Estudio sobre la planta medicinal Luo Han Guo

Siraitia grosvenorii (Swingle) C. Jef-frey ex Lu et Z. Y. Zhang is the dried fruit of a dioecious, dioecious perennial vine in the family Cucurbitaceae. It is cool in nature, sweet in taste, and enters the lung meridian. It has the effects of clearing away heat from the lungs, moistening the lungs, relieving sore throat and improving voice, and lubricating the intestines to promote bowel movement. It is used to treat cough due to lung heat, sore throat with loss of voice, and constipation due to dryness in the intestines [1]. As a precious medicinal and sweetening plant unique to China, Luo Han Guo is mainly produced in Yongfu, Lingui and Longsheng, etc., in Guangxi. The fruit of Luo Han Guo contains a variety of sweet glycosides, among which Mogroside V is one of the strongest non-sugar sweeteners in the world, about 300 times sweeter than sucrose. It is widely used in foods, health products and medicines, and is an ideal sugar substitute for diabetics, obese people and hypertensive patients [2]. This paper reviews the taxonomic status, geographical distribution, main cultivated varieties, breeding and cultivation techniques, chemical composition, pharmacological effects and molecular biology research of Luo Han Guo, with a view to providing a reference for further in-depth research, development and utilization of Luo Han Guo.

1 estado taxonde Siraitia grosvenori

Con respecto a la taxonomía de Siraitia grosvenori, Merrill estableció por primera vez un nuevo género (Siraitia) en 1934 con S. silomaradjae como la especie tipo, pero no fue reconocido. En 1941, el Swingle americano clasificó a Luo Han Guo como una especie del género Momordica en la familia Cucurbitaceae después de identificarlo basado en el espécitan Yinghua No. 1 (recogido en el condado de Yongfu, Guangxi). En 1979, después de estudiar este espéci, el botánico británico Jeffrey concluyó que Luo Han Guo no pertenecía al género Momordica sino al género Thladiantha basándose en el hecho de que los zarcilde de la planta se bifurcan en la punta y se tuerzan hacia arriba y hacia abajo en el punto de bifurcación, él creyó que la fruta de Luohan no pertenecía al género Momordica sino al género Thladiantha, y la nombró Thladiantha grosvenorii (Swingle) C. Jeffrey. A este respecto, muchos estudiosos en China se muestran escépticos [3]. En 1997, Zhuang Weijian et al. [4] finalmente determinó que el número cromosómico de Luo Han Guo es x = 14, mientras que el del género Tribulus es x = 9, y el del género Momordica es x = 11 o 14. Además, la morfodel polen de Luo Han Guo es bastante diferente de la de Tribulus terrestris, y es más similar a la de Momordica charantia y Tribulus terrestris, a excepción del tamaño de poly el tamaño de malla [5].

En 1980, durante Jeffrey's visita a China para examinar especímenes, Lu Anmin et al. del Instituto de botá, Academia China de ciencias [6] concluyó que los lóculos anteras machos del grupo frulohan estaban inflexo o arque, y las semillas eran significativamente más grandes, que era claramente diferente del género Momordica. También concluyeron que no podía ser colocado en el género Momordica porque estas plantas no tenían brácteas en los talde de las flores femeninas y masculinas, los estambres no son tres sino cinco, y la piel del fruto es lisa y libre de proyecciones tuberosas. Por lo tanto, se propuso que Siraitia debería ser separada y un nuevo género establecido. Posteriormente, Jeffrey utilizó el nombre del género Siraitia propuesto por Merrill en su artículo "East Asian Cucurbitaceae" y transfitodas las especies de Siraitia al género Siraitia. Actualmente, la taxonomía botáacepta generalmente la reclamación taxonde Jeffrey y Lu Anmin et al. [6] en 1984, que el nombre científico de Siraitia grosvenorii (Swingle) C. Jeffrey ex Lu et Z. Y. Zhang es Siraitia grosvenorii (Swingle) C. Jeffrey ex Lu et Z. Y. Zhang, y que es una planta en el género Siraitia en la familia Cucurbitaceae. Sin embargo, en la literatura temprana, Siraitia grosvenorii todavía se escribe a veces como Thladi-antha o Momordica grosvenorii.

