Les Glycosides de stéviol sont-ils sains?

La stévia rebaudiana(Bertoni) Hemsl, also known as sweet leaf, sweet grass, dense chrysanthemum, sweet tea, etc., is a perennial herb dansthe Asteraceae family, native to the Amambay Mountains Sur laborder De laParaguay Et en plusBrazil dansSouth America [1] [traduction]. Since its discovery in 1899, the plant has aroused the keen interest De lamany scholars. After its successful introductiSur lein Japan in 1970, research into the cultivation, safety Et en pluschemistry De laLa stéviaquickly developed. In China, stevia was introduced in 1977 Par:scientific research institutions such as the Zhongshan Botanical Garden in Nanjing Et leChinese Academy De l’agricultureSciences. After successful trials, it developed rapidly, Et en plusto date it is cultivated in 23 provinces, municipalities Et en plusautonomous regions across the country. It has become the world' S plus grEt en plusproducteur et exportateur de stevia.

Le stévioside est le composant sucré de la stévia, et est distribué dans les feuilles, les tiges, les racines et d’autres parties de la stévia, mais le contenu dans les feuilles est le plus élevé [1], et son contenu change avec le processus de croissance, atteignant un maximum au stade de bourgeonnement. La stévia est favorisée pour ses propriétés non-toxiques, sûres et à faible teneur en calories. Il est connu comme la «troisième source de sucre dans le monde», et la recherche sur son activité biologique et le développement de produits a attiré l’intérêt de nombreux chercheurs au pays et à l’étranger.

Cet article passe en revue les derniers progrès de la recherche sur la Composition du groupechimique, l’extractionet le processus de purification, les effets pharmacologiques, et le développement de produits de stévia, en combinant les dernières publications nationales et étrangères.

1 recherche sur la composition chimique et les procédés d’extraction

1. 1 composition chimique

Wollwer-Rieck [2] [traduction] a publié en 2012 un rapport exhaustif sur les constituants chimiques du stévioside, des flavonoïdes, des phénols, etc. isolés de la stévia. Il existe environ 60 composants diterpénoïdes, dont la plupart sont des glycosides, mais seulement deux types de squelettes, le kaurane et le labdane. Le type de squalane peut être divisé en quatre catégories selon les différents aglycones (comme le montre la Figure 1): I Iest la substitution 13-hydroxyle, 16 et 17 doubles liaisons, et 19 oxydation en un groupe carboxyle; II est une substitution 13-hydroxyle, 15 et 16 sont des liaisons doubles, et la position 19 est oxydée en un groupe carboxyle; III est 13 et 16 sont substitués par 2 groupes hydroxyles et la position 19 est oxydée en un groupe carboxyle; IV VVest 16 est remplacé par un groupe carbonyle, et la position 19 est oxydée en un groupe carboxyle.

Les composés de la catégorie I sont les principaux composants chimiques et édulcorants de la stévia. Actuellement, 35 de ces composés ont été signalés, dont 8 ont un goût sucré élevé et sont les principaux composants de la stévia commerciale (comme le montre le tableau 1).

De plus, Markovic et Al., et al.[3] ont identifié 88 composés de feuilles de stévia utilisant la GC-MS, y compris 17 monoterpènes, 32 sesquiterpènes, 2 diterpènes et d’autres composés principalement d’acides organiques.

1. 2 procédé d’extraction et de purification

1. 2. 1 procédé d’extraction

Tous les Les glycosidesde la stévia sont facilement solubles dans l’eau. L’eau est un solvant facilement disponible, peu coûteux et peu polluant, et est donc le solvant d’extraction couramment utilisé dans la production industrielle de stévia.

La décoction de l’eau est encore une méthode d’extraction traditionnelle et économique couramment utilisée dans la production industrielle de stévia. Les chercheurs scientifiques ont également constamment amélioré et optimisé la méthode de décoction. Chhaya et al. [4] ont optimisé le procédé d’extraction de la decoction et ont conclu que les conditions optimales d’extraction étaient un rapport liquide/matière de 1:14, une extraction à 78°C pendant56 minutes et une efficacité d’extraction de 10,45 %. Cela offre de nouvelles conditions de procédé d’extraction d’un point de vue économiquement raisonnable.

