¿Cuáles son los usos de los glicósidos de esteviol?
Los glicósidos de eviolselun edulcorextraído de lunplantunperenne de Asteraceae Steviarebaudiana, que es nativa de Paraguay y otraspartes de Sudamérica [1]. Los glucóside de esteviselactualmente la familia compuesta más representativa de edulcorantes naturales, no nutri, de alta potencia. Tanto a nivel nacional como internacional, selunánimemente reconocidos como elworld'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).
En noviembre de 2011, la Comisión europea aprobó la «Stevioside»como aditivo alimentario. Numerosos experimentos realizados poinvestigadores nacionales y extranjeros han demostrado que la steviosida no tiene toxicidad aguda o subaguda, toxicidad genética o carcinogeni, y también tiene actividades farmacológicas tales como la prevención de la aterosclerosis [2], hiperglucemia [3], obesidad, hipertensión, enfermedades del corazón, caries dentales y otras enfermedades [4], así como ciertos efectos anti-inflamatorios [5] y anti-cáncer [6]. También se ha encontrado que se utiliza como un potenciador inmune [7]. Por lo tanto, la stevia puede reemplazar a la sacarosa y es un edulcorfuncional natural[8]. Este artículo revisa principalmente la ruta metabólica de la «Stevioside»envivo y las actividades biológicas de la stevioside, tales como bajar la presión arterial y el azúcar en la sangre, inhibide bacterias, mejorar la inmunidad, y anti-diarrea, cella esperanza de proporcionar una referencia para la investigación de seguimiento.
1los componentes edulcorantes y la estructura de los glucósidos de esteviol
Los componentes edulcorantes de los más de 30 glicósidos de esteviol que se encuentran en las hojas deSteviarebaudianaTodos son compuestos de ácido ent-kaurenoico/éster. Las unidades de azúcar en estos compuestos están todos conectados al compuesto principal a través de un enlace − y se pueden dividir en cuatro diferentes estructuras de kaureno [9]. Delos cuales el más abundante es el eststeviside {13-[(2-O- − -D-glucopyranosyl- − -D-glucopyranosyl)oxy] kaur-d-glucopyranosyl Ester, − -D-glucopyranosyl Ester, St}, mientras que el de mejor sabor es el Rebaudioside A{13-[(2-O- - -D-glucopyranosyl- − -glucopyranosyl)oxy] kaur-16-en-18-o-ic acid- − -glucopyranosyl Ester, Rebaudioside A, RA}, la silicone de los cuales es estestol [(5 -, 8-, 9 -, 10-, 13-) -13 -hidroxikaur -16-en-18-oic acid, steviol]. Analizando su estereoquímica, todos son eststeviol (glucósido) C-19 y C-13 posiciones injercon un número desigual de grupos de glucosa o rannariz, formando derivados eststevisidos con diferentes cualidades de dulzura y sabor (tabla 1) [10].
2In vivo metabolismo de stevioside
Los grupos aglicona y glicosil de los esteviósidos están conectados principalmente por enlaces glicosídicos − 1,2, lo que hace imposible que el esteviósido sea absorbido directamente por el organismo en el tracto digestivo. Esto también se ha comprobado en experimentos envitro. Las enzimas digestivas (amilasa, proteasa y tripsina) y el tejido hepático no pueden degradar la steviside y rebaudiosideA, pero pueden ser metabolizados por microorganismos en los intestinos de cerdos, ratones y seres humanos para convertirse en esteviol [11-12]. Con respecto al metabolismo envivo de la steviosida, Geuns y Simonetti et Al.[11,13-14] encontraron que el tracto gastroIntestinal intestinalabsorbe muy poco esteviosida, y que la esteviosida que llega al colon es metabolizada por microorganismos en esteviol, que es el único metabolito que se puede detectar en las heces. La «Stevioside»es metabolizada por microorganismos a steviol, que es el único metabolito que puede ser detectado en las heces. Esta transformación es llevada a cabo principalmente por Bacteroides sp. en el tracto gastroIntestinal intestinalinferior [11]. Geuns et Al.[14] mostraron en un análisis de los tejidos y órganos humanos clave que la esteviosida se acumula preferentemente en los intestinos grueso y delgado. Después de 3 días de consumo de esteviósido, no se detectó esteviósido libre en las heces, sólo esteviol libre.
