¿Cuál es el uso de la Stevia?

La Stevia, nativa de laspraderasde alta montaña alo largo de la frontera de Paraguay y Brasil, es utilizada por los lugareños como un té dulce o edulcorante. La Stevia fue introducida en China en 1976 y cultivada celéxiaa título experimental [1]. Debido al clima adecuado y las condiciones del suelo en China, ahora se cultiva en grandes cantidades en Fujian, Yunnany otros lugares de China. Las hojas de Stevia selricas en flavonoides y glucóside de estevi, además de ácidos orgánicos e impurezas inorgánicas [2-3]. Flavonoides tienen diversas actividades farmacológicas, tales como antitumoral y anti-oxid; Los glucóside de esteviselun tipo de edulcorantes con múltiples usos.

1 Stevia vista general

Los glucósidos de esteviol son una mezcla de compuestos diterpenoides estructuralmente similares. La estructura básica y los componentes principales se muestran en la tabla 1, de los cuales el stevioside tiene el mayor contenido (alrededor del 10%), y el rebaudioside A tiene el mayor dulzor y mejor sabor, con un contenido de alrededor del 1%. La Stevia es un cristal blanco o polvo que es fácilmente soluble en agua y metanol. Es estable y no es fácilmente afectada por la temperatura, el valor de pHo la fermentación microbiana. Es conocido como el world's tercera fuente de azúcar después de la sacarosa y el azúcar de remolacha. Es muy dulce (alrededor de 150-300 veces la de sacarosa), baja en calorías (alrededor de 1/250 de sacarosa), y tiene un cieraefecto terapéutico adyuvsobre la hipertensión, diabetes, obesidad, caries, etc., y tiene un cierto efecto terapéutico adyuv. Hasta ahora, no se ha encontrado toxicidad o efectos secundarios. En 2011, la Comisión europea permitió que la stevia se utilizcomo aditivo alimentario, lo que indica que la stevia ha sido ampliamente reconocida. China is elworld& (en inglés)#39;s principal productor y exportador de stevioside. Según estadísticas aduaneras, China&#El volumen anual de exportación de esteviosida representa más del 80% del mercado mundial.

2 «Stevioside»enelFood yBeverage Industry (en inglés)

La Stevia se utiliza ampliamente en la alimentaciónIndustrias de bebidas y debido a su alta dulzura, bajo contenido calórico, sabor fresco y falta de efectos secundarios. En junio de 1985, el Ministerio de salud chino aprobó el uso de la stevia como aditivo alimentario. En 1990, el Ministerio de salud amplió su ámbito de aplicación y aprobó su uso como excipiente de edulcorantes farmacéuticos; En 1999, el estándar stevioside (GB 8270-1999) fue formulado. Hasta la fecha, la stevia ha sido ampliamente utilizada en bebidas, frutas confitadas, frutas conservadas, pasteles, productos lácteos, alimentos funcionales como los que reducen la presión arterial o ayudan a la pérdida de peso, y la industria de los cigarrillos.

Aunque la stevia es muy dulce, tiene un regusto amargo y regaliz. Esto puede deberse a la presencia de impurezas amargas durante el proceso de extracción o a la influencia de la estructura básica y las fracciones azucaradas de la stevia [4]. Senembargo, cuando la stevia se mezcla con ácido cítrico, ácido málico, ácido lácy aminoácidos, el regusto de la stevia puede ser eliminado, lo que es beneficioso para mejorar el sabor de la stevia [5].

Además, la stevia se puede combinar con otros edulcorantes para hacer un edulcorcompuesto. Por ejemplo, la combinación natural de eritritol y stevia no solo aumenta sus beneficios para la salud, sino que también reduce el costo del eritritol y enmascara el sabor desagradable de la stevia. La Stevia puede reemplazar del 15% al 35% de la sacarosa en la producción de bebidas o alcohol, sin afectar el sabor. Además, debido al efecto bacteriostático de la stevia, puede prolongar la vida útil de las bebidas y mejorar la calidad del alcohol.