Avec les progrès de la science et de la technologie, certaines nouvelles technologies d’extraction sont progressivement entrées dans le champ de vision des scientifiques. Parmi celles-ci, la méthode d’extraction continue à contre-courant pour l’extraction de la stévia est une excellente méthode d’extraction industrielle moderne. Par rapport au processus traditionnel, ses avantages sont principalement un fonctionnement simple, une production continue et un temps de production court. Yu Jun et al. [5] [traduction] ont extrait le stévioside en utilisant trois méthodes: l’extraction continue à contre-courant à trois étages, l’extraction tEt en plusem à contre-courant à trois bassins et l’extraction à un seul bassin. Ils ont constaté que les taux d’extraction des trois méthodes étaient similaires, l’extraction continue à contre-courant à trois étages ayant le cycle d’extraction le plus court. L’ensemble du processus ne prend que 20 minutes, et le taux d’extraction peut encore atteindre 10,1%.

De plus, Munish Puri et al. [6] [traduction] et Feng Xue et al. [7] ont mené une étude systématique sur le processus d’extraction par addition d’enzymes telles que la cellulase, la pectinase et l’hémicellulase. Il a été constaté que lorsqu’un seul type d’enzymes biologiques est utilisé pour l’extraction assistée, l’hémicellulase a le rendement d’extrait de stévia le plus élevé (environ 14%) lorsque le temps d’extraction est de 1 h, la température d’extraction est de 60 °C et la concentration enzymatique est de 3%. Le taux d’extraction de stévia le plus élevé (environ 14%); Si les enzymes sont utilisées en combinaison, le meilleur effet d’extraction est obtenu à un temps d’extraction de 36 à 45 min, à une température d’extraction de 51 à 60 °C et à une concentration de 2% pour chacune des trois enzymes. Par rapport à la méthode d’extraction assistée par une seule enzyme, le taux d’extraction et l’efficacité sont améliorés dans une certaine mesure.

Xu Zhongwei et al. [8] also conducted a systematic study De lathe combined enzyme-assisted extraction method Et en plusdetermined that the optimal process for extracting stevia is as follows: enzyme dosage 0.20%, extraction temperature 50°C, extraction time 30 min, liquid-to-material ratio 1:11, pH 5.0, enzyme added in four equal portions, extraction for 7 times, Et en plusthe final extraction rate can be as high as 13.93%. This method greatly improves the extraction rate, but the operation is the extraction method commonly used in the industrial production De lastevia today. Scientific researchers are also constantly improving Et en plusoptimizing the l’eaudecoction method. Chhaya et al. [4] optimized the decoction extraction process Et en plusconcluded that the optimal extraction conditions were a liquid-to-material ratio De la1:14, extraction at 78 °C for 56 minutes, Et en plusan extraction efficiency De la10.45%. This provides new extraction process conditions À partir dean economically reasonable perspective.

Avec les progrès de la science et de la technologie, certaines nouvelles technologies d’extraction sont progressivement entrées dans le champ de vision des scientifiques. Parmi celles-ci, la méthode d’extraction continue à contre-courant pour l’extraction de la stévia est une excellente méthode d’extraction industrielle moderne. Par rapport au processus traditionnel, ses avantages sont principalement un fonctionnement simple, une production continue et un temps de production court. Yu Jun et al. [5] ont extrait le stévioside en utilisant trois méthodes: l’extraction continue à contre-courant à trois étages, l’extraction tandem à contre-courant à trois bassins et l’extraction à un seul bassin. Ils ont constaté que les taux d’extraction des trois méthodes étaient similaires, l’extraction continue à contre-courant à trois étages ayant le cycle d’extraction le plus court. L’ensemble du processus ne prend que 20 minutes, et le taux d’extraction peut encore atteindre 10,1%.

De plus, Munish Puri et al. [6] et Feng Xue et al. [7] ont mené une étude systématique sur le processus d’extraction par addition d’enzymes telles que la cellulase, la pectinase et l’hémicellulase. Il a été constaté que lorsqu’un seul type d’enzymes biologiques est utilisé pour l’extraction assistée, l’hémicellulase a le rendement d’extrait de stévia le plus élevé (environ 14%) lorsque le temps d’extraction est de 1 h, la température d’extraction est de 60 °C et la concentration enzymatique est de 3%. Le taux d’extraction de stévia le plus élevé (environ 14%); Si les enzymes sont utilisées en combinaison, le meilleur effet d’extraction est obtenu à un temps d’extraction de 36 à 45 min, à une température d’extraction de 51 à 60 °C et à une concentration de 2% pour chacune des trois enzymes.

