কুরকুলিন

কুরকুলিন বা নিওকুলিন হলো এক ধরনের মিষ্টি জটিল প্রোটিন-সমবায়, যা ১৯৯০ সালে হাইপোক্সিডাসিয়াই বর্গের "কুরকুলিগো ল্যাটিফোলিয়া" নামক উদ্ভিদের ফল থেকে সংশ্লেষণ ও পৃথক করা হয়েছিল। মিরাকুলিনের মতো কুরকুলিনও স্বাদবর্ধক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। তবে মিরাকুলিনের নিজস্ব স্বাদ মিষ্টি না হলেও, কুরকুলিন নিজেই মিষ্টি স্বাদের হয়ে থাকে। কুরকুলিন গ্রহণের পর পানি ও টকজাতীয় মিশ্রণের স্বাদ মিষ্টি মনে হয়।
বিডরি পাতা ("কুরকুলিগো ক্যাপিটুলাটা") নামক উদ্ভিদের ফলে এই জটিল প্রোটিন সমবায় তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় এমআরএনএ শনাক্ত করা হয়েছে। তবে, এই এমআরএনএর প্রকাশ এতই অল্প যে একে সহজে ইমিউনোব্লটিংয়ের মাধ্যমে শনাক্ত করা যায় না।
কুরকুলিনের সক্রিয় গাঠনিক কাঠামো হলো দুইটি ডাইসালফাইড সেতুর মাধ্যমে যুক্ত দুইটি মনোমেরিক এককের সমন্বয়ে গঠিত একটি হেটারোডাইমার। প্রতিটি সম্পূর্ণ মনোমারে ১১৪টি অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রমানুসারে সজ্জিত। কুরকুলিন-১ মনোমারের ওজন ১২.৫ কিলোডাল্টন এবং কুরকুলিন-২ মনোমারের ওজন ১২.৭ কিলোডাল্টন। এই দুইটি আইসোফর্ম হোমোডাইমার গঠনে সক্ষম হলেও, এই হোমোডাইমারে হেটারোডাইমারের মতো মিষ্টি স্বাদ কিংবা স্বাদবর্ধক বৈশিষ্ট্য কোনোটিই থাকে না। বিভ্রান্তি এড়ানোর জন্য এদের হেটারোডাইমার রূপকে অনেক সময় “নিওকুলিন” হিসেবে অভিহিত করা হয়।
সুইস-প্রোট প্রোটিন নকশার জীববৈজ্ঞানিক ডাটাবেজ থেকে মিষ্টি স্বাদের প্রোটিন কুরকুলিন-১ ও কুরকুলিন-২-এর অ্যামিনো অ্যাসিড ক্রম ছকে দেওয়া হয়েছে। অন্তঃশিকল ডাইসালফাইড বন্ধনকে গাঢ় ও বাঁকা হরফে এবং আন্তঃশিকল ডাইসালফাইড বন্ধনকে আন্ডারলাইন করে দেখানো হয়েছে।
কুরকুলিনকে উচ্চমাত্রার মিষ্টকারক হিসেবে গণ্য করা হয়। ভরের ভিত্তিতে তুলনায় কুরকুলিনের মিষ্টতা সমান ভরের সুক্রোজের তুলনায় ৪৩০–২০৭০ গুণ বেশি হতে পারে বলে জানা যায়।
সাধারণ পানি ও অম্লযুক্ত (সাইট্রিক অ্যাসিড) পানিতে কুরকুলিনের মিশ্রণ মুখে নিলে যথাক্রমে ৬.৮% ও ১২% সুক্রোজ দ্রবণের সমপরিমাণ মিষ্টতা অনুভব করা যায়। সাধারণ পানিতে এই মিষ্টতা ৫ মিনিট এবং অম্লযুক্ত পানিতে এই মিষ্টতা ১০ মিনিট পর্যন্ত অনুভূত হয়।
নিরপেক্ষ পিএইচ দ্রবণে দ্বিধ্বনাত্মক আয়নের (যেমন Ca ও Mg ইত্যাদি) উপস্থিতি কুরকুলিনের স্বাদবর্ধক ক্ষমতাকে ক্রাস করে। তবে অম্লযুক্ত মিশ্রণে এই আয়নসমূহের কোনো প্রভাব পরিলক্ষিত হয় না। অনুরূপভাবে, নিরপেক্ষ কিংবা অম্লযুক্ত কোনো মিশ্রণেই একযোজী আয়নসমূহ (যেমন Na ও Cl ইত্যাদি) কুরকুলিনের স্বাদবর্ধক বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করে না।
