감미료 Luo Han Guo 추출물 Mogroside 란 무엇입니까?

오후05,2025
범주:천연 감미료

Luo 한 과일 is 한“dual-purpose medicine” that can be used as both medicine 그리고food. It has 이functi에의clearing away heat 그리고moistening 이lungs. Mogroside is a natural sweetener 에서Luohanguo. It is safe 그리고non-toxic[1], has a high sweetness 그리고low calorie content[2,3], 그리고is 200 to 300 times sweeter than sucrose. It can be used as a substitute 을sucrose 에서functional foods[4], especially suitable for 이preventi에그리고treatment 의diabetes [5]. Mogroside is a tetracyclic triterpenecompound 와a structure 의cucurbitane. Recent studies have shown that not only does mogrosidehave biological 활동such as 간protecti에[6, 7], immune enhancement [8], anti-inflammati에[9, 10], anti-fatigue [11], 그리고antitussive [12], but it also has significant hypoglycemic 효과[13, 14].

 

Mogroside is a kind 의sweet glycoside, which is extracted 에서the 과일의the Luo Han Guo (Siraitiagrosvenorii) plant. Luo Han Guo is a vine 에서the Cucurbitaceae family, 그리고its cultivation conditions are harsh, requiring a warm, humid climate that is not resistant to high temperatures 그리고is afraid 의frost [15, 16]. It is mainly distributed 에서Guangxi, Hunan, Guizhou and other regions 의China. The fruit 의Luo Han Guo has a low content 의sweet glycosidesand is difficult to cultivate, so the production cost is high. After being made into a sweet glycoside product, the price is high, making it difficult to be widely used 에서the food industry. The production 의mogroside through biosynthesis technology is an important solution to meet market demand [17, 18]. Biosynthesis technology has made great progress 에서recent years. Exploring the molecular 메커니즘of glycoside synthesis will lay the foundation for using 합성생물학to construct cell factories to produce glycosides.

 


Luo Han Guo


본 논문은 혈당을 조절하는 mogroside의 분자 메커니즘에 대한 연구를 고찰하고, glycoside 분자의 합성 경로와 합성 생물학 기술을 검토하고 논의한다.

 

mogroside의 저혈당 효과에 대한 연구 1

Mogroside tastes sweet and can regulate sugar metabolism. After being administered to 당뇨병 환자mice, mogroside can improve their blood glucose 수준[19]. Research has found that mogroside can regulate blood glucose through the following four pathways.

 

1. 1는 손상 췌장암 β 세포

Pyrimidine은 선택적으로 유도 할 수 있하는 Pyrimidine의 파생 물에 oxygen-containing이 췌장암 β 세포 손상 사멸하고, 그렇게 함 으로써 억제의 합성 proinsul에서[20].장리친 등은 테트라하이드로피리미딘을 이용해 당뇨병 생쥐 모델을 만들었다 [21].gavage로 약물을 투여하였고, 안와에서 혈액을 채취하여 혈당 수치를 측정하였다.대조군과 비교하여 Mogroside 치료 군은 저혈당 효과가 유의했습니다.그것은 추측 Mogroside의 저혈 당 행사 효과 보수 하여 췌장암 β 세포와 인슐린 분비 증가하고 있다.

 

세포 내 농축된 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)은 섬세포 손상을 유도할 수 있다.첸 Shanyuan 마우스로 (NIT-1) 섬 β 세포에 사용 된 연구 개체 [22], 교양 관리, 후 NIT-1 세포하고 세포 내 ROS 흐름을 측정하는 cytometer는 데 사용 되는 내용이 있습니다.그것은 NIT-1에 ROS 수준에서 발견 되었전지 행정부에서 그룹은, 크게 감소시 켰 다는 것은 추측 Mogroside 손상 청소 ROS에 의해 산화 스트레스 감소 췌장암 β 세포 [23, 24].Qi Xiangyang 등은 당뇨병 쥐를 약물 투여 대상으로 사용하여 마우스 췌장 조직에 대한 모그로사이드의 보호 메커니즘을 연구하였다 [25].투여 후, 모그로사이드는 제1 형 당뇨병 쥐의 혈당 농도를 낮추고 췌장 병변의 정도를 개선하는 것으로 밝혀졌다.IFN-γ의 표현 수준과 TNF-췌장에서 α 감소, CD4의 수와 림프 구에 쥐의 비장을 증가 했다.이 실험 결과는 Luo Han Guo 가 섬 세포를 복구 할 수있는 가능성을 시사한다.

