ステビオール配糖体の用途は何ですか?

Steviol glycosidesare のsweetener extracted からのperennial Asteraceae plant ステビアrebaudiana, which is native to Paraguay とother parts のSouth Americの[1]. Steviol glycosides are currently のmost representative compound family のnatural, non-nutritive, high-potency sweeteners. Both domestically とinternationally, they are unanimously recognised としてのworld&#第39話「シュガーソース」に登場。ステビオール配糖体はショ糖の200 ~ 350倍甘いが、ショ糖のカロリーは300分の1である。2008年末、米国fdaはステビアのレボaudioside aをgras(一般的に安全と認められている)として承認した。

In November 2011, のEuropean Commissiにapproved steviosideas a food additive. Numerous experiments によってdomestic とforeign scholars have shown that steviosidehas no acute またはsubacute toxicity, genetic toxicity or carcinogenicity, とalso has pharmacological 活動such as preventing atherosclerosis [2], hyperglycemia [3], obesity, hypertension, heart disease, dental caries とother diseases [4], as well as certaでanti-inflammatory [5] とanti-cancer [6] effects. It has also been found to be used as an immune enhancer [7]. Therefore, ステビアcan replace ショ糖とis a 自然functional sweetener[8]. This article mainly reviews the metabolic pathway のsteviosideでvivo とthe biological activities のstevioside, such as lowering 血圧力と血sugar, inhibiting bacteria, 改善immunity, とanti-diarrhea, でthe hope のproviding a reference ためfollow-up research.

1ステビオール配糖体の甘味成分と構造

のsweetening components のthe more than 30 steviolglycosides found でthe 葉のステビアrebaudianaare all ent-kaurenoic acid/ester compounds. のsugar un◆でthese 化合物are all connected to the parent compound via a β-bond とcan be divided into four different kaurene structures [9]. , のwhich the most abundant is stevioside{13-[(2-O-β-D-glucopyranosyl-β-D -glucopyranosyl)oxy]kaur-16-en-18-oic acid, β-D-glucopyranosyl ester, Stevioside, St}, while the best-tasting one is Rebaudioside A{13-[(2-O-β-D-glucopyranosyl-3-O-β-D-glucopyranosyl-β-D-glucopyranosyl)oxy]kaur-16-en-18-oic acid-β-D -glucopyranosyl ester, Rebaudioside A, RA}, the aglycone のwhich is steviol[(5β, 8α, 9β, 10α, 13α) -13 -Hydroxykaur - 16-en-18-oic acid, steviol]. Analyzing their stereochemistry, they are all steviol (glycoside) C-19 とC-13 positions grafted とan unequal number のglucose or rhamnose groups, forming steviosidederivatives with different sweetness とtaste qualities (Table 1) [10].

2ステビオシドの生体内代謝

The aglycone とglycosyl groups のstevioside are mainly connected によってβ-1,2glycosidicbonds, which makes it impossible ためthe stevioside to be directly absorbed によってthe organism でthe digestive tract. This has also been verified ででvitro experiments. Digestive enzymes (amylase, protease, とtrypsin) とliver tissue canないdegrade stevioside とrebaudiosideの, but they can be metabolized by microorganisms でthe intestines のpigs, mice, とhumans to become steviol [11-12]. Regarding the でvivo 代謝のstevioside, Geuns and Simonetti et アル[11, 13-14] found that the gastro腸tract absorbs very little stevioside, and that stevioside reaching the colにis metabolized by microorganisms into steviol, which is the only 現場that can be detected でthe feces. stevioside is metabolised by microorganisms to steviol, which is the only metabolite that can be detected in the faeces. This transformatiにis mainly carried out by Bacteroides sp. in the lower gastro腸tract [11]. Geuns et アル[14] showed in an analysis のkey 人間tissues and organs that stevioside accumulates preferentially in the large and small intestines. After 3 days のstevioside consumption, no free stevioside was detected in the feces, only free steviol.