Par rapport à la méthode d’extraction assistée par une seule enzyme, le taux d’extraction et l’efficacité sont améliorés dans une certaine mesure. Xu Zhongwei et al. [8] ont également mené une étude systématique de la méthode combinée d’extraction assistée par les enzymes et ont déterminé que le processus optimal pour extraire la stévia est le suivant: dosage enzymatique 0,20%, température d’extraction 50°C, temps d’extraction 30 min, rapport liquide/solide 1:11, pH 5,0, enzyme ajoutée en quatre portions égales, extraction 7 fois, et le taux d’extraction final peut atteindre 13,93%. Cette méthode améliore considérablement le taux d’extraction, mais l’opération est compliquée et le cycle d’extraction est long.

L’extraction par ultrasons est une méthode d’extraction émergente, mais il existe peu de rapports sur son utilisation pour l’extraction par stévia. Liu Jie et al. [9] ont systématiquement optimisé la méthode d’extraction assistée par ultrasons et ont obtenu les conditions optimales d’extraction: une température d’extraction de 68 °C, une puissance d’extraction de 60 W et une durée d’extraction de 32 min, avec un taux d’extraction pouvant atteindre 12,2 %. Cette méthode réduit considérablement le temps d’extraction par rapport à la méthode d’extraction traditionnelle, tout en améliorant considérablement le taux d’extraction. Il est d’une grande valeur de recherche dans le processus d’extraction de la stévia.

Vikas Jaitak:et al. [10] ont conclu que les conditions optimales d’extraction pour l’extraction par micro-ondes sont une température d’extraction de 50 °C, une durée d’extraction de 1 minute et une puissance d’extraction de 80 W. Le temps d’extraction est considérablement réduit, mais il n’y a pas d’amélioration significative du taux d’extraction par rapport à la méthode traditionnelle. En outre, des méthodes d’extraction émergentes telles que la technologie d’ultra-haute pression [11] [traduction] et l’extraction par fluide supercritique [12] [en] ont également été utilisées dans la recherche visant à améliorer le procédé d’extraction du stévioside.

Les nouvelles méthodes d’extraction ci-dessus présentent toutes des avantages significatifs par rapport aux méthodes d’extraction traditionnelles, mais il existe certains obstacles à l’industrialisation en raison de facteurs clés tels que des problèmes de coût ou une mauvaise exploitation continue. Dans ces conditions, l’auteur estime qu’une variété de combinaisons de méthodes peut être conçue pour extraire le stévioside selon les caractéristiques de chaque méthode. Par exemple, l’extraction par ultrasons est peu coûteuse, a un cycle court, un taux d’extraction élevé et peut être utilisée en continu. L’extraction à contre-courant continue du stévioside présente les avantages d’améliorer considérablement le taux d’extraction et de raccourcir le cycle d’extraction. La combinaison du principe ultrasonique avec l’extraction continue à contre-courant pour extraire le stévioside peut être une direction de recherche réalisable.

1. 2. 2 processus de Purification

L’eau étant actuellement le solvant de choix dans la production industrielle, il existe un grEt en plusnombre d’impuretés hydrosolubles telles que les polysaccharides, les protéines et les tanins dans la solution d’extraction, qui sont 3 à 6 fois plus concentrées que le stévioside. Si ces impuretés ne sont pas éliminées, elles interfèrent grandement avec la prochaine étape de purification. Il est donc particulièrement important de prétraiter la solution d’extraction. Actuellement, les principales méthodes de purification du stévioside dans la production industrielle sont la précipitation d’alcool, la résine d’adsorption macroporeuse, la floculation chimique et la séparation membranaire.

La méthode de précipitation à l’alcool est simple, l’éthanol est facilement disponible, il est moins toxique, facile à recycler et à réutiliser, et peu coûteux, et est une méthode couramment utilisée pour purifier le stévioside. Fu Junfang et al. [13] ont constaté par comparaison expérimentale que lorsque la concentration d’alcool atteint 80%, le taux d’élimination des impuretés est de 16,47%, ce qui peut presque complètement éliminer les impuretés telles que l’amidon, les polysaccharides, les protéines et les sels inorganiques.

En plus de la méthode de précipitation d’alcool, dans la production traditionnelle, la méthode d’adsorption commune est également souvent utilisée pour purifier le stevioside, c’est-à-dire que des floculants chimiques et du charbon actif sont utilisés pour adsorber les impuretés, puis des résines anioniques et cationiques sont utilisées pour le dessalement et la décoloration pour atteindre le but de la purification. Cependant, la sélectivité des floculants chimiques [13] et des méthodes à l’attapulgite modifiée [13] est faible, et le taux de perte du stévioside est relativement élevé. À mesure que le taux d’élimination des impuretés augmente, le taux de perte augmente également de manière significative. Par exemple, dans le retrait chimique d’impureté de floculation,, quEt en plusle taux d’élimination d’impureté est 24,12%, le taux de perte est aussi haut que 12,29%; Lorsque le taux d’élimination des impuretés est de 31,44%, le taux de perte est de 17,98%.