 

1.2인슐린 분비를 촉진시킨다

인슐린 분비 수준은 체내 혈당 수치를 안정적으로 유지하는 데 중요한 요소다.식사 후 혈당치가 증가하면 섬세포가 인슐린을 분비하도록 자극해 혈당을 조절하게 된다.그는 차오언 등은 정상 쥐들을 연구 대상으로 삼아 쥐들이 모그로사이드를 복용한 후 혈당과 인슐린 분비의 변동을 연구하였다 [26].혈당 수치, 인슐린 분비, 모그로사이드 투여 용량 사이에 상관관계가 있는 것으로 밝혀졌다.모그로사이드는 체내에서 인슐린 분비를 촉진하고 혈당 수치를 낮춤으로써 혈당에 대한 조절 효과를 발휘하는 것으로 추측된다.

저우잉 등은 모그로사이드 V 가 인슐린 분비에 미치는 영향을 연구했다 [27].이 결과는 모그로사이드가 인슐린종 세포 RIN-5F에서 인슐린 분비를 유도할 수 있다는 것을 보여 주었고, 세포 수준에서 모그로사이드가 인슐린 분비에 미치는 효과를 드러냈으며 모그로사이드가 제2 형 당뇨병을 예방하거나 치료할 수 있는 잠재력을 가지고 있을 수 있음을 시사했다.

 

1.3 adenosine monophosphate-activated prote에서kinase의 조절은 gluconeogenic pathway를 억제한다

Adenosine monophosphate-activated prote에서kinase (AMPK)는 신체 &를 조절하는 핵심 단백질 분자입니다#39, s 에너지 균형.이 단백질은 신체&를 조절하는데 중요한 역할을 한다#39;s 포도당 및 지질 대사 [28].연구에 따르면 AMPK는 비만과 제2 형 당뇨병 발병과 밀접한 관계가 있다.AMPK는 체내 AMPK 경로를 활성화시켜 혈당 수치를 조절할 수 있다 [29].AMPK 가 활성화되고 나면 글루코네오스 생성 (glucose phosphate isomerase와 phosphoenolpyruvate carboxylase)에서 주요 효소들의 유전자 발현을 억제하여 글루코네오스 생성 경로 [30]를 억제하고 혈당 수치를 감소시키게 된다.Chen Xubing et al.은 에서vitro 실험에서 Mogroside V 가 HepG2세포에서 AMPK를 직접 활성화시킬 수는 없지만, glycoside 가 체내에서 소화되어 monacolin으로 전환되면 monacolin이 AMPK를 활성화시켜 gluconeogenesis 혈당 조절 경로를 억제한다는 사실을 밝혀냈다 [31] (그림 1). 본 연구는 Luo Han Guo 가 분자 수준에서 혈당을 낮추는 효능과 분자 메커니즘을 더욱 명확히 한다.

 

1.4 체내 글리코시다아제의 활성을 억제한다

모그로사이드는 글루코시다제 활성을 억제함으로써 체내 혈당 수치를 조절할 수 있습니다.소장의 점막에는 다량의 글루코시다아제가 분포되어 있다.그 기능은 전분과 같은 다당류를 글리코시드 결합을 가수분해하여 단당류로 분해하는 것이다.따라서 글루코시다아제 활성이 저하되면 소장에 의한 다당류 식품의 소화 및 흡수가 억제된다 [32, 33].임상적으로,의 활동을 억제 하여 혈당 농도를 낮추는 α-glucosidase에 작은 창자의 점막에 중요 한 방법이 2 형 당뇨 병의 예방과 치료 [34]다.시아 싱 et 알다.Mogroside이 α의 활동에 미치는 영향을 연구 했-glucosidase [35].체외 효소 운동 연구에서 Mogroside의 활동을 억제 할 수 있 다는 것을 보여주 장내 α-glucosidase, 다는 것을 제안하고 Mogroside 탄수화물 붕괴의 비율을 지연시 킬 수 있 창자의 활동을 억제 하여 포도당 흡수를 억제하고 α-glucosidase, 그렇게 함 으로써 피하는 날 카 로운 식후 혈당 농도의 증가이다.

