¿Cuáles son los usos de los glicósidos de esteviol?

Steviol glucósidosare unsweetener extracted desdeelperennial Asteraceae plant Steviarebaudiana, which is native to Paraguay yother parts deSouth Americun[1]. Steviol glycosides are currently elmost representative compound family denatural, non-nutritive, high-potency sweeteners. Both domestically yinternationally, they are unanimously recognised aselworld's «third Sugar source» (en inglés). Los glucósidos de eviolsel200 a 350 veces más dulces que la sacarosa, pero sólo 1/300 de las calorías de la sacarosa. unfinales de 2008, la FDunaprobó Rebaudioside unen steviacomo GRAS(generalmente reconocido como seguro).

In November 2011, elEuropean Commissielapproved «Stevioside»as a food additive. Numerous experiments pordomestic yforeign scholars have shown that «Stevioside»has no acute osubacute toxicity, genetic toxicity or carcinogenicity, yalso has pharmacological actividadessuch as preventing atherosclerosis [2], hyperglycemia [3], obesity, hypertension, heart disease, dental caries yother diseases [4], as well as certaenanti-inflammatory [5] yanti-cancer [6] effects. It has also been found to be used as an immune enhancer [7]. Therefore, stevia can replace Sacarosa sacarosayis a naturalfunctional sweetener[8]. This article mainly reviews the metabolic pathway de«Stevioside»envivo ythe biological activities destevioside, such as lowering sangrepresiónysangresugar, inhibiting bacteria, Mejorar laimmunity, yanti-diarrhea, enthe hope deproviding a reference parafollow-up research.

1los componentes edulcorantes y la estructura de los glucósidos de esteviol

elsweetening components dethe more than 30 violglycosides found enthe Hojas, hojasdeSteviarebaudianaare all ent-kaurenoic acid/ester compounds. elsugar unsuenthese Compuestos compuestos compuestos compuestos compuestos compuestos compuestos compuestos compuestos compuestos compuestos compuestos compuestosare all connected to the parent compound via a β-bond ycan be divided into four different kaurene structures [9]. , dewhich 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 dewhich 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 yC-13 positions grafted conan unequal number deglucose or rhamnose groups, forming «Stevioside»derivatives with different sweetness ytaste qualities (Table 1) [10].

2In vivo metabolismo de stevioside

The aglycone yglycosyl groups destevioside are mainly connected porβ-1,2glicosídicabonds, which makes it impossible parathe stevioside to be directly absorbed porthe organism enthe digestive tract. This has also been verified enenvitro experiments. Digestive enzymes (amylase, protease, ytrypsin) yliver tissue cannodegrade stevioside yRebaudioside A, but they can be metabolized by microorganisms enthe intestines depigs, mice, yhumans to become steviol [11-12]. Regarding the envivo Metabolismo metabolismodestevioside, Geuns and Simonetti et Al.[11, 13-14] found that the gastroIntestinal intestinaltract absorbs very little stevioside, and that stevioside reaching the colelis metabolized by microorganisms into steviol, which is the only metabolimetabolitosthat can be detected enthe feces. stevioside is metabolised by microorganisms to steviol, which is the only metabolite that can be detected in the faeces. This transformatielis mainly carried out by Bacteroides sp. in the lower gastroIntestinal intestinaltract [11]. Geuns et Al.[14] showed in an analysis dekey humanatissues and organs that stevioside accumulates preferentially in the large and small intestines. After 3 days destevioside consumption, no free stevioside was detected in the feces, only free steviol.