El uso de la stevia en la producción de conservas de frutas y pasteles no sólo reduce en gran medida los costos, sino que también reduce las calorías, satisfacer las necesidades de las personas que quieren reducir su consumo de azúcar. El uso de la stevia en la producción de productos lácteos no sólo mejora el sabor de los productos lácteos, sino que también actúa como promotor del crecimiento de bifidobacteria, que no sólo promueve el crecimiento de bifidobacterias y lactobacilos en el cuerpo humano, sino que también inhiel crecimiento de Escherichia coli y otras bacterias [6]. Reemplazar del 30% al 50% de la sacarosa en los productos acuáticos procesados con stevia puede prevenir el deterioro de las proteínas y el pardeamiento causado por la rancidez en los productos acuáticos [6]. La adición de stevia a condimentos como la salsa de soja no solo puede prevenir el oscurecimiento, sino también reducir la salinidad.

3 Stevioside in elPharmaceutical Industry (en inglés)

3.1 aplicaciones farmacéuticas

Actualmente, la sacarosa se utiliza generalmente como agente aromatien productos farmacéuticos, pero hay algunas desventajas en aplicaciones clínicas. Por ejemplo, grandes cantidades de sacarosa limitará su uso por los diabéticos, y la presencia de sacarosa también hace que el medicamento se vuelva amarillo, afectando su apariencia.

Ruan Wenyou [7] utilizó la stevia para reemplazar la sacarosa en la solución oral de inosina y encontró que la solución oral de inosina recién formulada tiene las ventajas de baja visco, filtración rápida, buena transparencia y color del producto terminado, bajo costo, ningún efecto sobre la eficacia y un buen sabor. Además, la sacarosa tiene la desventaja de posiblemente inducir cáncer cuando se consume en grandes cantidades, causando caries; Ser inestable en soluciones ácidas de la medicina China, lo que reduce su dulzura; Reducir la dulzura en la limpieza del calor y los medicamentos desintoxicantes y astringentes; Yla presencia de sacarosa no es propicia para el control microbiano, lo que afecta la calidad del medicamento [8]. La Stevia tiene las características de alta dulzura, baja en calorías, sin efectos secundarios, prevención de caries, estabilidad en el rango de pH de 3 a 10, y no fermentabilidad. En el proceso farmacéutico, se ha convertido en un edulcorque reemplaza a la sacarosa como un agente saborizante para jarabes, polvos, pastillas y otros medicamentos.

3.2 efectos farmacológicos de la stevia

Hace cientos de años, las personas que usaban la stevia como un edulcorya ya se daban cuenta de sus funciones de bajar la presión arterial y bajar el azúcar en la sangre. Estudios experimentales posteriores encontraron que su efecto reductor de la presión arterial se logra principalmente por tres vías: reducir el influjo de Ca2+ extracelular, reducir la reabsorción de Na+ y estimular la producción del vasodilatador prostaglandina [9]. Su efecto reducde azúcar en la sangre se logra mediante la estimulación de la secreción de insulina y la sensibilidad de los tejidos periféricos a la insulina para promover el metabolismo de la glucosa en la sangre [10], y la inhibición de la absorción de glucosa en los intestinos y la producción de glucosa en el hígado [11]. Además, la stevia no disminuye la presión arterial en personas con presión arterial normal, y sólo ejerce su efecto hipoglicémico cuando el azúcar en la sangre es alta, por lo que puede ser consumida en grandes cantidades por personas normales [12].

La steviside y el steviol tienen un efecto antiinflamatorio al influir en la expresión de citocinas e inhibide la vía de señalización NF-κB, reduciendo así la producción de factores pro-inflamindupor los polisacáridos [13]. También inhieficazmente la producción de TPA, que causa inflamación local y cáncer de piel [14]. La steviside y el extracto de matrina tienen un efecto sinérgico sobre la inhibición del rotavirus, que causa diarrea en lactantes y niños pequeños, pero el efecto antidiarreico se reduce cuando cualquiera de ellos se usa solo [15]. En ratas con deterioro de la memoria inducido por escopolamina, el aumento de la actividad del dolor cerebral y los niveles de estrés oxidativo cerebral después de tomar steviosida fue inhi[16], lo que indica que la stevia tiene un efecto anti-amnésico.

