羅漢國甘味料モグロシドの研究v

Siraitia grosvenorii (Swingle) CJeffrey, also known as Luohanguo, is the fruit のa perennial vine でthe family Cucurbitaceae. It is mainly produced in Guangxi and is an economically and medicinally important plant that is endemic to China[1]. Siraitia grosvenorii is cool in nature and sweetin taste. It has been used as a traditional medicinal herb for more than 300 years in folk medicine. It has the effects of clearing away heat, moistening the lungs, relieving the pharynx and opening the voice, and lubricating the intestines to promote bowel movement[2⁃3].

現在、羅漢国からは46種類のトリテルペン、7種類のフラボノイド、19種類のアミノ酸、2種類の多糖類など100種類以上の化合物が分離されている[4]。モグロシドは羅漢国の主要な有効成分です。ククルビタントリテルペングリコシドの一種であり、羅漢国エキス、モグロシド、羅漢国サポニンなどとしても知られています[5]。モグロシドはまた、羅漢guo&の主要なコンポーネントです#甘味39;s。

In 1975, Lee[6] determined that the glycoside of the triterpene is the main sweetening component. In 1983, Mogroside Ⅳ, Mogroside Ⅴ and Mogroside Ⅵ were first isolated からLuohanguo, and more than 30 similar compounds have been isolated from Luohanguo since then[7⁃8]. These compounds all have mogroside as the aglycone, followed by different numbers of sugar moieties, as shown in Figure 1. The natural sweetener mogroside has a high sweetness and low calories. Compared to artificial sweeteners, it has less aftertaste and is safer. It also has a hypoglycemic effect and is an ideal substitute for sucrose. It has now been included in the list of food additives in many countries, including the United States, Japan, Australia, and New Zealand [5]. This paper reviews the sweet taste structure-activity relationship, periodic changes, biosynthesis pathway, hypoglycemic effect and other biological activities, and safety of Mogroside, with a view to providing further reference for the application of Mogroside as a natural sweetener.

1甘み構造活性関係

Mogrosides名MogrosideⅢ、MogrosideⅢE MogrosideⅣ、MogrosideⅤ、11⁃O⁃MogrosideⅤ、Luohanguo新グリコシドSimonoside I,などその中のMogroside Vは最高コンテンツ[9]表参照1。[10]murataらが官能検査を行ったところ、モグロシドiii、モグロシドiv、モグロシドv、シモノシドi、および11 o-モグロシドvは、それぞれスクロースの甘味の195倍、300倍、378倍、465倍、68倍に相当することがわかった。

構造的には、モグロシドはアグリコンとしてのモグロシドアルコールを基にしており、グルコース単位はグリコシド結合を介してc3cおよびc3cに結合している。その甘さと構造の関係は、次のとおりです。砂糖の部分の数:甘さを維持するために、cとcの3つの位置に結合された砂糖基の総数は3以上でなければなりません。②の酸化状態11 substituents 11がヒドロキシ団体は、α構成、甘みの強さ;β構成を受ければ彼らは無味である。11基のヒドロキシル基が酸化されると、それらは苦くなります[11 13]。さらに、4つの糖部分しか結合していないにもかかわらず、simenoside iの甘さは4つの糖部分を含むmogroside ivよりもはるかに高い。したがって、構造中の糖基結合の位置がモグロシドの甘さに与える影響も今後の研究の価値がある。一般的なルオハンの糖類構造については、表1を参照のこと。

2周期的な変化と生合成

熟したルハングクは甘いが、若いルハングクは苦いということは、ルハングクの糖質の含有量が成長の過程で変化することを示唆している。村田ら[10]は、熟した羅漢果には未熟な羅漢果に比べて甘い配糖体が多く含まれていることを見いだした。李Dianpengらなど[14]thin-layerクロマトグラフ採用しての変化の研究をして構成ハン被告郭異なる成長の年齢glycosides結果若い実30日未満主に牽制苦いMogrosideⅡE;MogrosideⅢが見え始めること30日以降、コンテンツがピークに達し、55日とMogrosideⅣはも生まれるMogrosideⅣ70 dコンテンツに達し最大になります85 d以降、羅漢国スイートグリコシドvは羅漢国の主要な甘味成分であった。