Simonetti et Al.[11] no encontraron esteviol 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] compararon la farmacocinética de steviol y steviol glucósidos después de la administración oralde rebaudiosideun(5 mg/kg de peso corporal) y «Stevioside»(4,2mg/kg de peso corporal) A hombres sanos. Se encontraron glucósidos de esteviol en el plasma de todos los sujetos después de la administración de rebaudioside A o stevioside. La mediana de tmáx después de la ingesta fue de 12 h y 8 h, respectivamente. Para ambos compuestos, los valores de T1/2 para la eliminación de los glicósidos de esteviol de la sangre fueron similares, aproximadamente A las 14 h. Los glicósidos de esteviol se excretaron principalmente en la orina recogida durante 72 horas, lo que representa el 59% y el 62% de la dosis de rebaudioside A y esteviósido, respectivamente. No se detectaron glucóside de esteviol en las heces. El análisis farmacocinético mostró que el rebaudioside A y el steviside se metabolizan y excretan en el cuerpo humano por la misma vía, y que el ácido glucosidurónico del esteviol se excreta principalmente en la orina.
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]. Senembargo, 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]propuun mecanismo hipotépara el efecto hipotende la steviosida, lo que indica que la steviosida o sus metaboliactúan directamente sobre la función renal. La administración intravenosa de stevioside (16 mg/kg) a ratas aumentó la excreción de agua, sodio y potasio, lo que produciría un efecto vasodilatador y resultaría en una reducción de la presión arterial. Debido a que la ingesta orales demasiado baja, no está claro si estos efectos también ocurren después de la administración oral [26]. Melis además cree que 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
La creciente resistencia del cuerpo humano a los antibióticos y el aumento de la incidencia de nuevas y recurrentes enfermedades infecciosas han llevado a la urgente necesidad de descubrir sustancias antibacterianas con diferentes estructuras y estudiar sus mecanismos de acción [29]. Por lo tanto, los extractos de plantas y fitoquímicos con propiedades antibacterianas son de gran importancia en las opciones de tratamiento [30]. Debnath et al. [31] encontraron que el uso de sacarosa en personas susceptibles a infecciones por hongos o estreptococos puede agravar la infección, mientras que el uso de steviosida en su lugar puede aliviarla. Por lo tanto, se cree que la stevioside inhiel crecimiento de ciertas bacterias y otros organismos infecciosos [32]. Al mismo tiempo, se estudió la actividad antibacteriana de extractos de diferentes solventes de stevia (agua, acetona, metan, cloroform, acetato de etilo, hexano) y se encontró actividad antibacteriana contra Salmonella typhimurium, Aeromonas hydrophila, Vibrio cholerae, Bacillus subtilis y Staphylococcus aureus [30-31, 33-34]; Senembargo, el extracto de estevifermentsolo puede inhibir Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus y Bacillus subtilis [31,33]. Tomita et al. [35] también encontraron que un extracto de agua caliente de estevia tenía actividad inhibitcontra la Escherichia coli enterohemorrágica y otras bacterias patógenas transmitidas por los alimentos.
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 interacciónCon 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
Los glucóside de esteviol son un edulcorseguro que ha sido aprobado para su uso por la FDA de China y EE.UU. y está siendo reconocido por más y más países y organizaciones. Además de su sabor dulce, también tiene actividades farmacológicas y biológicas como la disminución de la presión arterial, la disminución de lípidos en la sangre, antibacterianos e inmun, que también están siendo desarrollados y utilizados en la industria farmacéutica y de la salud. En el siglo XXI, que aboga por el verde y la seguridad, la stevioside, como edulcorfuncional natural, tiene una perspectiva de aplicación muy amplia. La investigación en profundidad sobre la vía metabólica y metabolide esteviosida puede proporcionar una comprensión más clara de su seguridad en el cuerpo y también proporcionar una referencia para la aplicación de su actividad biológica.
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