“神秘果”具有独特的变味功能，因此博得了“天下第一奇果”的美名。多少年来，人们并不清楚其中的奥秘。1968年，日本科学家栗原坚三教授从神秘果中分离出来了一种“神秘果蛋白”，正是由于该蛋白的生物活性，才导致了“神秘果”独特的变味功能。因此，有人把“神秘果蛋白”称为“变味素”。
1989年，科学家首次对神秘果蛋白成功进行了测序工作，并发现这是一种由191个氨基酸以及一些糖链组成的糖蛋白。它以四聚体的形式呈现，其中的单体两两结成二聚体，而两个二聚体则通过二硫键聚合成四聚体。“神秘果蛋白”作为一种糖蛋白，其中的糖成分主要有氨基葡萄糖、甘露糖、岩藻糖、木糖和半乳糖等。
尽管“神秘果蛋白”为一种糖蛋白，但其本身并不具有甜味。日本科学家指出，神秘果蛋白的变味作用，可能与口腔内的pH值有关。在正常情况下，人口腔内的pH值接近于中性。在中性环境下食用“神秘果”时，“神秘果蛋白”位于舌头甜味受体的上方，并紧紧抱住甜味受体而没有激活甜味受体，这样我们就觉得“神秘果”只有淡淡的味道，而没有感觉它有很甜的味道。
不过，人们在食用“神秘果”后的1～2个小时内，再吃柠檬、食醋等酸性食物时，就会体验到它的神秘之处——酸的东西居然有了甜的味道。原来，食用“神秘果”后，口腔内的pH值就会下降。这时，“神秘果蛋白”再遇到酸性物质时就会发生电性改变，激活了舌头上的甜味受体，使得甜味受体异常兴奋，从而使人们感觉到甜甜的味道。
研究认为，“神秘果蛋白”不耐高温，超过100℃时就失去了其独特的变味功能。“神秘果蛋白”在5℃、pH值为4的醋酸盐缓冲液中，其变味能力可以保持约6个月。室温下，在pH值低于3或者高于12的溶液中，“神秘果蛋白”也会失去变味活性。
多少年来，人们一直认为这个现象是不可思议的。即便到现在，人们仍然不清楚“神秘果蛋白”改变味觉的确切机制。不过，有人猜测“神秘果蛋白”是通过改变舌头上味觉细胞的结构，而使得酸味的东西有了甜味。
原来，“神秘果”能把酸味的东西变成淡淡的甜味，并非改变了食品本身的化学成分，而是“神秘果蛋白”在舌头上设置的一个“大骗局”。
我们平常在食用酸味水果时，感觉到的只是酸味而无甜味。但实际上，酸味水果也是含有一些糖类成分的，只不过是酸性成分大于甜性成分罢了。吃了神秘果以后，再吃酸味水果的感觉可就不一样了，酸味水果的成分并没有发生变化，但却只能感觉出甜味来而感觉不出酸味来，其中的奥秘可能就在于对酸味敏感的味蕾感受器暂时被抑制了。
还有研究认为，神秘果蛋白与人类舌头中的受体紧密结合后，可以改变受体的反应方式。酸性食物会改变神秘果蛋白的形状，并且酸度越高，其形状改变就越大，吃起来就感觉越甜。这说明神秘果蛋白在酸性环境下，可以激活细胞膜上的甜味感受器，从而吃什么都有甘甜的滋味。而在碱性环境下，由于某些阳离子将会干扰神秘果蛋白与甜味感受器之间的结合，从而使得神秘果蛋白的变味功能不起作用了。
既然神秘果蛋白“欺骗”了我们，那么是否可以利用这种甜蜜的“欺骗”来造福人类呢？日本的研究人员曾尝试通过基因重组技术来大规模生产神秘果蛋白，以满足人们对甜味的向往和需求，并取得了一些重要的研究成果。但研究人员企图利用基因技术让酵母和烟草植物产生神秘果蛋白的实验，没有取得成功。
不过，研究人员在大肠杆菌和莴苣上进行的基因修改努力获得了成功。在经过基因改造的莴苣叶中，神秘果蛋白的含量为40微克/克。从神秘果蛋白的含量来讲，2克这样的莴苣叶就与1个神秘果的含量相当了。这是一个相当不错的成绩，可望在食品工业和医药工业中派上用场。比如，由于神秘果蛋白容易溶解，热稳定性比较好，因此一个很有前途的应用方向是用做酸性食物（包括软性饮料）的增甜剂。至于神秘果蛋白能否用做低热量增甜剂，目前在国际上的观点尚不统一。比如，在日本发布的《已知食品添加剂列表》中，神秘果蛋白被认定为无害的食品添加剂。但神秘果蛋白在美国的境遇就不乐观了，食品及药物管理局（FDA）不允许其作为增甜剂使用。欧盟国家则对此没有明确的态度，能否用作增甜剂使用还没有法律规定。