2. Distribución de Siraitia grosvenorii

Los recursos de Siraitia grosvenorii se distribuyen principalmente en algunas zonas montañosas de Guangxi, Guangdong, Hunan, Guizhou, Hainan y Jiangxi en China. Estas áreas tienen un clima tropical y subtropical húmedo, con una altitud de 250-1400 m, un easting de 106.5° -115.0 °, y una latinorte de 21.0° -24.5 °.  Sin embargo, su distribución no es uniforme. Entre ellos, los condados de Yongfu y Lingui en Guangxi son los centros de cultivo de Luo Han Guo [7]. Luo Han Guo está ampliamente distribuido en Guangxi, desde el condado de Zhaoping en la ciudad de Hezhou en el este, el condado de Pubei en la ciudad de Qinzhou en el sur, el condado de Lingyun en la ciudad de Baise en el oeste, y el condado de Lingui en la ciudad de Guilin en el norte. Entre ellas, la montaña Dayao, en el condado autónomo de Jinxiu Yao, tiene la distribución más concentrada [8].

3 principales variedades cultivadas de Luohanguo

Las principales variedades cultivadas de Luohanguo son Qingpiguo, Dongguanguo, Lajianguo, Changtan Guo, Hongmaoguo y Chashanguo. Debido al grave daño causado por las enfermedades virales, nematosis de nudo radical, marchitamiento bacteriano y moscas de la fruta, etc., y el uso de cultivos de tejidos para la propagación de plántulas puede lograr el propósito de rápida propagación y purificación de buenas variedades, por lo que en los últimos años, plántulas de cultivo de tejidos de variedades como Bolin y Qingpi Han sido ampliamente promovidas en las áreas productoras de Luo Han Guo. Entre ellos, Bolin No. 3 es una nueva cepa de Luo Han Guo que fue seleccionada con éxito de la fruta Bolin No. 2 de piel verde. Después de la desinfección apical y la rápida propagación, cultivo direcy purificación y rejuven, se cultivcon éxito en 2003.

It has excellent characteristics such as wide adaptability, well-developed roots, vigorous growth, drought and fertilizer tolerance, concentrated flowering, early fruiting and high yield, low pest and disease damage, few physiological fruit cracks, high rate of medium and large fruits, good quality, and stable seed characteristics [9]. Yongqing No. 1 is a female clonal variety that was produced by crossing a winter melon fruit as the male parent with a Longjiang green-skinned fruit as the female parent, followed by two years of single plant selection and tissue culture breeding. The fruits of this variety are long and oval, with a large fruit rate of up to 73.48% with an average single fruit weight of 100 g. The content of sweetener V, total fruit glycoside, total sugar, water extract and vitamin C is as high as 1.03%, 8.84%, 17.40%, 37.90% and 3.02 mg/g, respectively. It has good yield and strong stress resistance, with up to

165.000 por hectárea [10].

4 técnicas de propagación y cultivo de Luohanguo

Las principales técnicas tradicionales de propagación para Luohanguo son la propagación de semillas, propagación de tubérculos, propagación por capas, propagación de esquey propagación de injer. Habida cuenta de la grave situación actual de enfermedades virales, nematosis de las raíces y mosca de la fruta en las zonas de producción, así como de las consecuencias negativas de las formas tradicionales de plantación, como la deforestación de los bosques de montaña en detrimento del medio ambiente, que provoca la erosión del suelo, la degradación del habitat, etc., por una parte, se han modificado las técnicas tradicionales de propagación, Y se ha avanzado significativamente en la investigación experimental usando cultivo de tejidos para obtener plántulas libres de virus [11,12]. Entre ellos, el jardín botánico Medicinal de Guangxi, el Instituto de botáde Guangxi, y Guilin High-tech Zone Berlin Biotechnology Co., Ltd. han participado en la selección, cría y rápida propagación de excelentes cepas de Luohanguo en los últimos años, lo que ha mejorado la resistencia al estrés de Luohanguo hasta cierto punto y logrado el objetivo de aumentar la producción y mejorar la calidad. En la actualidad, las plántulas de cultivo de tejidos de variedades como la fruta Qingpi y Bolin han sido ampliamente promovidas en las áreas de producción; Por otra parte, ha habido muchas discusiones e intentos de transformar el método tradicional de plantación en colina de Luohanguo en un método de cultivo de tierras llanas [13].

5 composición química de Luohanguo

5.1 triterpenoides cucurbitanos y sus glucósidos

At present, the main triterpenoid and its glycosides isolated and identified from the fruit of Luohanguo are: Simonoside I, Mogroside II E, Mogroside III, Mogroside III E, Mogroside IV, Mogroside V, 11-oxo-Mogroside V [14], Mogroside ⅣA and Mogroside ⅡA1 [15], Luohanguo digolyl benzoate [16], and Luohanguo neoglycoside [17]. The above components are the main sweet components of Luohanguo, accounting for 3.755% to 3.858% of the dried fruit content. Among them, Mogroside V is the main sweetening component, while Simonoside I is the sweetest component of the cucurbitane triterpene glycosides. When its content is 0.01%, the sweetness of the two is 256 to 344 times and 563 times that of a 5% sucrose aqueous solution, respectively. In addition, Luo Han Guo acid A and Luo Han Guo acid B [18] and Luo Han Guo acid E [19] have been isolated and identified from the root of Luo Han Guo.