La technologie de séparation de résine d’adsorption macroporeuse a été de plus en plus largement utilisée dans la purification et la séparation du stévioside en raison de ses propriétés physiques et chimiques stables, bonne sélectivité, vitesse rapide d’adsorption et d’échange, et régénération commode. Zhang Qianghua et al. [14] ont examiné huit résines macroporeuses, y compris la résine à échange de cations 001 × 16, D941, AB-8, DM130, HPD-100, NKA-9, D392 et D3520. La résine ayant le meilleur effet de décoloration a été choisie comme D941, et il a été constaté que les conditions optimales de décoloration statique étaient un temps d’adsorption de 90 minutes, une température de 45 °C, un pH de 8,5 et une dose de résine de 60 g/L.

Ces dernières années, la recherche et l’application de la technologie des membranes se sont développées rapidement. Les technologies de séparation membranaire telles que l’électrodialyse, la filtration microporeuse, l’ultrafiltration et l’osmose inverse sont toutes importantes pour le processus de purification de la stévia. Chen Shaopan et al. [15] ont d’abord utilisé la filtration microporeuse et l’ultrafiltration pour éliminer les impuretés macromoléculaires, puis ont utilisé l’osmose inverse pour concentrer le filtrat. Ils pensent que cette technologie présente les avantages d’un flux élevé, un bon effet, une vitesse rapide et des économies d’énergie, mais le processus compliqué de nettoyage de membrane prolonge l’ensemble du cycle de production et augmente les coûts.

Zhao Yongliang et al. [16] ont passé l’infusion de feuilles de stévia à travers une membrane primaire pour éliminer les impuretés, puis l’ont concentrée à travers une membrane secondaire, l’ont passé à travers une résine macroporeuse, et l’ont séchée par pulvérisation pour obtenir le produit stevioside. Ce procédé utilise la technologie de séparation par membrane pour remplacer le processus de floculation dans le processus de production traditionnel. Puisque le processus de séparation de membrane ne permet pas l’infiltration d’ions incolores, il peut simplifier le processus de résine échangeuse d’ions dans le processus de production traditionnel. L’amélioration de l’application du processus a amélioré la pureté du stevioside ainsi que l’efficacité de production, et le taux de régénération de membrane a été considérablement amélioré. Yao Guoxin et al. [17] ont d’abord utilisé une membrane à deux étapes composée d’une membrane de microfiltration et d’une membrane d’ultrafiltration pour éliminer les impuretés de l’extrait d’eau de stévioside, telles que la pectine, les pigments et les protéines solubles dans l’eau. Les résultats ont montré que le liquide était concentré 15 fois après le traitement sur membrane, et la pureté atteignait environ 87%.

Par rapport aux procédés industriels traditionnels de purification pour le stévioside tels que la précipitation d’alcool, la floculation, et la chromatographie de colonne de résine macroporeuse, la technologie de membrane pour purifier le stévioside présente les avantages de meilleurs résultats de purification et une vitesse plus rapide. Avec le développement de la technologie de membrane et les progrès de la technologie de régénération de membrane, il remplace progressivement les processus traditionnels dans la production industrielle de stévioside, et est la tendance future de la production industrielle.

1. 2. 3 Purification et séparation du Rebaudioside A

Extrait de stévia after impurity removal and decolorization is a mixture De lacomponents, the main ones being stevioside, rebaudiocôtéA AAand rebaudioside C. Stevioside and rebaudioside A account for a relatively large proportion De lathe extract. Of these components, rebaudioside A has the highest sweetness and best taste, and its mouthfeel is closest to that De laglucose. Therefore, many researchers and manufacturers have used increasing the content of Rebaudioside A as a starting point for improving the quality of stevia products.

Li Pei et al. [18] studied the technology of separating rebaudioside A Par:recrystallization, and on this basis, Zhao Hao et al. [19] used the method of solvent extraction and crystallization to separate rebaudioside A. When 50% ethyl acetate was added to methanol, the solution concentration was 20 g/L, and the crystallization rate at a crystallization temperature of 18°C was 0.34, and the separation factor could reach 3.8. Liu Jie et al. [20] used methanol-isopropanol (99:1, v/v) to induce crystallization to separate lobetyolin A. The Les effetsof the crystallization solvent, solid-liquid ratio, temperature, time, and addition of seed crystals were optimized were optimized. The results showed that the relative purity of a single recrystallization can reach 92.7%, the crystallization rate 0.61, and the purity of a second recrystallization can reach 95.8%, the crystallization rate 0.35. This method has the significant advantages of being simple to operate and low-cost, but the crystal lattice is prone to encapsulate the organic solvent used for crystallization (such as methanol, ethyl acetate, etc.) during the crystallization process, and it is difficult to remove the organic solvent encapsulated by the crystal lattice by ordinary means such as heating and drying, which can easily cause harmful organic solvent residues.