ノ氏Fenglaiらは【15位】RPによりハン被告郭異なる成長段階を学び⁃HPLC方法、苦いが配糖体(MogrosideⅡE 11⁃O⁃MogrosideⅡE)コンテンツハン被告郭氏は最高10時dで55 dも甘いも噛み分けグリコシドMogrosideⅤ有力となり65 d、コンテンツハン被告郭甘いグリコシドⅤにも大きな変化はない。Mogrosideを除きⅤ、コンテンツすべてのglycosidesファースト増加そして減少の傾向を見せた。も6、7件報告されての生をオリゴ糖チェーンtriterpene glycosidesや植物の中にこの順に合成する可能性に単糖分子を加えaglycone[16]、甘いhigh-glycosidesを一方変換の苦いlow-glycosidesようナ・サンウクの生育周期の間韓郭glycosidesた。

itkinら[17]は、トランスクリプトームとゲノムデータを用いて、モンクフルーツの果実におけるモンクフルーツ甘味料vの生合成経路を完全に解析した。

果実の生合成は、モンクフルーツアルコールの形成とグリコシル化の2段階に分けることができる。まず、luohangolの生産。アセチル補酵素aはメバロン酸経路によってスクアレンに変換される。スクアレンはその後、24,25-ジヒドロキシ-ガンマヒドロキシステロイドに変換され、cyp87d18によって水酸化されてモマモデノールとなる。momordinolが、その後のglycosylationで手続きglycosyltransferaseに初めて糖化されるUGT720-269-1結成した苦いglycosides(Mogroside、ⅠA1 MogrosideⅢX, MogrosideⅣAとSimoninⅠ次のglycosylationによってハン被告郭甘いとMogrosideⅤはついに結成されたよ生合成経路を図2に示す。

In this biosynthetic pathway, the expression of key enzymes UGT720⁃269⁃1 and UGT94⁃289⁃3 that affect glycosylation has temporal differences. UGT720⁃269⁃1 is highly expressed in young 果物and decreases as the fruit matures. The UGT94 enzyme family, on the other hand, shows an increase in expression during the later stages of development. This is consistent with previous reports that the main component in young fruits is low-glycoside compounds such as Mogroside ⅡE, and that high-glycoside compounds continue to increase during the later stages of fruit development, with Mogroside Ⅴ eventually becoming the main component in mature fruits.

要約すると、ルオハングクは一般的に果実が熟し始める65日後に収穫される。処理中に、未熟な果実と熟れた果実からの抽出物を混合してはいけません。これはモグロシドの含有量を減少させ、抽出物の品質に影響を与えるからです。

3. 血糖値を下げる効果

研究によると、モグロシドは血糖値をコントロールするだけでなく、糖尿病に関連する慢性合併症を予防することができます。◆血糖値を下げる機構に分けられる修理すい臓被害、インスリン分泌推進、身魂(インスリン抵抗性、ストレスanti-oxidative、抑制α-glucosidaseます

3.1膵臓の損傷を修復し、インスリン分泌を促進する

Pyrimidine can damage pancreatic β cells by generating free radicals and inhibiting glucokinase, suppressing proinsulin synthesis, and causing type 1 diabetes [18]. Zhang Liqin ら[19] found that Mogroside extract can reduce blood sugar by reducing the damage of alloxan to pancreatic β cells or improving the function of damaged cells. Its main active ingredient may be Mogroside. Qi ら[20] showed that Mogroside extract can effectively improve the morphology of islet cells in diabetic mice, increase the number of islet cells, reduce the damage to mouse islet β cells caused by tetraoxypyrimidine, and improve metabolic disorders. Zhou Ying et アル[21] used rat islet β cell tumor cells RIN⁃5F as the research object and found that Luo Han Guo extract and Mogroside Ⅴ can promote insulin secretion.

3. 2インスリン抵抗性の改善

インスリン抵抗性とは、グルコースの取り込みと利用を促進する際のインスリンの効率が低下することであり、2型糖尿病の主要な病理学的特徴である。インスリン抵抗性を低下させると、糖尿病性合併症の進行を遅らせることができる。liuら[22]は、ストレプトゾトシン(stz)と高脂肪食を組み合わせて、c57bl /6マウスで2型糖尿病モデルを誘導した。この研究では、モグロシド抽出物が糖尿病マウスのインスリン抵抗性指数の低下とインスリン感受性指数の上昇によって示されるように、インスリン抵抗性を改善することが明らかになった。別の研究では、c-jun n末端キナーゼ(tlr4-jnk)の活性化と酸化ストレスがtlr4経路を介して経路を仲介することが報告されている[25]。