 

모그로사이드의 활동에 대한 다른 연구 2

2.1 면역력 증진

Cyclophosphamide (CTX)는 알킬화제 면역억제제이다.CTX는 T 세포와 B 세포의 증식을 모두 억제한다.왕친 [8] 등 연구진은 모그로사이드가 쥐의 면역체계를 조절하는 능력을 연구했다.생쥐의 복강에 CTX를 주입하여 생쥐의 면역체계를 억제하였다.투여량은 0.75~1.5 g/kg/d 이었다.Mogroside는 gavage에 의해 쥐에게 10일 동안 투여되었다.생쥐에서 면역세포의 증식과 대식세포의 식세포 능력을 측정하였다.mogrosides가 CTX 면역 억제된 마우스 T 세포의 증식을 현저히 촉진하고 마우스 대식세포의 식세포 기능을 향상시켜 마우스 면역 기능의 회복을 정상 수준으로 촉진 할 수 있음을 발견 하였으며, mogrosides가 면역 시스템에 대해 일정한 회복 능력을 가질 수 있음을 시사한다.

 

2. 2 Anti-fibrosis

간성상세포는 비타민 A 대사에 관여하며 간의 지방 저장에 중요한 부위이다.간이 화학적으로 자극을 받거나 기계적으로 손상을 입거나 바이러스에 감염되면 간성상세포는 휴지상태에서 활성화상태로 변화하게 된다.간성상세포의 지속적인 활성화는 비정상적인 세포증식을 유도하고, 세포외기질의 분비를 증가시키며, 점진적인 근섬유아세포로의 변형을 유도하게 된다.간 섬유 증, 유형의 과정에서나는 콜라 겐을 유도 할 수 있는 간 방사성 세포의 활성화 및 확산,하고 변형 성장 인자 β 1 (TGF-β 1) fibroblasts로 간 방사성 세포의 변환을 홍보 할 수 있다.노래 Kaijuan [36]과 다른 사람들에게 LX-2 간 방사성 세포 Mogroside 다른 농도에서 그리고 있 다는 것을 발견 달콤한 glycoside 사멸 LX-2 승진 셀 뿐만 아니라, 하지만 또한 TGF의 분비를 억제 한다-β 1 유형과나는 콜라 겐, 그렇게 함 으로써 억제 섬유 증을 향 해 간 세포의 개발이다.

 

2.3 간 보호 효과

주화링 등 37명은 감미료가 인간의 정상 간세포 (LO2)에 미치는 보호 효과에 대해 연구했다.LO2세포를 에탄올이 포함된 매질에서 12 h 동안 배양하고, 세포 성장 상태를 관찰하였다.ethanol 투여군에서 세포성장이 억제되었다.감미료를 이용한 전처리는 LO2세포에 대한 에탄올의 독성을 현저히 감소시켰다.셀 생존능력에 개입 그룹 (0-200 μ mol/L) 감미료의 농도 가 증가하고 있 할 확률이 높다.LO2세포막이 손상, 파열되면 세포 내 효소인 알라닌아미노전이효소 (ALT)와 락트산탈수소효소 (LDH) 가 세포 밖 매질로 침투할 수 있다.생화학적 지수 검사 결과 LO2세포의 에탄올 처리는 배양액의 ALT 및 LDH 값을 증가시킬 수 있음을 확인하였다;중재군에서는 sweet glycoside의 존재 여부에 의해 배양액 내 ALT와 LDH의 값이 유의적으로 감소되어 sweet glycoside 가 에탄올에 의한 세포막의 손상을 줄이고 간 세포막의 온전성을 유지할 수 있음을 알 수 있었다.소오강 등 (38)은 달콤한 글리코사이드가 쥐의 간 손상 회복에 미치는 효과를 연구했다.사염화탄소 유도경로를 이용하여 급성 간손상 모델을 구축하였으며, lipopolysaccharide와 BCG를 이용하여 면역매개 간손상 모델을 유도하였다.혈청 검사 결과, glycoside는 mice&에서 alanine aminotransferase와 aspartate aminotransferase의 수치를 감소시켰다#39; s 피.병리검사결과 당질은 간조직의 괴사와 병변을 감소시켰다.이상의 결과로 보아 글리코사이드가 간세포 및 간조직에 대한 보호효과가 있을 것으로 사료된다.