Extractos extractos de estviaEn diferentes disolventes se encuentran todas las mezclas con composiciones químicas extremadamente complejas, incluyendo no sólo compuestos esteviósidos, sino también flavonoides, ácido nicotínico, riboflav, alcaloides, taninos, etc. El extracto de Stevia con agua como disolvente no presenta actividad antibacteriana [17-18], pero el extracto de Stevia con acetcomo disolvente tiene una fuerte actividad antibacteriana contra bacterias grampositivas que bacterias gramnegativas. Extracto de Stevia con acetona y solución de etanol como disolvente, la actividad antibacteriana del extracto de Stevia es más fuerte que la del extracto usando solo acetona como disolvente, y el extracto de Stevia usando acetato de etilo como disolvente muestra una alta actividad antibacteriana contra Trichophyton mentagrophytes y Candida albicans [17-19].

3.3 efectos farmacológicos de los derivados de estvia

La Stevia no sólo se utiliza directamente en la industria alimentaria y farmacéutica, sino que sus derivados también se pueden utilizar en el campo biomédico, ya que son todos glucósidos con el mismo esqueleto di-terpenque la aglicona. Modificar su estructura puede ampliar aún más su uso en el campo biomédico [20-21]. El esteviol se puede obtener por enzimólio tratamiento con periodato de sodio y una gran cantidad de base fuerte. Isosteviol se puede obtener por acidólisis de stevioside. El steviobiosido se puede obtener por calentamiento y reflujo en una solución de hidróxido de potasio al 10% durante 1 h, como se muestra en el esquema 1. Los estudios experimentales han demostrado que derivados como el esteviol, el isoesteviol y el esteviosida tienen ciertas actividades biológicas.

El Isosteviol también tiene efectos hipoglic[22] e hipoten[23], así como un cierto efecto protector en los corazones isquémicos [24], y puede usarse para tratar la inflamación y el cáncer al inhibir la ADN polimerasa y la ADN topoisomerasa II [25]. La steviosida juega un papel importante en el transporte renal y aclaramiento de fármacos [26], y no solo afecta la función renal, sino que también tiene un efecto terapéutico en ciertas enfermedades renales [27]. Los glicósidos steviside, steviol y steviol tienen un cierto efecto inhibiten el crecimiento de Mycobacterium tuberculosis H37RV, con el steviol teniendo la actividad más débil y los glicósisteviol teniendo la más fuerte.

En la última década, se han producido continuas modificaciones estructurales en las fracciones de azúcar de los glucósidos de esteviol, con el objetivo de aumentar su dulzor y mejorar su sabor. También se han realizado modificaciones estructurales a las agliconas de steviol e isosteviol, con el objetivo de potenciar sus actividades antibacterianas, antitumorales, antihiperteny reguladoras del crecimiento vegetal [28].

Wonganan ó et Al.[29] y Zou Met Al.[30-31] ambos llevaron a cabo modificaciones estructurales simples al esqueleto de isoisoviole investigaron su efecto relajante en la aorta de rata y su efecto inhibiten diferentes líneas celulares tumorales humanas (como HepG2, MGC-803, MDA-MB-231, etc.). Los resultados experimentales mostraron que algunos de estos derivados mostraron mejores efectos antihiperteny antitumorales. Lin L, et Al.[32] usaron la stevioside como materia prima, Kataev V E, et Al.[33-36] y Khaybullin R N, etc. [37] usó isoisoviolcomo materia prima para sintetizar una serie de compuestos moleculares de tipo clampo o compuestos macrocíclicos que contienen el esqueleto de isosteviol, y examinó su actividad antibacteriana y actividad contra Mycobacterium tuberculosis H37RV, respectivamente.