3. 3抗酸化ストレス

酸化ストレスとは、身体の状態を指します#39の酸化と抗酸化効果は、身体組織、細胞、タンパク質や他の生体高分子を損傷活性酸素種(ros)を大量に生産し、バランスを欠いている。インスリン抵抗性誘導に加えて、ロス発展も時代にはダメージ膵臓β細胞ででき、糖尿病発生の最終的にトリガまたはが高じ糖尿病[24]大人です。zhu huilingらは[26]、luo han guo saponinを用いた前処理は、エタノール損傷l細胞における活性酸素種とフリーラジカルの過剰な蓄積を減少させ、酸化ストレスを減少させ、脂質過酸化を抑制することを示した。

zou jianら[27]は、粗モグロシド抽出物の抗酸化活性を研究し、それがフリーラジカル(dpph、abts、orac)を除去し、鉄イオン(frap)を減少させ、脂質酸化に抵抗する優れた能力を有することを発見した。抗酸化能力は、濃度の上昇とともに増加しました。chenらは[28]、モグロシドのin vitroでの抗酸化活性を研究し、モグロシドが酸素フリーラジカル(o2-、h2o2、・oh)およびdna酸化損傷を抑制する効果があることを見いだした。その中で、モグロシドvは、より効果的にスカベンジリングであります・oh,一方、モグロシドvは、o2とh2o2のためのより高いスカベンジリング率を持っています。また、11⁃O⁃MogrosideⅤはOH-induced DNA鉱毒被害抑止効果。zhang liqinらは、モグロシド抽出物が、アロキサンによって誘発された糖尿病マウスの肝臓における過酸化脂質(mda)の産生を減少させ、抗酸化酵素システムsodとgshふすみpxの活性を増加させることを発見した。

グリコシダーゼの活性は、炭水化物の加水分解とグルコース産生の速度を遅くし、グルコースの吸収を遅らせ、食後の血糖を低下させる。この方法は2型糖尿病の予防と治療に重要である[29]。さまざまな成長段階から抽出された羅漢郭エキスが、マウスの食後血糖生成を抑制することが分かった。血糖値を下げる効果のメカニズムの一つは、ハン被告郭■サポニン抽出直接つないでαを抑制することができる-glucosidase活動とその抑止効果と教育水准は相関関系作り出せ[30⁃31]

3. 5

luo han guo抽出物によるアデノシン一リン酸活性化タンパク質キナーゼ(ampk)の活性化は、糖尿病マウスの糖新生を抑制し、それによって血糖値を低下させる可能性があることが研究によって示されている[22]。もう一つの研究が発表しハン被告の郭■サポニンレベルを減らすことができる抽出cytokines IFN -γTNF -αとのレベルを上げるのIL-4、セルラー免疫の不均衡、自然の糖尿病が向上したマウスと糖尿病[20]統制が企図された。さらに、モグロシド抽出物は、糖尿病マウスの血清高密度リポタンパク質値を改善し、血中脂質値を正常化し、糖尿病による脂質代謝障害を予防し、糖尿病合併症を予防し治療することができる[19]。

以上のように、モグロシドは1型糖尿病、2型糖尿病の予防・治療効果が高いだけでなく、糖尿病による合併症の予防にも有効である。

4他の薬理作用

4. 1鎮咳剤、去痰薬、および抗喘息薬

chen yaoら[33]は、モグロシドがマウスの咳の数を減らし、気管分泌を促進することを発見した。liu tingら[34]は、咳抑制および去痰作用に対する羅漢郭の有効成分をスクリーニングし、モグロシドvが咳抑制に対する羅漢郭の主な有効成分であると推測した。王ら。[35]効果の模型のスペクトルを築いハン被告クァク监督、痰救済した結果MogrosideⅤ11⁃O⁃MogrosideⅤは相関関系や痰の寄与度が著しく高まり効果があります。[36]が宋らかMogrosideⅤが首をへし折っovalbumin hyperresponsivenessを誘導を抑制するのに効果的です。

4. 2 Hepatoprotective効果

xiao gangら[37]は、四塩化炭素を用いてそれぞれマウスの急性肝障害モデルと免疫肝障害モデルを誘導した。この研究では、モグロシドは、2つの肝臓損傷モデルのマウスの血清altとast活性を低下させ、肝組織のsod活性を増加させ、肝組織の病理学的損傷を改善することが判明した。肝星状細胞(hscs)は、肝線維症の発生に重要な役割を果たしているため、活性化されたhscsのアポトーシスを誘導することは、線維症を予防し、治療する有効な手段である[38]。研究は、モグロシド含有血清がラットの肝星細胞hscの周期をブロックすることができることを発見しました6。モグロシドは、in vitroでヒト肝の星状細胞lx 2の活性化を阻害し、肝の星状細胞のアポトーシスを促進することができる。