 

기침 억제제와 거담제2.4

뤄한 과일은 기침 억제 효과가 있지만,이 효과를 발휘하는 뤄한 과일의 성분은 명확하지 않다.우 등 39)은 쿤밍 쥐를 이용하여 기침 억제 및 거담제를 위한 동물 모델을 만들고, 감미료를 10~30 mg/kg의 용량으로 가배하여 쥐에게 투여하였다.암모니아 유발 기침 실험을 실시하여 생쥐의 기침 대기 기간에 대한 당질의 영향을 측정하였으며, 당질의 기침 억제 효과는 기침 횟수를 계산하여 평가하였다.또한 기관내 페놀레드 배출실험을 수행하여 기관내 페놀레드 배출량을 지표로 사용하여 약물의 거담효과를 측정하였다.이번 연구를 통해 glycoside 가 생쥐의 기침 횟수를 현저히 감소시키고 기관내 페놀레드 배설량을 증가시켜 glycoside 가 거담 효과가 있을 것으로 추정했다.

 

2. 5 Anti-allergy

히스타민은 체내에서 히스티딘의 탈카르복실화에 의해 형성된다.체내의 중요한 소분자 전달물질로서 염증, 알레르기 반응 등 다양한 생리반응을 유도할 수 있다.Hossen et al. [40]은 histamine과"48/80 화합물"을 사용하여 ICR 생쥐에서 가려움 반응 모델을 유도하였다.단 글리코사이드를 쥐에게 4주 동안 투여한 결과, 쥐의 가려움 반응을 현저히 감소시키는 것으로 밝혀졌다.sweet glycoside의 작용기전을보다 자세히 설명하기 위하여 투여 후 mast cell을 배양한 결과,"48/80 화합물"에 의해 유도된 mast cell 로부터 histamine의 분비를 0.3 mg/mL의 농도로 억제할 수 있음을 확인하였다.모그로사이드 자체가 항산화능을 가지고 있음을 감안할 때, 모그로사이드가 superoxide 음이온을 청소함으로써 mast cell에서 히스타민의 분비를 억제하여 알레르기 반응을 억제하는 것으로 추측된다.

 

모그로사이드의 생합성 3

Mogroside는 잠재적인 약효를 가지고 있다, but the low content of the glycoside component in the fruit, the high production cost, and the high price of the finished product, biosynthetic technology provides a new way of thinking for the production of Mogroside. It is clear that the secondary metabolic pathway of Mogroside is the basis for the in vitro synthesis of Mogroside. In recent years, 와the development of molecular biology technology, the key enzymes in the biosynthesis of mogroside, including farnesyl diphosphate synthase, cytochrome P450 monooxygenase, and glycosyltransferase, have been discovered [41], and the activity and function of these enzymes have been characterized [42, 43], providing a theoretical basis for the total synthesis of mogroside and the establishment of a cell factory.

 

모그로사이드의 구조 3.1

모그로사이드 분자는 모그로사이드 알코올과 포도당 모이어티로 구성되어 있다 (그림 2) [44].모그로사이드 알코올 골격의 C3와 C24위치에 연결된 포도당 단위의 수가 다르면 맛의 차이가 큰 달콤한 글리코사이드 분자가 생성됩니다.3.2 합성 경로 모그로사이드 모그로사이드는 쿠쿠르비탄 형태의 트리테르펜 글리코사이드이며, 그 합성은 초기에 이해되었다.과일에서의 그것의 생합성은 4단계로 나눌 수 있다:

3.2.1 isopentenyl pyrophosphate (IPP)와 dimethylallyl pyrophosphate (DMAPP)의 생합성

아세틸 CoA를 원료로 사용하여 아세틸 CoA의 두 분자가 응축되어 아세토 아세틸 CoA;HMG-CoA synthase의 작용으로 아세토 아세틸 CoA는 아세틸 CoA의 다른 분자와 반응하여 HMG-CoA 환원효소 (45)에 의해 메틸말론산 (methylmalonic acid)으로 환원되는 3-히드록시-3-메틸글루타레이트 모노닐 CoA를 형성한다.메틸말론산은 연속적으로 메틸말로닐-coa kinase, 포스포메틸말로닐-coa kinase 및 5-포스포메틸말로닐-coa decarboxylase에 의해 촉매되어 연속적으로 5-포스포메틸-d-에리트리톨, 5-피로포메틸-d-에리트리톨 및 isopentenyl pyrophosphate (IPP) [46]를 생성하며, 이들은 isopentenyl pyrophosphate 이성질체에 의해 dimethylallyl pyrophosphate (DMAPP)로 이성질된다 (그림 3).