La méthode d’adsorption de résine macroporeuse est l’une des méthodes les plus couramment utilisées pour raffiner et séparer le stévioside. Hu Jing et al. [21] ont optimisé plusieurs types de résines macroporeuses et ont constaté que les résines macroporeuses D107 et D108 ont une forte capacité de séparation pour le rébaudioside A et le stévioside dans la stévia. D107 a une grande capacité d’adsorption et peut augmenter le contenu de rebaudioside a dans le stevia à plus de 80%, alors que la capacité d’adsorption de D108 est inférieure à celle du D107, mais il peut atteindre un contenu de 90% de stevioside a dans le stevia. Li et al. [22] ont utilisé des résines échangeuses d’ions à lit mixte pour séparer et purifier le stévioside A dans la stévia, qui peut augmenter sa pureté à 97%.

De plus, il existe des rapports sur des méthodes de séparation avancées telles que la chromatographie à contre-courant à haute vitesse [23], la chromatographie liquide à haute performance [24] et l’électrophorèse capillaire [24] pour la séparation et l’enrichissement du rébaudioside A. cependant, ces méthodes ont un faible débit et ne sont généralement utilisées que pour la séparation et l’identification en laboratoire.

2 activité pharmacologique et sécurité

En tant que nouvelle source de sucre, l’activité pharmacologique et la sécurité de la stevia ont toujours été au centre de l’attention de nombreux chercheurs. Actuellement, les activités biologiques de la stévia sont très étendues, parmi lesquelles les principales qui ont été étudiées en profondeur sont les activités anti-diabète, la baisse de la pression artérielle, les activités antibactériennes et antivirales, anti-inflammatoires, etc.

2. 1 activité pharmacologique

2. 1. 1 activité anti-diabétique

Les feuilles de stévia ont été utilisées comme médicament antidiabétique dans les amériques depuis de nombreuses années, et des études pharmacologiques modernes ont également montré que les feuilles de stévia [25] ont un bon effet antidiabétique et peuvent empêcher efficacement l’augmentation de la glycémie causée par l’alloxan [26]. La stévia a trois façons principales d’exercer son activité antidiabétique: (1) elle empêche la glycémie d’augmenter en inhibant la gluconéogenèse dans le foie; (2) le stevioside et le rebaudioside A peuvent améliorer la sensibilité des îlots de Langerhans, stimulant la sécrétion d’insuline par les cellules d’îlot, et A pour effet de traiter sans risque le diabète de type 2; (3) le Stevioside peut également abaisser le sucre dans le sang en augmentant l’utilisation de l’insuline chez les souris.

2. 1. 2 pression artérielle et effets de réduction de la graisse dans le sang

Des études ont révélé questevia feuilleextract has blood fat lowering effects [27] and significant blood pressure lowering effects [28]. It has been found that the main mechanism of action is to inhibit Ca2+ influx into vascular cells, promote vasodilation, and thereby lower blood pressure.

2. 1. 3 effets antibactériens et antiviraux

Le diamètre des cercles bactériostatiques de l’extrait d’éthanol de feuille de stévia rebaudiana Bertonià une concentration de 1 000 μg/mL Lcontre Bacillus cereus, Bacillus subtilis et Staphylococcus xylosus était respectivement de 6, 6 et 6 mm; Le diamètre des cernes bactériostatiques d’extrait d’acétone à une concentration de 1 000 μg/mL contre Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Staphylococcus xylosus, Alcaligenes acidoterrestris, Pseudomonas aeruginosa, le diamètre de la zone d’inhibition était respectivement de 7,5,6,7,9 mm; Le diamètre de la zone d’inhibition du stévioside à une concentration de 100 μg/mL, le diamètre des cernes bactériostatiques pour Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Klebsiella pneumoniae et Pseudomonas aeruginosa est respectivement de 12, 10, 10 et 10 mm [29-30]. En outre, Kataev et al. ont constaté que l’extrait de stévia A également une activité anti-tuberculose [31], et que les ingrédients actifs sont le stévioside et le rébaudioside A, avec des valeurs MIC anti-tuberculose de 7,5 μg/mL et 3,75 μg/mL, respectivement [32]. Takahashi et al. [33] ont constaté qu’un extrait d’eau de La stéviarebaudiana Bertoni peut se lier à la glycoprotéine externe de la capside VP7 du rotavirus humain, augmentant l’obstacle stérique lorsque VP7 se lie au récepteur cellulaire, empêchant ainsi le virus de se fixer aux cellules normales et présentant ainsi une activité anti-rotavirus humain.