4. 3抗がん

In in vitro and in vivo models of pancreatic cancer, Mogroside Ⅴ inhibited tumor growth by promoting apoptosis and cell cycle arrest in pancreatic cancer cells PANC⁃ 1 [42]. Mogroside ⅣE dose-dependently inhibited the proliferation of human colon cancer cells HT29 and human laryngeal epidermoid carcinoma cells Hep⁃2 and tumor growth in a mouse model of xenograft tumors [43]. In vivo skin carcinogenesis experiments in mice found that mogroside V and 11⁃O mogroside V can effectively inhibit the two-step carcinogenesis process using peroxynitrite as a mutagenic carcinogen and terephthalic acid as a tumor promoter. 11⁃O ⁃Mogroside Ⅴ also inhibits the two-step carcinogenesis process using 7, 12⁃dimethylbenz[a]anthracene as a mutagenic carcinogen and terephthalic acid as a tumor promoter [44].

4. 4抗炎症、抗菌

diらは[45]、モグロシドが主要な炎症遺伝子inos、cox-2、およびil-6の発現を低下させ、炎症保護遺伝子parp1、bcl2l1、trp53、およびmapk9の発現を上昇させることによって、raw264.7細胞におけるリポ多糖誘導炎症応答を抑制できることを発見した。同様に、マウスにおいては穂腫れモデルがにより誘発する12-oxotetradecanoylphorbol-13-acetateされるmogrosideが炎症を抑えを抑える応答down-regulating cox−2抑制IL-6表情up-regulating PARP1、BCL2L1、TRP53、MAPK9、燃やす働きδ表情だった。彼はO⁃MogrosideⅤ主な活性成分だけでなく、ハン被告郭in vivoの消炎活動であり、ハン被告Guo&の主な活性成分#黄色ブドウ球菌に対する39の阻害効果。MogrosideⅤの主な活性物質ハン被告Guo'エンテロコッカス・フェカリスおよび大腸菌に対する阻害効果。

5安全

su xiaojianら[47]は、ld50の値を示したLuo Han Guo sweet glycoside (81.6% glycoside content) administered to mice by gavage was greater than 10,000 mg/kg, which is practically non-toxic. Mogroside 3.0 g/kg (equivalent to 360 times the human dosage) was given to dogs by gavage for 4 weeks, and there was no significant effect on the biochemical indicators of the dogs or morphological changes in the tissues and organs. Jin ら[48] conducted a repeated dose subchronic toxicity study on Wistar rats and found that no rats in the Mogroside dose groups died within 13 weeks and that all indicators were normal. It is therefore speculated that the level of adverse reactions in humans is 2,520 mg/kg per day for men and 3,200 mg/kg per day for women or higher. Another study showed that Mogroside administered to mice by gavage at 0.25, 0.5, and 1 g/kg was not genotoxic or reproductive toxic, but when the dose reached 5 g/kg, the rate of micronuclei in the bone marrow erythrocytes and the rate of sperm deformities in male mice were higher than those in the negative control group (P<0.05) [49]. Therefore, further research is needed to determine whether mogroside is genotoxic, and the dosage of mogroside also requires attention.

6結論

people&の改善で#39の生活水準は、糖尿病や肥満などの代謝性疾患は、人間の健康にとって重要な脅威となっている。そのため、食品業界ではスクロースに代わる高甘味・低カロリーの人工甘味料が広く使用されている。しかし、近年、人工甘味料の普及に伴い、その安全性が疑問視されている[50]。いくつかの研究では、人工甘味料の摂取は、砂糖への渇望と依存につながり、カロリー補償の障害は、食欲の刺激、摂取量の増加、体重増加、および耐糖能障害につながることが報告されています[51 - 53]。宋Xiaowan's[54]研究により、天然甘味料のモグロシドは、全身耐糖能およびインスリン感受性の改善において、人工甘味料のアスパルテームよりも有意に有効であることが確認されています。また、人工甘味料は後味が悪くなることがあります。モグロシド抽出物は、サッカリンやアセスルファム- kよりも苦味が少ない[10]。総じて、植物由来の天然甘味料であるモグロシドは、甘味が強く、低カロリーで、安全で後味が少ないため、スクロースの代替品として理想的です。他にも血糖値の低下、咳や痰の緩和、喘息の緩和、肝臓の保護など様々な効果があります。したがって、甘味料、健康製品、医薬品としてのモグロシドの開発は、公衆衛生を促進する上で大きな意義があります。