simonettiら[11]では、ボランティアの末梢血中に遊離したステビオールは認められず、結合した状態でのみ認められた。これは、末梢血中の遊離したステビオールが肝臓によってステビオールグルコシドに変換されることを示している。尿中に遊離型のステビオールは検出されず、配糖体としてのみ検出された。尿中に検出されたのは、ステビオールグルコシドのみであった[13,15]。ステビオシドの体内代謝経路を図1に示します。それは完全にステビオールに盲腸内細菌によって分解され、ステビオールの一部が吸収され、腸肝循環を通過します。へ運送されるように門脈を介して変換steviol glucuronide (steviol 19-O -β-D-glucopyranosiduronic酸SG)腸肝循環、血に輸送ただよってついに腎臓経由で尿に体内から排出される。(steviol glucuronide、steviol 19-O -β-D-glucopyranosiduronic酸SG)、それを私たち血を介して耳究極的にの腎臓経由で尿に排泄されだと指摘した。

Glucuronideはすぐに肝臓に形成して、大豆フラボノイドと同様に、複合に代謝であり、後摂取しており、によっては、その後に崩壊しβ-glucuronidaseとsulfatase[16]。

Wheeler et アル[15] compared the pharmacokinetics のsteviol and steviol glucosides 後口頭administratiにのrebaudiosideの(5 mg/kg body weight) とstevioside(4.2mg/kg body weight) to 健康men. Steviol glycosides were found in the plasma のall subjects 後administratiにのeither rebaudiosideのor stevioside. The median Tmax after intake was 12 h and 8 h, respectively. For both compounds, the T1/2 values for the elimination のsteviol glycosides from the blood were similar, at about 14 h. Steviol glycosides were mainly excreted in the urine collected over 72 hours, accounting for 59% and 62% のthe dose of rebaudioside のand stevioside, respectively. Steviol glycosides were not detected in the feces. Pharmacokinetic analysis showed that rebaudioside のand stevioside are metabolized and excreted in the human body by the same route, and that steviol glucosiduronic acid is mainly excreted in the urine.

3ステビオシドの生物学的活性

3.1血糖値への影響

糖尿病は、インスリン分泌の欠乏やインスリンの作用の障害によって引き起こされる代謝性疾患です。インスリン活性が低いか、インスリン分泌量が足りない2型糖尿病患者の場合、砂糖の摂取量を厳密に数値化しなければならない。ステビオシドはインスリン分泌を促進し[17]、甘くて低カロリーという特徴がある。したがって、糖尿病患者に対しては、スクロースの代わりにステビオシドを使用することができます[17]。

陳〔17〕のメカニズムを研究を学びステビオサイドの6分1血糖値を下げることができる結果を刺激インスリンの分泌を膵臓β-cellsとβ位だい線INS-1細胞インスリン感度高めよう、血糖値を減らしてゆく种とやコレステロール等級[18]长期间にわたって。血糖値は3.3 mmol/ lから16.7 mmol/ lに増加してインスリン分泌を促進し、ステビオシドは1mmol/ lで有意にインスリン分泌を促進した。正常血糖値の高血圧患者が長期間ステビオシドを摂取しても、空腹時血糖値には影響しない[19]。しかし、興味深いことに、レボaudioside aは、gkラットを用いた長期的な研究で、インスリン分泌を促進しないことが判明した[20]。2型糖尿病患者では、16例でレボオーディサイドaを服用しても、血糖の恒常性には影響せず、血中脂質や血圧にも影響しなかった[21]。これは、レボオーディシドaがグルコースの調節においてステビオシドのような体内での薬理作用を持たないことを示している。

3.2血圧低下効果

現在、血圧を下げるには主にカルシウムチャネル遮断薬、アンジオテンシン変換酵素阻害薬、β遮断薬、α遮断薬、血管拡張薬、利尿薬の6つの方法がある。ステビオシドは血圧を下げる効果があります[8、22]。ステビオシドが血圧を下げるメカニズムは、主に細胞外のca2 +の流入を減少させ、血管拡張剤(プロスタグランジン)の産生を刺激することによって、カルシウムチャネル遮断薬と似ている[23]。初期の動物実験およびヒト実験では、乾燥したステビア葉の液体抽出物が全身および腎血管の血管拡張を促進し、それによって低血圧を引き起こし、腎自己調節機能を弱め、多尿症や尿中ナトリウム排泄などの悪影響を引き起こすことが示されている[24]。

Meliset アル[25]proposed a hypothetical mechanism for the 血圧効果of stevioside, suggesting that stevioside or its metabolites act directly on renal function. Intravenous administration of stevioside (16 mg/kg) to rats 増えthe excretion of water, sodium and potassium, which would produce a vasodilatory 効果and result in a reduction in blood pressure. Be原因口頭intake is too low, it is unclear whether these 効果also occur after oral administration [26]. Melis further believes that stevioside'sの血管拡張活性は、ca2 +チャネルの遮断に寄与する。この効果により、平滑筋細胞へのカルシウムの流入が抑制され、血管拡張が起こる[27]。

ステビオシド代謝に関する研究では、正常血圧(114/74 mmhg)のボランティアに10~ 15 mg/kg体重のステビオシドを経口投与したが、血圧への影響は認められなかった[14]。7週間、11週間、および6週間の実験で、3回の用量(体重3.75、7.5、および15 mg/kg)を摂取したところ、軽度高血圧患者(140/94 mmhg)の収縮期血圧および拡張期血圧には効果がなかった[28]。これらの結果は、ステビオシド摂取量が体重15 mg/kgまでであれば、正常な血圧集団の血圧に影響を与えないことを示している。

3.3抗菌作用がある

The increased resistance of the human body to 抗生物質and the increased incidence of new and recurring infectious diseases have prompted the urgent need to discover antibacterial substances with different structures and to 研究their mechanisms of 動作[29]. Therefore, 植物エキス and phytochemicals with antibacterial properties are of great importance in 治療options [30]. Debnath et アル[31] found that the use of sucrose in people susceptible to fungal or streptococcal infections can aggravate the infection, while the use steviosideのinstead can alleviate it. Therefore, stevioside is believed to inhibit the growth of certain bacteria and other infectious organisms [32]. At the same time, the antibacterial activity of 抽出from different stevia solvents (water, acetone, methanol, chloroform, ethyl acetate, hexane) was studied, and it was found to have antibacterial activity 反対Salmonella typhimurium, Aeromonas hydrophila, Vibrio cholerae, Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus [30-31, 33-34]; however, 発酵stevia 抽出can only inhibit Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis [31, 33]. Tomita et al. [35] also found that a hot water extract of stevia had inhibitory activity against enterohemorrhagic Escherichia coli and other foodborne pathogenic bacteria.

3.4免疫効果

免疫系は、侵入する病原体、異物およびがん細胞に対する宿主の防御を構成している。炎症性サイトカインの放出や活性酸素・窒素種の形成などの炎症プロセスは、免疫応答の重要な部分である。この過程では、免疫系、上皮細胞、内皮細胞などが、有害な刺激の除去や治癒にインタラクティブに関与します。炎症応答は、免疫細胞とサイトカインが媒介する初期の宿主免疫応答である。病原性細菌および他の感染性物質は、単球またはマクロファージを直接活性化し、サイトカインのカスケードと炎症過程における免疫応答を開始することができる。Monocytesが刺激される大量のcytokinesスピード出す生物学的など活発ペプチド/腫瘍壊死因子TNF-αinterleukin IL-1β。また、活性フリーラジカル/一酸化窒素(no)も炎症に関与しています[36]。したがって、TNF -αの生産の邪魔をし、IL-1β、一酸化窒素用として多く使われてインジケータの消炎効果を評価する自然製品[37]。

Boonkaewwanら。[38]に通报し人類monocyte THP-1刺激に染まる細胞の子宮ですこのリポ多糖類(のLPS) stevioside (1 mmol / L)の釈放を大幅に減らしてpro-inflammatory要因(TNF -αIL-1β)THP细胞からしかも展示の緩やかに下降一酸化窒素は生産がありますtoll様受容体4 (tlr4)は、lpsシグナルの重要な受容体の一つである。ステビオシドはlpsの競合阻害剤としてtlr4に結合する可能性がある。ステビオシドの3つのグルコース単位は、thp-1細胞におけるステビオシドとtlr4の相互作用において重要な役割を果たしていると考えられている。このレベルの単球にとって、ステビオシドは健康な人々の自然免疫を高めるのに有益である。一方、LPS-stimulated THP-1細胞steviosideで抑制される釈放同濃度TNF -αIL-1βと楽観主義バイアスを変えることがNF -κBシグナリング経路。NF -κBは転写因子对濑乃宫小姐pro-inflammatoryの表情でcytokines免疫細胞(図2)。

kochikyan[39]は、ステビオシドとステビオールが、皮膚がんおよび局所炎症の形成の主要な要因である12- o-14アルケネボールボール13-アセテート(12- o-テトラードcan oylphorbol-13-アセテート(tpa)[40]の産生を阻害することができるため、ステビオシドが胃潰瘍を予防できることを発見した[40]。nakamuraら[41]は、ステビオシドが皮膚がんにおけるtpa誘発性腫瘍の成長を阻害することを発見した。ステビオシドは細胞再生と血液凝固を促進し、腫瘍の成長を阻害し、血管を強化する[4,42 - 43]。mizushinaら[44]は、ステビオールがdnaポリメラーゼおよびdnaトポイソメラーゼiiの活性を阻害することによって3つのヒトがん細胞株の増殖を阻害し、それによって抗がん効果を発揮することを発見した。

3.5その他の生物学的活動

下痢は、一般的な大腸疾患で、通常、細菌やウイルスによる腸内感染によって引き起こされます。腸内出血性大腸菌は、重度の血性下痢を引き起こす可能性があります。富田ら[35]は、ステビオシドが腸内出血性大腸菌に対して抗菌活性を有することを見出し、下痢の治療薬になる可能性があると推測した。ステビオシドおよびその誘導体は、主に腸内のcl分泌に影響を与えることにより、過剰な腸液分泌によって引き起こされる分泌性下痢を治療します[45]。ステビオシドは記憶を回復させる効果がある。sharmaら[46]は、マウスの学習能力と記憶能力を評価するために水迷路法を用いた。その結果、スコポラミンが記憶障害を引き起こした後、ステビオシドがマウスの記憶を回復させることが分かった。ステビオシドの経口摂取はう蝕を予防することができ、カルシウム拮抗薬と考えられる[47]。ステビオシドはまた、アテローム性動脈硬化症に対して一定の抑制効果を有する。Holvoet'sの研究では、マウスがステビオシドを摂取した後、酸化された低密度リポタンパク質(ox-ldl)の沈着が減少し、抗酸化物質スーパーオキシドジスムターゼ(sod)の発現が増加し、アテローム性動脈硬化の程度が低下することがわかった[48]。

近位尿細管の主な機能は再吸収である。また、有機アニオンや陽イオンの分泌システムにより、さまざまな異物や化合物を除去することができます。したがって、この分泌および輸送系を阻害または干渉することで、近位尿細管による治療薬のクリアランスを減少させ、薬剤自体の治療効果を高めることができます。ステビオール配糖体は、有機アニオンおよびカチオン輸送系との相互作用が少ない。ステビオール配糖体の経口摂取後、それらは体内でステビオールに変換される。この過程での腎輸送系との相互作用により、ステビオールは医学的価値を持つ可能性がある。これにより、治療薬の除去を遅らせることができ、除去される前に薬剤自体の有効性をより良く発揮し、治療目的を達成することができます[49]。

4展望

Steviol glycosides are a safe sweetener that has been approved for use by the China and USFDA and is being recognized by more and more countries and organizations. In addition to its sweet taste, it also has pharmacological and biological activities such as lowering blood pressure, lowering blood lipids, antibacterial and immune, which are also being developed and utilized in the pharmaceutical and health industries. In the 21st century, which advocates green and safety, stevioside, as a 自然functional sweetener, has a very broad application prospect. In-depth research on the metabolic pathway and metabolites of stevioside can provide a clearer understanding of its safety in the body and also provide a reference for the application of its biological activity.

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