 

3.2.2 중간생성물 2,3-옥시도스콸렌의 합성 [47]

IPP와 DMAPP은 geranyl pyrophosphate synthase에 의해 촉매되어 geranyl pyrophosphate (GPP)를 형성한다.GPP는 farnesyl pyrophosphate synthase(FPS)에 의해 촉매되어 farnesyl pyrophosphate (FPP)를 합성하고,이 FPP는 squalene synthase (SQS)에 의해 squalene으로 전환된다 [48].그 후 monooxygenase (SE)의 촉매작용에 의해 2,3-옥시도스쿠알렌으로 전환되는 것 (Fig. 4).

 

로가닌의 합성 3.2.3

Itkin 등 [50]은 2,3-옥시드스쿠알렌을 스쿠알렌 에폭시다제에 의해 촉매화하여 2,3;22,23-epoxysqualene을 생성하고, 이는 다시 스쿠알렌 에폭시다제에 의해 24,25-epoxysqualene으로 순환되는 것을 확인하였다.그리고 에폭사이드 하이드로레이스에 의해 C24 및 C25위치에 하이드록시드를 형성하여 스쿠알렌 에폭사이드를 형성하고, 사이토크롬 P450 monooxygenase CYP102801에 의해 C11위치에 하이드록시드를 형성하여 모모딘을 형성한다 (도 5).

 

달콤한 글리코사이드의 합성 3.2.4

과실 숙성시 아글리콘의 당화에 관여하는 UDP-glucosyltransferase (UGT) 유전자의 발현 수준은 유의적으로 상승하였다.그리고 마지막으로 UDP-G glycosyltransferase[51]에 의해 아글리콘의 C3 및 C24위치에 당 그룹을 첨가함으로써 Luo Han Guo triterpene saponin의 합성이 완성된다.모그로사이드에는 일반적인 아글리콘 모그로사이드 알코올이 있으며, 차이는 주로 C3에서 연결된 포도당 단위의 수와 C3 및 C24위치에서의 포도당 단위의 수입니다.It-kin [50]과 Dai Longhai [52] 및 다른 사람들의 연구 결과에 따르면 Luo Han Guo의 UGT74AC1과 UGT720-269-1 글리코실 트랜트랜시스는 Luo Han Guo 알코올의 C3-OH의 당화를 책임진다는 것을 보여준다.또한 UGT720-269-1은 mogroside C24-OH의 당화에도 관여하며 UGT94-289-3은 C3 및 C24위치에서 포도당 사슬의 연장반응을 담당하며 5단계의 당화 과정을 통해 최종적으로 달콤한 글리코사이드 V를 합성한다 (그림 6).

 

생체 분해 및 대사에서 4 Mogroside

체내 글리코사이드의 작용 메커니즘을 철저히 분석하기 위해, 최근 연구자들은 모그로사이드의 생체 내 분해 및 대사에 대한 많은 연구를 수행하고 있다 [53].Lu Fenglai 등 [54]은 mogroside를 분해하기 위해 인간의 장내 세균을 사용했고 mogroside III는 박테리아의 작용으로 C3포도당 그룹과 C24 gentiobioside 그룹을 연속적으로 잃고 Luo Han Guo IIA1 및 Luo Han Guo 알코올로 전환된다는 것을 발견했다.