5.2 proteínas y aminoácidos

Xu Weikun et al. [20] encontraron que el contenido proteico de la fruta seca de Luo Han Guo fue de 7,1 a 7,8%. En su hidrolisado, a excepción del triptóf, que no fue detectado, todos los 18 aminoácidos están presentes, incluyendo 8 aminoácidos esenciales para el cuerpo humano. El mayor contenido es ácido glutámico y ácido aspártico, lo que demuestra que Luo Han Guo tiene cierto valor nutricional.

5.3 flavonoides

Si Jianyong et al. [21] isolated two flavonoid glycoside components from fresh Luo Han Guo aqueous extract: kaempferol-3,7-α-L-dirhamnoside and kaempferol-3-O-α-L-rhamnoside-7-O-[β-D-glucopyranosyl-(1-2)-O-L-rhamnoside]. Chen Quanbin et al. [22] isolated and identified kaempferol-3,7-O-α-L-dirhamnoside and quercetin-3-O-β-D-glucose-7-O-α-L-rhamnoside from the leaves of Luo Han Guo, with kaempferol and quercetin as the aglycones. Liao Riquan et al. [23] isolated and identified luohangol benzoate, bis[5-formylfurfuryl] ether, 5-hydroxymethyl furfuroic acid, succinic acid, magnolol, kaempferol, kaempferol-3,7-0-a-L-dirhamnoside, of which bis[5-formylfurfuryl] ether, 5-hydroxymethyl furfural and magnolol were isolated from Luo Han Guo for the first time.

5.4 otros ingredientes

The fresh fruit of Luo Han Guo contains D-manitol[24]; La fruta madura contiene 26 elementos inorgánicos (16 de los cuales son esenciales para el cuerpo humano) [25] y una gran cantidad de glucosa y fructosa [26]; El aceite de semilla es rico en ácidos grasos insaturados [27].

6 efectos farmacológicos de Luo Han Guo

6.1 efectos expectorantes y supresores de la tos

Luo Han Guo Mogroside V can increase the secretion of phenol red in the trachea of mice, promote the movement of mucus in the esophagus of frogs, and inhibit ammonia-induced coughing in mice. However, it has no significant effect on guinea pig asthma induced by citric acid, indicating that Luo Han Guo sweet glycosides have expectorant and antitussive effects [28].

6.2 efecto antibacteriano

Su Huanqun et al. [29] encontrado por turbidimetría queExtracto de Luo Han Guocan significantly limit the growth and acid production ability of Streptococcus mutans, thereby inhibiting its cariogenic effect. The inhibition rates of the ethanol extract of the leaves and stems of Luo Han Guo (50.0 mg/mL) on Pseudomonas aeruginosa were 90.9% and 76.7%, respectively. In addition, the inhibition rate of the above stem extract on Escherichia coli was also as high as 70.2% [30].

Función inmune

El glucósido dulce de Luo Han Guo no tiene un efecto significativo sobre la función inmune de ratones normales, pero puede mejorar significativamente la función fagocíde los macrófagos y el efecto proliferativo de las células T en ratones inmunosuprimidos con ciclofosfami(CTX) [31]. El extracto de agua de Luo Han Guo puede mejorar las funciones inmuninmunhumorales y celulares de ratas normales y mejorar la función inmune no específica de ratones [29].

6.4 efecto contra el cáncer

En las pruebas In vitro con ratones con extracto de Luo Han Guo se encontró que el efecto anticanceroso de Luo Han Guo sweetin V es comparable o más fuerte que el de la stevioside [32].

6.5 efecto antioxidante

Monk fruit extract can effectively remove free radicals, inhibit the oxidation and hemolysis of red blood cells, and the production of malondialdehyde (MDA), indicating that it has antioxidant activity, and monk fruit glycosides are the main antioxidant active ingredients [33].