2. 1. 4 effet anti-inflammatoire

Le chloroforme etmethanol Extraits extraitsDe stévia rebaudianaBertoni leaves have significant anti-inflammatory effects and can prevent the swelling of rat toes induitby carrageenan [34]. Some scholars have speculated through experiments that stevioside may be the active ingredient that exerts anti-inflammatory effects, and its mechanism of action is mainly to stimulate innate immunity and thereby reduce the occurrence of pro-inflammatory responses [35]. Further Études de cashave confirmed that stevioside can inhibit NF-κBBActivité:and protein kinase inhibitory signal transduction, thereby exhibiting anti-inflammatory propriétés[36]. Bunprajun et al. [37] also found that stevioside can promote satellite celluleactivity by regulating NF-κB pathway signals, thereby promoting the recovery of injured muscles.

2. 1. 5 régulation immunitaire

L’extrait de feuille de stévia et le stéviol ont une activité immunomodulatrice [38], et leur mécanisme d’action est d’interfère avec la voie NF-κB, qui présente des effets anti-inflammatoires et immunomodulateurs forts [39].

2. 1. 6 effet anticancéreux

Bhattacharyya et al. [40] ont constaté que les extraits d’acétate d’éthyle, d’acétone, de chloroforme et d’eau des feuilles de stévia rebaudiana présentaient tous un potentiel anticancéreux. Takahashi et al. [41] ont récemment rapporté que le stevioside peut favoriser l’expression du Bax et du cytochrome C, qui sont ensuite libérés dans le cytoplasme pour induire l’apoptose des cellules cancéreuses. De plus, les résultats des expériences de Konoshimaet al. [42] montrent que la stévia peut également être utilisée pour prévenir la cancérogenèse chimique.

2. 1. 7 autres effets

Stévia a les effets de l’anti-amnésie, la prévention de l’obésité, la prévention des maladies cardiaques, la prévention de la carie dentaire, la destruction des larves, l’amélioration de la qualité du porc comme aliment, et le traitement du syndrome métabolique.

2. 2 études de sécurité

The safety of stevia as a food additive is particularly important. Modern pharmacological studies have shown that stevia and stevioside are safe to consume and have no toxic side effects. Andrey et al. [43] randomly divided laboratory rats into three groups and fed them 500, 1,000 and 2,000 mg/(kg·d) of three different doses of rebaudioside A for 90 days. lebaudioside A for 90 days, and the results showed no toxic side effects. Geuns et al. [44] injected each fertilised egg of Poulet à grillerchickens avec0.08, 0.8 or 4 mg of stevioside, or 0.02 5, 0. 25, 1. 25 mg of steviol, and found that the embryos developed normally during incubation. M. Williamset al. [45] used the Ames test, chromosomal aberration test, bone marrow micronucleus test and DNA synthesis assay to demonstrate that rebaudioside A is non-genotoxic.

3 développement de produits

Actuellement, il existe trois catégories principales de produits de stévia: (1) les édulcorants, qui présentent les avantages d’un goût sucré élevé, d’une faible teneur en calories, de l’innocuité et de la non-toxicité, et des propriétés physiques stables; (2) les médicaments adjuvants, qui sont utilisés comme produits adjuvants pour le traitement du diabète, de l’hypertension, de l’inflammation de la mammite de volaille et de l’infertilité des bovins; (3) aliments pour animaux et engrais, principalement les déchets industriels provenant de la production de stevioside ajouté à l’alimentation animale et aux engrais végétaux, qui a pour effet de réguler la fonction digestive de la volaille, d’augmenter la production d’œufs, de promouvoir la maturité précoce des fruits et légumes, et de sucrer les fruits et légumes.

Stevioside is a naturelsweetener with a high sweetness and low calorie content. It has advantages over common sweeteners such as sucrose and glucose, but it has a serious aftertaste of bitterness. With the improvement of people&#Les exigences de qualité du stevia, l’extraction, la purification et l’amélioration du goût du stevioside seront au centre des recherches futures, et l’amélioration de la douceur du stevioside deviendra la clé de son développement ultérieur en tant qu’édulcorant.