Simonetti et Al.[11] no encontrarelesteviol libre en la sangre periférica de voluntarios, sino solo en forma unida, lo que indica que todo esteviol libre en la sangre periférica es convertido por el hígado en glucósidos de esteviol. No se detectó esteviol libre en la orina, y el esteviol solo se encontró como una base de glucósido. El Steviol glucósido fue el único compuesto unido que pudo ser detectado en la orina [13,15]. La presunruta metabólica de la stevioside en el cuerpo se muestra en la figura 1. Es completamente degradado por bacterias intestinales en el ciego a esteviol, y parte del esteviol es absorbido y pasa a través de la circulación enterohepática. Se transporta a través de la vena porta, se convierte en steviol glucuroni(steviol 19-O- - -D-glucopyranosiduronic acid, SG) en la circulación enterohepática, y luego transportado a través del torrente sanguíneo y finalmente excretado en la orina a través de los riñones. (steviol glucuroni, steviol 19-O- - -D-glucopyranosiduronic acid, SG), que luego es transportado a través del torrente sanguíneo y finalmente excretado en la orina a través de los riñones.

El glucuronise forma fácilmente en el hígado, similar a los flavonode soja, y se metabolien un complejo después de la ingestión, que luego se degrada por -glucuronidasa y sulfatasa [16].

Wheeler et Al.[15] compared the pharmacokinetics desteviol and steviol glucosides despuésoraladministration derebaudiosideun(5 mg/kg body weight) Fabricación en la cual:(4.2 mg/kg body weight) to saludablemen. Steviol glycosides were found in the plasma deall subjects despuésadministration deeither rebaudiosideA or stevioside. The median Tmax after intake was 12 h and 8 h, respectively. For both compounds, the T1/2 values for the elimination desteviol 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% dethe dose of rebaudioside A and stevioside, respectively. Steviol glycosides were not detected in the feces. Pharmacokinetic analysis showed that rebaudioside A 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 actividad biológica de la stevioside

3.1 efecto sobre los niveles de glucosa en sangre

La Diabetes es una enfermedad metabólica causada por una deficiencia en la secreción de insulina o un trastorno en la acción de la insulina. Para los pacientes con diabetestipo 2, que tienen baja actividad de insulina o secreción insuficiente de insulina, la ingesta de azúcar debe ser estrictamente cuantificada. La steviosida puede promover la secreción de insulina [17] y tiene las características de ser muy dulce y baja en calorías. Por lo tanto, para los pacientes diabéticos, se puede utilizar esteviosida en lugar de sacarosa [17].

Chen [17] estudió el mecanismo por el cual la steviosida puede reducir el azúcar en la sangre y encontró que la steviosida puede estimular la secreción de insulina por las células pancreβ -células y la línea celular β -células INS-1 células, mejorar la sensibilidad a la insulina, y reducir el azúcar en la sangre, radionucleidos y los niveles de colesterol en el largo plazo [18]. La concentración de glucosa en sangre aumentó de 3,3 mmol/La 16,7 mmol/L para estimular la liberación de insulina, mientras que la steviside estimulsignificativamente la secreción de insulina a 1 mmol/L. El consumo prolongado de esteviosida por parte de pacientes hipertensos con niveles normales de glucosa no afecta a la glucemia en ayunas [19]. Sin embargo, es interesante notar que en un estudio a largo plazo en ratas GK, rebaudioside a fue encontrado para no promover la secreción de insulina [20]. Para los pacientes con diabetes tipo 2, tomar rebaudioside A For 16 no afectó la homeostasis del azúcar en la sangre, y no tuvo efecto sobre los lípidos sanguíneos o la presión arterial [21]. Esto muestra que Rebaudioside A no tiene un efecto farmacológico en el cuerpo similar A la de la stevioside en la regulación de la glucosa.

3.2 efecto de reducción de la presión arterial

Actualmente, la presión arterial se baja principalmente por seis métodos: bloqueadores de los canales de calcio, inhibidores de la enzima convertide angiotensina, betabloqueantes, alfabloqueantes, vasodilat, y diuréticos. La «Stevioside»tiene un efecto que baja la presión arterial [8,22]. El mecanismo por el cual la steviosida baja la presión arterial es similar al de los bloqueadores de los canales de calcio, principalmente por reducir el influde Ca2+ extracelular y estimular la producción de vasodilatadores (prostaglandinas) [23]. Los primeros experimentos en animales y humanos han demostrado que un extracto líquido de hojas de estevia secas puede promover la vasodilatación en los vasos sanguíneos sistémicos y ren, causando así hipoten, debilitando la función de autorregulación renal, y causando efectos negativos como poliuria y excreurinde sodio [24].

