receptor.”Ze onderzoeken momenteel of dit het geval is.

Het is gemakkelijk om de manier waarop we onze omgeving waarnemen als vanzelfsprekend aan te nemen, maar zelfs kleine eiwitten zoals miraculin kunnen onze zintuigen op hun hoofd zetten. Dit alles toont aan hoezeer we afhankelijk zijn van de eiwitten die onze cellen vormen en de moleculen die onze weg kruisen. Katten en knaagdieren hebben inderdaad een mutatie in hun t1r2-gen, waardoor het voor hen onmogelijk is om zoetheid te proeven. Denk eraan: als het leven zuur wordt, breng dan wat wondereiwitten aan. Ze zullen je dag verzachten.

opmerking: Ed Yong van the excellent Not exact Rocket Science heeft ook geschreven over miraculin. Bekijk hier zijn kijk op het verhaal.

afbeeldingen:

Miracle berries by Ohkubo.