3.1 facteurs affectant la douceur, la douceur et l’arrière-goût de la stévia

Wang Deji [46] a commencé du point de vue de la structure chimique moléculaire et a combiné le sucré et le sucré des composants du stévioside pour tirer les conclusions suivantes: (1) le groupe de sucre C-13 est le principal groupe fonctionnel pour le sucré, et les composés avec 3 à 4 groupes de sucre ont généralement le plus sucré et le meilleur sucré, et les types de groupes de sucre liés qui sont bénéfiques pour le sucré et le sucré est le fructose > Glucose > Rhamnose ou autres groupes de galactose; (2) le groupe d’ester C-19 du Le glycosideest un groupe améliorant le goût. S’il n’est pas lié à un groupe de glucose tel que H, il affectera grandement la douceur et la qualité du goût sucré; (3) l’arrière-goût amer fort du glycoside est la cause principale de l’arrière-goût amer du stévioside, et les impuretés telles que les tanins, les flavonoïdes et les lactones de sesquiterpène peuvent augmenter le goût amer du stévioside.

3. 2 La stéviatechnologie d’amélioration de la qualité

3. 2. 1 méthode de mélange

Lorsque la stévia est utilisée avec d’autres édulcorants riches en calories (comme le saccharose, le glucose, etc., le sucre cyclodextrine étant le plus couramment utilisé) ou des sels inorganiques, la douceur de la stévia est considérablement augmentée, tandis que le mélange avec des acides organiques tels que l’acide malique et l’acide tartrique peut améliorer son goût amer.

3. 2. 2 Modification des glycosides

Comme mentionné plus haut, les glycosides aux positions C-13 et C-19 ont une influence significative sur la douceur et la douceur des glycosides de stéviol. Par conséquent, de nombreux chercheurs ont concentré leurs recherches sur la modification des groupes glycosyl. Actuellement, les principales méthodes de modification des glycosides des glycosides de stéviol sont la catalyse enzymatique et la transformation microbienne. En modifiant les glycosides, l’arrière-goût astringent des glycosides de stéviol peut être largement amélioré, et la douceur est également améliorée dans une certaine mesure.

Il existe deux mécanismes principaux: (1) l’introduction d’un groupe de sucres de meilleure saveur (ifose, glucose) et une augmentation de la proportion de groupes de sucres dans la molécule; (2) la réaction biocatalytique a un effet bidirectionnel, catalysant la liaison des groupes de sucre tout en catalysant également l’hydrolyse des glycosides. Le sucre résultant (par exemple, le glucose) peut former un «composé» avec le glycoside nouvellement produit.

De nombreux chercheurs ont étudié la modification des glycosides en utilisant la méthode de cyclodextrine glucanotransférase (CGTase) [47-49], qui est actuellement la méthode la plus approfondie pour étudier l’amélioration de la qualité du goût de stévia par catalyse enzymatique. Les résultats de nombreuses études ont montré que cette méthode peut améliorer la douceur et la douceur dans une certaine mesure. Cependant, quels que soient les facteurs d’influence tels que les souches optimisées, la source d’enzymes, le type et la concentration de substrat et d’autres facteurs d’influence, les résultats de glycosylationmontrent tous une faible sélectivité.

Par exemple, à mesure que la concentration du substrat change au cours de la réaction, l’introduction de nouveaux glycosides va également changer, notamment les monosaccharides, les disaccharides et les trisaccharides. Par exemple, lorsqu’un nouveau groupe glycosyle est introduit, la sélectivité pour le groupe hydroxyle de St est faible. Certains chercheurs ont également utilisé la méthode de transfert de glucosidase pour modifier les glycosides [50]. Cette méthode a été moins étudiée que la méthode CGTase. Il permet à certaines chaînes C de la molécule de stévioside d’être re-glycosylées avec de nouveaux groupements de glucose.

Bien que cette méthode puisse obtenir directement du stévioside lié au glucose, et que la qualité gustative de la stevia ait également été améliorée dans une certaine mesure, l’activité catalytique est faible et le rendement est faible. En même temps, certains des groupements de glucose liés aux positions C-13 et C-19 peuvent également être hydrolysés enzymatiquement. Dans l’ensemble, ces deux méthodes ont une faible sélectivité, de faibles rendements et une large gamme de sous-produits, et les structures de ces produits ont été peu signalées.