Meliset Al.[25]proposed a hypothetical mechanism for the La hipotensiónEfecto efectoof stevioside, suggesting that stevioside or its metabolites act directly on renal function. Intravenous administration of stevioside (16 mg/kg) to rats increasedthe excretion of water, sodium and potassium, which would produce a vasodilatory Efecto efectoand result in a reduction in blood pressure. Becausaoralintake is too low, it is unclear whether these efectosalso occur after oral administration [26]. Melis further believes that stevioside' la actividad vasodilatadora s contribuye al bloqueo de los canales de Ca2+. Debido a este efecto, el influjo de calcio en las células del músculo liso se suprime, resultando en vasodilatación [27].

En un estudio del metabolismo de la steviosida, voluntarios con presión arterial normal (114/74 mmHg) recibieron dosis orales de 10-15 mg/kg de peso corporal de steviosida y no se observó efecto sobre la presión arterial [14]. En un experimento de 7, 11 y 6 semanas, la ingesta de tres dosis (3,75, 7,5 y 15 mg/kg de peso corporal) no tuvo efecto sobre la presión arterial sistólica y diastólica de pacientes con hipertensión arterial leve (140/94 mmHg) [28]. Estos resultados muestran que la ingesta de esteviosida de hasta 15 mg/kg de peso corporal no afecta a la presión arterial en la población con presión arterial normal.

3.3 efecto antibacteriano

The increased resistance of the human body to Antibióticos antibióticos antibióticos antibióticos antibióticos antibióticos antibióticos antibióticos antibióticos antibióticos antibióticos antibióticos antibióticos antibióticosand the increased incidence of new and recurring infectious diseases have prompted the urgent need to discover antibacterial substances with different structures and to estudiotheir mechanisms of acción[29]. Therefore, Extractos extractos de plantas and phytochemicals with antibacterial properties are of great importance in Tratamiento tratamientooptions [30]. Debnath et al. [31] found that the use of sucrose in people susceptible to fungal or streptococcal infections can aggravate the infection, while the use Otras materias textilesinstead 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 Extractos extractos extractosfrom different stevia solvents (water, acetone, methanol, chloroform, ethyl acetate, hexane) was studied, and it was found to have antibacterial activity contraSalmonella typhimurium, Aeromonas hydrophila, Vibrio cholerae, Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus [30-31, 33-34]; however, fermentadostevia Extractos extractos extractoscan 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 efectos inmun

El sistema inmune constituye la defensa del huésped contra patógenos invasores, sustancias extrañas y células cancerosas. Los procesos inflamatorios, incluyendo la liberación de citocinas proinflamy la formación de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno, son una parte importante de la respuesta inmune. En este proceso, el sistema inmune, las células epiteliales y las células endoteli, entre otras, participan interactivamente en la eliminación de estímulos nocivos y la curación. La respuesta inflamatoria es una respuesta inmune temprana del huésped mediada por células inmuny citocinas. Las bacterias patógenas y otras sustancias infecciosas pueden activar directamente monocitos o macrófagos, iniciando una cascada de citocinas y una respuesta inmune en el proceso inflamatorio. Los monocison estimulados para liberar un gran número de citocinas, como el péptido/factor de necrosis tumoral TNF- - y la interleucina IL-1 -. Además, los radicales libres activos/óxido nítrico (NO) también juegan un papel en la inflamación [36]. Por lo tanto, la interferencia con la producción de TNF- -, IL-1 -, y óxido nítrico se utiliza a menudo como un indicador para evaluar el efecto antiinflamatorio de los productos naturales [37].