Mogroside is currently used in the food industry in dairy drinks and solid drinks, but it still faces several problems. Firstly, due to unselective artificial pollination and other reasons, there are currently many varieties of Luohanguo being promoted and applied, and the overall quality of the germplasm is not satisfactory, leaving much room for genetic improvement [55]. (2) The type and content of mogroside undergo periodic changes during growth, so a method for quantitatively determining mogroside is needed to strengthen quality control. (3) At present, the relative sweetness of mogroside is still determined by sensory evaluation by professionally trained assessors, and the electronic tongue cannot replace it [56]. The evaluation process is complex, and the results are subjective; ④ Mogroside is expensive to extract and expensive, so gaining a deeper understanding of the biosynthetic mechanism of mogroside and using cell factories to produce mogroside is one of the potential ways to mass produce mogroside; ⑤ Mogroside&#薬としての39の特性は、まだ開発されていない、その組成は複雑であり、医薬品や健康製品の開発を促進するために、その特定の有効成分に関する研究をさらに深める必要があります。

参照:

【1】魏小琴、雷小、何文京。[j]羅漢国の世界的な生産地域の生態的適合性の分析。^『仙台市史』通史編1、通史編1、通史編1、124頁。

[2]国立薬局方委員会。ピープルの薬局方's中華民国:2020版i [s]。『中国科学技術史』中央公論社、2016年。

【3】李デン鵬、張鴻瑞。羅漢国、広西の専門工場の研究と応用[j]。2000年広西植物20(3):269-275。

[4]  公X, 陳 任洪宰(イム・ホンジェ)N K et アル。 fruits  of  siraitia grosvenorii: a review of a chinese food medicine [j]。 ^パウサニアス、2019年1月10日、10 - 14頁。

[5] wang chen, zhang sicong, wang jian, et al。モンクフルーツ甘味料の応用に向けた研究開発の進捗状況[j]。^ a b c de f g h i(2016年)、61頁。

[6]   李 C.  激しい 羅漢郭の甘味料 (Momordica grosvenori) [J]。Experientia、 ^ a b c d e f g h i『官報』第534号、大正5年5月31日。

【7】  竹本T, 在原S 中島T, ら 学名はfructus momordicae。i . on the sweet princess [j]。1983年Yakugaku Zasshi、103(11日):⁃も載せる久安7年(1151 1154

[8]  竹本T, 在原S 中島T, ら 学名はfructus momordicae。。sapogeninの構造[j]。1983年Yakugaku Zasshi、103(11日):(1155年⁃を辞任。

[9]  マカプガイh c ナナヤカラnスジャラートd ら高⁃表示液体chromatographic主分析甘い原則Lo藩酷果物か[J]^ a b c d e f g h i j agric food chem, 1985, 33(3): 348箱。

[10]    村田Y 吉川 鈴木S Y A et  al.  siraitia grosvenoriにおけるトリテルペン配糖体の甘味特性[j]。j jpn soc food sci, 2006, 53(10): 527(日本語)533。

[11]   松本K 葛西R, K Ohtani et al.  マイナーなククルビタンは、シロシア・グロヴナーリの果実から得られる配糖体である (cucurbitaceae) [j]。chem pharm bull (tokyo), 1990, 38(7): 2032。

[12]   葛西R, 松本 K 沸(にえ R L, et al.  漢方薬の糖体 Hemsleya panacis⁃ムグラ、 そして、ククルビタン配糖体との関係を構造化する[j]。 ^ a b chempharm bull (tokyo), 1988, 36(1): 234 243。

[13]   葛西R, 松本K nie r l et al.  甘くて苦いククルビタン glycosides  from  Helmsleya carnosiflora [j]。^ phytochemistry, 1987, 26(5): 1371ブロック。

[14] li dianpeng, chen yueyuan, pan zhenghong, et al。僧侶果実の成長期における単量体成分の変化に関する研究[j]。2004年広西植物学、24(6):ごっこし⁃549年よ

[15] lu fenglai, liu jinlei, huang yonglin, et al。異なる成長段階における羅漢国の高性能液体クロマトグラフィー指紋に関する研究[j]。2010年食物科学専攻、31(18):283-287。

[16]   K Haralampidis Trojanowska M Osbournのe・生triterpenoid saponins in  植物[j]。 Adv バイオケミカル 2002年運営Biotechnol、55、75:31⁃49。

〔17〕   Itkin M Davidovich⁃Rikanati R, コーエン S ら非糖質の生合成経路です siraitia grosvenorii製の高強度甘味料mogroside v [j]。 2016年したNatl Acad Sci米国、113 (47):E7619⁃E7628。