Los resultados mostraron que algunos de los compuestos de cierre sintetizo compuestos macrocíclicos exhiactividad antibacteriana y actividad anti-tuberculosis muy superior. Por ejemplo, los compuestos 1-4 (esquema 2) mostraron la actividad más superior frente a Mycobacterium tuberculosis H37RV. Sus MIC frente a las cepas H37Rv tenían MIC de 3,1 ± g/mL, 1,7 ± g/mL, 5,0 ± g/mLy 0,7 ± g/mL, respectivamente (el MIC del fármaco antituberculpirazinamida fue de 12,5 ± g/mL). Además, el compuesto 4 mostró buena actividad contra las tres cepas de M. Avium, M. Terrae y MLU, con valores de MIC de 0,7 μg/mL, 0,35 μg/mL y 0,7 μg/mL, respectivamente.

4. Steviol glycosides in organic Chemistry (en inglés)

Los glucóside de esteviol pueden ser hidrolizados en condiciones ácidas para obtener isoesteviol, un compuesto tetracíclicditerpencon un esqueleto labdano. Debido a su estructura molecular rígida, estructura única del sur, estructura química estable, y ambiente quirsuperior, el isoisoviolse ha desarrollado y aplicado en catálisis orgánica, reconocimiento molecular, autoensamb, y otros campos en los últimos años.

4.1 aplicación en catálisis orgánica

Desde 2010, Tao Jingchao's grupo de investigación ha utilizado isoisoviolcomo materia prima para sintetizar una serie de catalizadores tiourea difuncionales para catalizar una serie de reacciones asimétricas. Estos catpresentan buenos efectos catalíticos asimétricos.

An JY et al. [38-40] introdujeron 4-hidroxil-prolina, l-treonina, Y l-serina en la posición 19 de isosteviol para sintetizar una serie de compuestos de amino-tiourea 5 ~10 (esquema 3), e investigaron la actividad catalítica Y estereoselecde esta serie de compuestos anfifílicos en la reacción aldólica directa catalítica asimétrica, reacción de oxidde amina asimétrica, reacción de Mannich asiasiy reacción de Biginelli asiasiasien la fase orgánica Y fase acuosa. Los resultados experimentales mostraron que la actividad catalítica del compuesto 5 era superior a la del compuesto 6.

En la reacción aldólica asicataldirecta en la fase acuosa, la cantidad catalítica fue del 1%, y los valores de EE de las reacciones aldólicas asimétricas de ciclohexanona, ciclopentanona y acetona con aldehídos aroarofueron del 99%, 98% y 90%, respectivamente. El compuesto 6 tiene mejor actividad catalítica que el compuesto 5 para la oxidasimétrica de aldehídos, cetonas y nitrobencenos sustituen en la fase acuosa. La reacción catalítica puede completarse en 3-5 min a temperatura ambiente, y los valores de EE son todos mayores que 90%. Los compuestos 6 y 10 tienen una excelente selectividad en la reacción de Mannich asimétrica directa de ciclohexanona, nitrobenzaldehído y anilina sustitucon un grupo donante de electrones no fuerte. Solo el 5% del compuesto 6 puede ser usado como un catalizador para obtener un aducto con una configuración SYN, mientras que el compuesto 10 puede ser usado para obtener un aducto con una configuración anti, y sus valores de EE son tan altos como 99%.

Además, se introdujeron 16-ciclohexanediamina y prolina en isosteviol, respectivamente, para sintetizar una serie de compuestos de amintiourea 11-16 (esquema 4), y se investigaron sus actividades catalíticas y estereoselecpara la adición de Michaelasimétrica y la sustitución del cianfencon n-maleimida [41-43]. Los resultados experimentales muestran que los catalizadores 11 y 12 tienen alta actividad catalítica y estereoselecpara la adición asimétrica de Michael de isobutyraldehído y − -nitroestireno, los compuestos 13 y 14 para la adición asiaside Michael de acetilacetona y − -nitroestireno, y los compuestos 13-16 para la reacción de − -sustitufenilcianuro con N -maleimide. Los compuestos 11 y 13 se utilizaron como catalizadores para obtener aductos configurr, mientras que los compuestos 12 y 14 se utilizaron como catalizadores para obtener aductos configurs. Los rendimientos fueron superiores al 95% y los valores de EE superiores al 97%. El compuesto 13 puede catalizar la reacción a granel del cianfenifen-sustituido con n-maleimida sin reducir su rendimiento y valor de EE, y tiene el potencial para la producción industrial.