7 Molecular Biology Research on Monk Fruit (en inglés)

La investigación temprana en biología molecular sobre Luo Han Guo se limita estudios utilizando técnicas de marcadores moleculares como RFLP [34], RAPD [35-37], ISSR [38], AFLP [39] y SRAP [40], que se utilizaron para estudiar la diversidad genética, parentesco, identificación sexual, antecedentes genéticos, huellas dactilares y mapas genéticos de Luo Han Guo. Algunos investigadores utilizaron la tecnología de secuencide Solexa de segunda generación para realizar secuencide alto rendimiento del transcriptoma del fruto de Luohanguo y los perfiles de expresión 3 d, 50 d y 70 d después de la polinización, obteniendo 43 891 Unigenes, de los cuales 739 estaban relacionados con el metabolismo secundario de Luohanguo, 60 Unigenes involucrados en la síntesis del esqueleto terpeno. Usando datos del transcriptoma, todos los genes en la vía biosintética del glucósido V de Luo Han Guo fueron descubiertos, involucr20 genes de síntesis del esqueleto de glucósido de Luo Han Guo y 2 tipos de genes de modificación estructural (genes del citocromo P450 y genes de la glicosiltransferasa). Además, se obtuvieron 80 genes P450, 72 genes glicosiltransferasa y 90 genes glucosyltransferasa. Combinado con el screening del perfil de expresión, se obtuvieron 6 genes candidatos UDPG que pueden estar relacionados con la síntesis de loganina V. Usando tecnología RACE, se clonaron los 16 genes de síntesis de esqueleto y 2 genes con 5 'o 3' fragmentos, así como 6 genes de CYP450 y 7 genes de glucosyltransferasa. El descifrdel transcriptoma y el perfil de expresión establece una base sólida para el genoma funcional de Luo Han Guo y la investigación sobre el mecanismo molecular de la biosíntesis del edulcorv.

8 perspectivas

Como un importante recurso de plantas medicinales y comestibles, Luo Han Guo es una especialidad bien conocida y un producto de exportación tradicional en China con una larga reputación en el país y el extranjero. Sin embargo, las enfermedades virales, las enfermedades de los nematode de las raíces y las moscas de la fruta siempre Han restringido el desarrollo saludable de la industria de Luo Han Guo. Por lo tanto, es necesario implementar métodos de control integral que se centran en la agricultura y el control biológico para reducir al mínimo y controlar estrictamente el uso de agentes químicos para evitar la contaminación por plaguicidas del medio ambiente de siembra, las plantas, la contaminación de los frutos; Al mismo tiempo, deben hacerse esfuerzos para criar variedades de Luohanguo que sean resistentes a enfermedades e insectos.

Luohanguo tiene requisitos estrictos para el entorno de plantación, un área de plantación estrecha y una barrera de replantación. Los cultivos en cultivo continuo son extremadamente vulnerables a las plagas y enfermedades, y cambiar el área de plantación cada año requiere una gran cantidad de mano de obra, recursos materiales y recursos financieros. Además, las zonas de producción actuales siguen utilizando principalmente métodos de plantación tradicionales, que a menudo implican la tala de bosques de montaña, lo que conlleva consecuencias adversas como la erosión del suelo y el deterioro del hábitat y otras consecuencias adversas. Por esta razón, el autor cree que la investigación sobre los microorganismos del suelo en los campos de siembra debe fortalecerse para superar el obstáculo del cultivo continuo de Luo Han Guo lo antes posible.

Luo Han Guo is a unisexual, dioecious plant. The pollen of male flowers is heavy and sticky, and has a bitter taste. Relying solely on wind or insects to spread pollen will not result in a high rate of fertilization. Only artificial pollination can ensure production, and pollination is the process that requires the most labor. In recent years, a method that is easier and more effective than pollination with a bamboo skewer has been developed in production practice: Press the male flower petals to the fruit stalk to expose the stamens, and lightly touch the side with dense pollen to the female stigma. Investigations have found that the same species of plant, the winged Luohanguo, is highly resistant, has large fruits, and a high yield, making it a good material for breeding. Moreover, individual plants have bisexual flowers that bear fruit without human intervention, which is an atavistic phenomenon that provides insight into the evolution of angiosperms. Further research is needed on the winged Luohanguo, which has bisexual flowers, in order to solve the problem of Luohanguo's dependencia de la intervención humana para la polinización.

Debido a la destrucción del ambiente de plantación, el germoplasma de Luohanguo se ha deteriorseriamente, y es necesario llevar a cabo la innovación de germoplasma de Luohanguo.

La aplicación de la tecnología de mejoramiento poliploidico en la investigación y desarrollo de nuevas variedades de Luohanguo es una forma efectiva de superar los defectos de las variedades originales. Dado que el monosacárido sólo existe en la carne y la cáscara de la fruta, y las semillas no contienen el monosacárido pero contienen una gran cantidad de aceite de semilla, lo que aumenta en gran medida la dificultad de extracción y purificación y los costos de producción, por lo tanto, la cría de un Luohanguo sin semillas con un mayor contenido de monosacárido que las variedades convencionales y una alta tasa de utilización de la fruta entera es un hito para el desarrollo de toda la industria Luohanguo.

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