Boonkaewwan et al. [38] informaron que en las células THP-1 de monocitos humanos estimuladas con lipopolisacárido (LPS), la steviosida (1 mmol/L) redujo significativamente la liberación de factores proinflamatorios (TNF- - y IL-1 -) de las células THP, y también hubo una ligera disminución en la producción de óxido nítrico. El receptor de tipo peaje 4 (TLR4) es uno de los receptores esenciales para la señalización de LPS.La Stevioside puede unirse a TLR4 como un inhibicompetitivo de LPS. Las tres unidades de glucosa de la steviosida pueden desempeñar un papel crucialen la interacción de la steviosida con TLR4 en las células THP-1. Para los monocitos en este nivel, stevioside es beneficioso para mejorar la inmunidad innde las personas sanas. Por otro lado, en las células THP-1 estimulpor LPS, la steviosida a la misma concentración inhila la liberación de TNF-, IL-1 - y NO al interferir con la vía de señalización NF- - B.El NF- − B es un factor de transcripción que controla la expresión de citocinas proinflamen las células inmun(figura 2).

Kochikyan [39] encontró que la steviside puede prevenir las úlceras gástriporque la steviside y el steviol pueden inhibir la producción de 12-o-14-alkenephorbol-13-acetato (12-O-tetrade can oylphorbol-13 - acetato (TPA) [40], que es un factor importante en la formación de cáncer de piel e inflamación local [40]. Nakamuraet al. [41]encontraron que la steviosida puede inhibir el crecimiento de tumores inducidos por tpa en el cáncer de piel. El steviosida mejora la regeneración celular y la coagulación sanguínea, inhiel crecimiento tumoral y fortalece los vasos sanguíneos [4,42-43]. Mizushina et al. [44]encontraron que el steviol podría inhibir el crecimiento de tres líneas de células cancerosas humanas al inhibir la actividad de la ADN polimerasa y la ADN topoisomerasa II, ejerciendo así un efecto anticanceroso.

3.5 otras actividades biológicas

La diarrea es una enfermedad común del intestino grueso, generalmente causada por una infección intestinal con bacterias y virus. E. coli enterohemorrágica puede causar diarrea grave con sangre. Tomita et al. [35] encontraron que la steviosida tiene actividad antibacteriana contra E. coli enterohemorrágica, y por lo tanto infirieron que la steviosida tiene el potencial para tratar la diarrea. La steviosida y sus congéneres tratan principalmente la diarrea secretora causada por la secreción excesiva de líquido intestinal al afectar la secreción de Cl- en el intestino [45]. La Stevioside tiene el efecto de restaurar la memoria. Sharma et al. [46] usaron el método del laberinto acuático para evaluar las capacidades de aprendizaje y memoria de los ratones. Encontraron que la stevioside puede restaurar la memoria de los ratones después de que la escopolamina causó daño a la memoria. La ingesta Oral de stevioside puede prevenir la caries dental y puede considerarse un antagonista del calcio [47]. La steviosida también tiene un cierto efecto inhibiten la aterosclerosis. Holvoet&#

La función principal del túbulo proximales la reabsorción. También puede eliminar varias sustancias extrañas y compuestos a través de los sistemas de secreción de aniones y cationes orgánicos. Por lo tanto, la inhibición o interferencia con este sistema de secreción y transporte puede reducir el aclarde los fármacos terapéuticos por el túbulo renal proximal y potenciar el efecto terapéutico de los propios fármacos. Los glicósidos de esteviol tienen un pequeño grado de interacción con los sistemas de transporte de aniones y cationes orgánicos. Después de la ingesta oral de glucósidos de esteviol, se convierten en esteviol en el cuerpo. La interacción con el sistema de transporte renal durante este proceso hace que el steviol tenga un potencial valor médico. Puede ayudar a retrasar la remoción de fármacos terapéuticos, de modo que la eficacia de los fármacos mismos pueda ser mejor ejercida antes de ser removida, logrando así el propósito del tratamiento [49].

4 perspectivas

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 naturalfunctional 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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