4.2 aplicación en reconocimiento molecular

Kataev V E et al. [44-45] usaron una capa agua-cloroformpara simular una biopelina E investigaron la capacidad de dos compuestos de fijación 17-20 que contienen isosteviol(esquema 5) para transferir el reconocimiento quiral de aminoácidos como D/ L-triptófano. Desafortunadamente, el compuesto de sujeción 17 tiene la mayor capacidad para reconocer y transferir D/ L-triptófano, pero tiene una pobre enantioselec. Los compuestos de cierre 19 y 20 no muestran ningún rendimiento de reconocimiento para el éster metílico D/ l-fenilalanina.

otros

Zhang T etal. [46] sintetizaron una serie de sales de metales alcalinos 21-26 con un esqueleto de isosteviol (esquema 6) y utilizaron el método de calento-enfriamiento para investigar sus capacidades de gelificación selectiva, temperaturas de transición de fase y concentraciones mínimas de gelificación en diferentes solventes orgánicos. Entre ellos, el compuesto 24 exhibe buena capacidad de gelación en disolventes halogenados. Su temperatura de transición de fase en yodobencenalcanza 77 °C, y la concentración mínima de gelificación en diclorometano y cloroformes es de 0,1% g/mL. También puede gel disolventes orgánicos de una gran cantidad de agua a temperatura ambiente.

LohoelterC et al. [47]sintetizuna serie de benzofenona y derivados tricíclicos que contienen isosteviol y se utiliza la microequilibrio de cristal de cuarzo (QCM) para probar su capacidad para rastrear compuestos aromáticos inestables como materiales de afinidad. Entre ellos, el compuesto 27 (esquema 7) puede mostrar una señal particularmente fuerte a concentraciones muy bajas de compuestos aromáticos, indicando que el compuesto 27 tiene una alta afinidad por compuestos aromáticos. La detección de prottambién encontró que el compuesto 27 puede ser utilizado como un sensor con un gran potencial como material de afinpara el seguimiento de compuestos aromáticos muy diluidos en el aire.

Mamedova V L etal. [48] usaron isosteviol para reaccionar primero con metóxi de sodio, y luego llevar a cabo reacciones de intercambio con gluconato de calcio, gluconato ferro, clorde cuproo y clorde níquel, respectivamente, para generar compuestos de sujeción molecular 28 — 31 (esquema 8) con iones metálicos Unidos en la posición 19 del esqueleto de isosteviol. Mientras tanto, usando el derivado de isosteviol 32 y trietilamina para reaccionar, y luego por separado con gluconato de calcio, gluconato ferro, clorde de cupric y clorde de níquel para intercambiar reacción para generar en el esqueleto 16 de isosteviol con compuestos de enlace de iones metálicos 33~36 (esquema 6), y se cree que puede ser utilizado en farmacología, catálisis de metales o nuevos materiales magnéticos.

5 resumen y perspectivas

La Stevia es abundante en fuente y barata. Su alta dulzura y bajo contenido calórico lo hacen ampliamente utilizado en las industrias de alimentos y bebidas. La Stevia en sí misma tiene actividad biológica, por lo que es un compuesto de plomo altamente prometedor en la investigación y desarrollo de nuevos fármacos. Modificar la estructura de la estvia y sus derivados puede darles una mayor actividad biológica, que es de gran utilidad en el campo del desarrollo de nuevos fármacos. La rigidez única, la estructura del sury el ambiente quirdel esqueleto tetracíclicditerpenoide de la steviosida lo hacen también importante para aplicaciones en química orgánica, química supramolecular, etc. Por lo tanto, la stevioside es un producto natural con amplias perspectivas de aplicación que está a la espera de ser más desarrollado y utilizado.

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