কুরকুলিনের স্বাদবর্ধক ক্ষমতার কার্যপ্রণালী সম্পর্কে নিশ্চিতভাবে জানা না গেলেও, ধারণা করা হয়, কুরকুলিনের একটি সক্রিয় সাইট স্বাদকোরকের আবরণে শক্তভাবে লেগে থাকে। অন্যদিকে আরেকটি সক্রিয় সাইট মিষ্টি স্বাদের জন্য দায়ী স্বাদকোরকের সাথে যুক্ত হয়। এই দ্বিতীয় সক্রিয় সাইটটি এর মিষ্টি স্বাদের জন্য দায়ী বলে মনে করা হয়। Ca এবং/অথবা Mg আয়নের উপস্থিতিতে পানি ও অম্ল কুরকুলিনের সক্রিয় সাইট ও গ্রাহক সাইটের সংযোজনকে নিয়ন্ত্রণ করে। ফলে মিষ্টি স্বাদের মাত্রাগত পরিবর্তন ঘটে। কুরকুলিন টিএএস১আর৩ নামে স্বাদকোরকের একটি অনন্য অ্যামিনো প্রান্তে যুক্ত হয় বলে মনে করা হয়।
অন্যান্য প্রোটিনের মতো কুরকুলিন তাপের প্রতি সংবেদনশীল। তাপমাত্রায় কুরকুলিনের মিষ্টি স্বাদ ও স্বাদবর্ধক বৈশিষ্ট্য হ্রাস পেতে শুরু করে। ফলে উত্তাপে প্রস্তুতকৃত বা প্রক্রিয়াকৃত খাদ্য উৎপাদনে কুরকুলিন ব্যবহার করা সুবিধাজনক নয়। কিন্তু এই তাপমাত্রার নিচে ক্ষারীয় ও অম্লীয় উভয় ধরনের মিশ্রণে কুরকুলিনের বৈশিষ্ট্য অক্ষুণ্ণ থাকে বিধায় সতেজ খাবারের সাথে কিংবা অতিরিক্ত মিষ্টকারক হিসেবে কুরকুলিন ব্যবহার করা যেতে পারে।
কুরকুলিন প্রকৃতিতে বিপুল পরিমাণে পাওয়া যায় না। তাই রিকম্বিনেন্ট প্রযুক্তিতে বিকল্প পদ্ধতিতে কুরকুলিন তৈরির প্রচেষ্টা চলমান রয়েছে। ১৯৯৭ সালে "ই. কোলাই" ও ইস্টের মাধ্যমে কুরকুলিন তৈরি করার চেষ্টা করা হয়। তবে এর মাধ্যমে উদ্ভাবিত কুরকুলিনের মিষ্টি স্বাদ কিংবা স্বাদবর্ধক বৈশিষ্ট্য–কোনোটিই উপস্থিত ছিল না। তবে ২০০৪ সালের একটি গবেষণার মাধ্যমে "ই. কোলাই" থেকে সংশ্লেষিত কুরকুলিনে মিষ্টি স্বাদ ও স্বাদবর্ধক বৈশিষ্ট্য যুক্ত করা সম্ভব হয়েছে। এই গবেষণার সময়ে কুরকুলিন-২ নামের আরেকটি প্রোটিন উৎপাদনের জিন আবিষ্কৃত হয়, যা সম্পর্কে পূর্বে জানা ছিল না। কেবল কুরকুলিন-১ ও কুরকুলিন-২-এর সমন্বয়ে গঠিত হেটারোডাইমার কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।
বিভিন্ন চ্যালেঞ্জের পাশাপাশি কতিপয় বিধিমালা ও আইনি বিষয় রয়েছে, যেগুলো মিষ্টকারক হিসেবে কুরকুলিনের বাজারজাতকরণের পূর্বে সমাধান করার প্রয়োজন হবে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র ও ইউরোপীয় ইউনিয়নের বাজারে এখন পর্যন্ত কুরকুমিনের কোনো আইনি স্বীকৃতি নেই। তবে জাপানের স্বাস্থ্য ও কল্যাণ মন্ত্রণালয়ের বিদ্যমান খাদ্য সংযোজকের তালিকায় (জেট্রো কর্তৃক ইংরেজি ভাষায় প্রকাশিত) কুরকুলিনকে নিরাপদ খাদ্য সংযোজক হিসেবে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে।