ステビオール配糖体の用途は何ですか?

ステビオール配糖体(steviolglycoside)は、キク科の多年生植物steviのrebaudianaから抽出される甘味料であるパラグアイや南米の他の地域に自生しています[1]。現在、ステビオール配糖体は、天然の非栄養性の高効力甘味料の最も代表的な化合物ファミリーである。国内外を問わず、彼らは満場一致でworld&として認識されています#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。

2011年11月、欧州委員会は食品添加物としてステビオシドを承認した。国内外の学者たちの数多くの実験がそれを立証したステビオシドには急性または亜急性毒性はない遺伝毒性や発がん性があり、また、アテローム性動脈硬化症[2]、高血糖[3]、肥満、高血圧、心臓病、虫歯などの疾患[4]を予防するなどの薬理作用があり、抗炎症作用[5]、抗がん作用[6]もあります。免疫エンハンサーとしても使用されることがわかっています[7]。したがって、ステビアはショ糖を置き換えることができ、天然の機能性甘味料です[8]。本稿では、主に生体内におけるステビオシドの代謝経路と、血圧や血糖値の低下、細菌の抑制、免疫力の向上、抗下痢など、ステビオシドの生物学的活性について、フォローアップ研究の参考にしたいと考えています。

1ステビオール配糖体の甘味成分と構造

以上の甘味成分30ステビオール配糖体の葉に見られるステビアrebaudianaすべて-カウレノ酸/エステル化合物である。これらの化合物の砂糖の部门に全部つながってる親複合βを介して-bondとkaurene构造が大きく异なる言语间の四つに分けられる。[9]。のうち、最も豊かにはstevioside{13 ~ [(2-O -β-D-glucopyranosyl -β-D -glucopyranosyl)オキシー]kaur-16-en-18-oic酸β-D-glucopyranosylエステルstevioside、このSt、best-tastingのあるものはRebaudioside {13 ~ [(2-O -β-D-glucopyranosyl-3-O -β-D-glucopyranosyl -β-D-glucopyranosyl)オキシー]kaur-16-en-18-oic酸-β-D -glucopyranosylエステルRebaudioside、このRA、aglyconeはsteviol[(5β8α、β9、10α、13α)打-Hydroxykaur - 16-en-18-oic酸steviol]。それらの立体化学的性質を分析すると、いずれもステビオール(配糖体)c-19およびc-13の位置にグルコースまたはラムノース基の数が等しくないものを接木し、甘味と味の質が異なるステビオシド誘導体を形成する(表1)[10]。

2ステビオシドの生体内代謝

aglyconeと接続されたglycosyl steviosideの団体は主にβ−1、2glycosidic債券消化管の生物が直接ステビオシドを吸収することは不可能ですこれはでvitro実験でも確認されている。消化酵素(アミラーゼ、プロテアーゼ、トリプシン)や肝臓組織は、ステビオシドやレボaudioside aを分解することはできませんが、ブタ、マウス、ヒトの腸内で微生物によって代謝され、ステビオールになることができます[11-12]。ステビオシドのでvivo代謝に関しては、geunsおよびsimonettiら[11、13-14]は、消化管がステビオシドをほとんど吸収しないこと、および大腸に到達したステビオシドが微生物によって糞便中に検出できる唯一の代謝物であるステビオールに代謝されることを発見した。ステビオシドは微生物によってステビオールに代謝され、ステビオールは糞便から検出できる唯一の代謝産物である。この形質転換は主にbacteroides sp.によって下部消化管で行われる[11]。geunsら[14]は、主要なヒト組織および臓器の解析において、ステビオシドが大腸および小腸に優先的に蓄積することを示した。ステビオシドを3日間摂取した後、排泄物からステビオシドは検出されず、ステビオールのみが検出された。

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steviolglucuronide (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最終的には血流を介して運ばれ、腎臓を介して尿中に排泄される。

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ら[15]は、レボオーディシドa(体重5 mg/kg)およびステビオシド(体重4.2mg/kg)の経口投与後のステビオールおよびステビオールグルコシドの薬物動態を健康な男性と比較した。レボオーディサイドaまたはステビオシドの投与後、全ての被験者の血漿中にステビオール配糖体が認められた。摂取後tmaxの中央値はそれぞれ12時間と8時間であった。いずれの化合物も、血液中からステビオール配糖体を除去するためのt 1/2値は類似していました,約14時間で。ステビオール配糖体は、主に72時間にわたって収集尿中に排泄されました,レボオーディシドaとステビオシドの用量の59%と62%を占めました,それぞれ。糞便からはステビオール配糖体は検出されなかった。薬物動態解析では、レボオーディシドaとステビオシドは同じ経路で代謝されて人体に排泄され、ステビオールのグルコシドゥロン酸は主に尿中に排泄されることが示された。

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。糖尿病患者にとっ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は体内に薬理作用を持たないグルコースを調節するステビオシドのそれに似ています。

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る[8 22日)。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]。

melisらは[25]、ステビオシドまたはその代謝物が直接腎機能に作用することを示唆する、ステビオシドの降圧作用の仮説的なメカニズムを提案した。ラットへのステビオシドの静脈内投与(16 mg/kg)は、水の排泄を増加させました,ナトリウムとカリウム,血管拡張効果を生成し、血圧の低下をもたらします。経口摂取量が低すぎるため、これらの効果が経口投与後にも発生するかどうかは不明である[26]。melisはさらに、steviosideと考えています'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]。

で.ステビオシド代謝の研究,正常な血圧を持つボランティア(114/74 mmhg) 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

抗生物質に対する人体の抵抗性の高まりと、新規感染症および再発感染症の発生率の増加により、異なる構造を持つ抗菌物質を発見し、その作用機序を研究することが急務となっている[29]。したがって、抗菌性を有する植物エキスおよび植物化学物質は、治療の選択肢において非常に重要です[30]。debnathら[31]は、真菌または連鎖球菌感染症の影響を受けやすい人にスクロースを使用すると感染が悪化し、代わりにステビオシドを使用すると感染が緩和されることを発見した。したがって、ステビオシドは特定の細菌や他の感染性生物の増殖を阻害すると考えられています[32]。同時に異なるステビア溶媒から抽出物の抗菌活性(水,アセトン,メタノール,クロロホルム,酢酸エチル,ヘキサン)研究され、それはチフス菌、aeromonとしてhydrophila、コレラ菌、枯草菌、黄色ブドウ球菌に対して抗菌活性を持つことが判明しました[30-31,33-34];しかし、発酵ステビアエキスは、サルモネラ菌、黄色ブドウ球菌、枯草菌を阻害する[31,33]。また、tomitaら[35]は、ステビアの温水抽出物が腸管出血性大腸菌やその他の食品由来病原性細菌に対して阻害活性を示すことも明らかにしている。

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-αinterleukで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。のステビオシドのグルコースユニットを3つ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可能性がある。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する,腫瘍の成長を阻害し、血管を強化[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]。ステビオシドはメモールを回復させる効果があるy. 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相互作用が小さい有機アニオンと陽イオンの輸送システムで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

ステビオール配糖体は安全な甘味料であり、中国と米国fdaに使用が承認されているますます多くの国や組織に認められています甘味だけでなく、血圧を下げる作用、脂質を下げる作用、抗菌作用、免疫作用などの薬理学的・生物学的作用があり、製薬・健康産業などでも開発・活用されています。21世紀に入り、緑と安全性が叫ばれる中、天然の機能性甘味料としてのステビオシドの応用が期待されています。ステビオシドの代謝経路と代謝物に関する詳細な研究は、体内での安全性の明確な理解を提供し、また、その生物学的活性のアプリケーションのための参照を提供することができます。

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