 

Luo Han Guo product

황정콩 등 [55, 56]이 배치하였다Mogroside V in artificial gastric juice and intestinal bacterial liquid respectively, and tracked and analyzed its transformation products. found that the glycoside V in artificial gastric juice was hydrolyzed one 에 의해one, and was finally converted into the aglycone; under the action of human intestinal flora, the glycoside V would undergo both deglycosylation and glycosylation reactions. The glycoside V was converted into a secondary glycoside through deglycosylation, and the glycoside V was converted into a six-glycoside by glycosylation. In vivo experiments using 쥐showed that there are significant differences between the metabolites of mogroside V in mouse urine and feces [55]: In mouse urine, mogroside V is excreted in the form of mogroside V, while in mouse feces, mogroside V is converted to hydroxylated and isomerization products. The above research provides an important reference for clarifying the metabolism and transformation pathways of Mogroside in the body.

 

논의 및 전망 5

감미료는 음식과 음료의 생산에 널리 사용된다.화학감미료는 무설탕이고 칼로리가 낮지만 소비자들은 이를 받아들이기 어려워한다.그들은 감미료가 화학적으로 합성된 맛을 가지고 있다고 믿으며, 다른 한편으로는 감미료의 안전성을 염려하고 장기간 섭취하면 건강에 영향을 미치지 않을까 걱정한다.안전 관점에서, 모그로사이드의 급성 독성은 ld50>15 g/kg (bw) [57] 이며, Ames mutagenicity 검사에서 음성이고 유전독성이 없어 [58] 안전하고 독성이 없는 물질이다.식량 분야에서,모그로사이드는 자당의 자연적이고 좋은 대체제입니다다.그것은 매우 달콤하고 칼로리가 낮다.섭취 후 체내에 흡수되지 않으며 [59] 에너지 물질의 섭취를 효과적으로 감소시켜 당뇨병 환자와 비만인의 요구를 충족시킬 수 있다.

 

당질의 저혈당 활성에 근거하여 약리학연구면에서 과학연구일군들은 혈당조절에서 당질의 작용기전을 연구하였다.모그로사이드는 인슐린 분비를 자극하고, 섬세포를 회복시키며, gluconeogenesis를 억제하고, glycosidase의 활성을 억제함으로써 혈당을 조절하는 것으로 추측된다.이는 당질이 여러 표적이 있고, 다양한 작용 기전이 있으며, 체내 혈당 조절에 관여하는 복잡한 신호 경로가 있음을 시사한다.어떤 경로로 혈당 조절에 주도적인 역할을 하는지, 혈당을 어떻게 시너지 효과를 내어 억제하는지에 대한 관련 연구는 아직 보고되지 않아 깊이 있는 연구가 남아 있다.


모그로사이드는 잠재적인 약효를 가지고 있지만 비싸다.Mogroside의 생합성 메커니즘을 명확히하고 세포 공장을 사용하여 Mogroside를 생산하는 것은 Mogroside를 대량 생산하는 잠재적인 방법 중 하나입니다:

 

mogroside triterpene glycoside의 생합성에서 아세틸 CoA에서 2,3-oxidosqualene 으로의 생합성 경로는 더 높은 진핵생물과 일부 미생물에 존재한다.산화된 스쿠알렌은 스테로이드나 테르펜 같은 생체 분자를 합성하는 전구체로 사용될 수 있다.Luo Han Guo에서 2,3-oxidosqualene은 마침내 일련의 주요 효소의 촉매 작용으로 mogroside 분자로 전환됩니다.현재, 생합성 경로를 통해 mogroside의 총 합성에 많은 어려움이 있으며, 주로 세 단계를 수반한다:(1) 2,3-스쿠르비타디에놀을 형성하기 위해 스쿠알렌을 산화;(2) 쿠쿠르비타디에놀을 히드록실화하여 momordinol을 형성;(3) momordinol의 당화.관련 효소 유전자는 클로닝, 발현 및 기능적으로 검증되었으나, 이러한 외계 유전자를 미생물 세포공장에 통합시켜 효율적이고 조직화된 발현을 이루는 방법에 대해서는 아직 많은 연구가 진행되어야 한다.


모그로사이드의 저혈당 효과는 저혈당 약물 개발에 새로운 아이디어를 제공하며, 향후 더욱 광범위하고 심도 있는 임상 연구가 필요합니다.모그로사이드의 합성은 아직 걸음마 단계이며 많은 도전에 직면해 있다.Luo Han Guo의 동화 대사에 대한 연구 및 탐구는 mogroside cell 공장 설립을위한 토대를 마련할 것입니다.

 

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