Bien que les méthodes de conversion enzymatique susmentionnées n’aient pas donné les résultats escomptés, les résultats de recherche de la méthode de la galactosidase, de la méthode de la β-fructofuranosidase et de la méthode de la transformation microbienne ont montré que l’amélioration du stévioside par catalyse enzymatique biologique a encore des perspectives prometteuses.

daniéliet al. [51] et Zhu Haixia et al. [47] ont utilisé la méthode de la galactosidase pour modifier le groupe des glycosyles. Cette méthode permet un transfert très sélectif du galactose dans le résidu de glucose C-13 du stevioside. Cependant, cette méthode a un long temps de réaction, nécessite l’ajout d’autres coenzymes pour produire des donneurs, et le goût du ST glycosylé avec le galactose est légèrement pire que celui des autres produits glycosylés. Par conséquent, Zhu Haixia et al. [47] ont utilisé le fait que le groupe glucose est un bon accepteur dans la réaction de transglycosylation catalytique de la CG-Tase, alors que le groupe galactose ne l’est pas. La méthode de la galactosidase a été combinée avec la méthode de la CGTase, avec l’enzyme de la galactosidase pour catalyser la réaction de glycosylation, en attachant le groupe du galactose au groupe du glucose à la position 19, puis en utilisant ce produit comme substrat pour la catalyse de la CGTase, de sorte que la réaction de glycosylation puisse se produire sélectivement au groupe du glucose lié au 13-OH.

Li Yu et al. [52] [traduction] ont utilisé la méthode β-furanosyl fructosidase (FFase) pour introduire un groupe de fructosyl à:Stevioside et rebaudioside A, qui a permis de relier le groupe fructosyl au 6-OH du groupe 19-O-β-glucosyl par une liaison glycosidique β-2,6. Cette méthode, les conditions catalytiques optimales sont: pH 6,5, température de réaction 40 °C, et il est stable à pH 6 à 8 et inférieur à 40 °C. Les rapports molaires de stévioside et de glycoside de stationnol par rapport au rapport molaire de saccharose de 0,0005 et 0,0012, la quantité d’enzymes de 15 U/mL et le temps de réaction de 15 h.

Dans les conditions de réaction optimisées, les taux de conversion des deux glycosides peuvent atteindre respectivement 69,4 % et 72%. En plus de la méthode ci-dessus d’amélioration du goût du stévioside par catalyse enzymatique, Kusakabe et al. [53] [traduction] ont utilisé des actinomycètes pour transférer un groupe de glucose au 2-glucosyl-β-glucoside à la position 13-carbone du stévioside, convertissant avec succès le stévioside en rébaudioside A. le taux de conversion était d’environ 20%, mais il n’a catalysé que la production d’un seul type de produit, avec une grande spécificité. Ishikawa et al. [54] ont utilisé une combinaison de champignons microbiens et de β-fructofuranosidase pour transférer le β-fructofuranose à la position 13-carbone du stévioside et du rébaudioside A. la méthode ci-dessus utilisée par le chercheur est sélective, le produit est relativement simple et a une valeur d’application possible.

La modification enzymatique de la stévia est depuis longtemps un point de recherche pour éliminer son arrière-goût amer. Bien qu’après plus de 20 ans de recherche par de nombreux chercheurs, aucune voie de production industrielle n’a été trouvée, la conclusion que la transglycosylation enzymatique et la transformation microbienne sont un moyen efficace d’améliorer la douceur du stevioside. Avec l’approfondissement des recherches sur le mécanisme de transfert enzymatique du sucre, on espère que la stevia pourra être dirigée et modifiée au niveau moléculaire pour obtenir un édulcorant de stévioside plus parfait.

3. 2. 3 améliorer la partie aglycon

Modifier la partie aglycon est un moyen d’améliorer fondamentalement la qualité du goût de stevioside. Il y a eu relativement peu de rapports à ce sujet, et ils incluent principalement des méthodes telles que l’amélioration de la structure de l’aglycone et l’encerclage physique de l’aglycone. Lee Thomas et al. [55] ont modifié l’aglycone et la partie sucrée du stevioside en transférant les liaisons doubles à C-15 et C-17 sur l’aglycone à C-15 et C-16, et ont choisi le glucose, la rhamnose ou la pyranose comme partie sucrée, améliorant ainsi la douceur et l’astringence.

Wang Deji et al. [56] se sont concentrés sur la partie aglycone, la principale source du goût amer des glycosides de stévioside. Par analyse et calcul, la cyclodextrine a été ajoutée à l’extrait et au concentré pour entourer physiquement la partie aglycone de la molécule de stévioside. Le produit obtenu avait la même douceur qu’avant, mais l’arrière-goût amer a disparu. Bien qu’il élimine l’arrière-goût amer du stevioside, mais au détriment des excellentes propriétés à faible teneur en carbone de la stevia.

4 Conclusion

Ces dernières années, en tant que personnes' S la sensibilisation à une alimentation saine a augmenté, les édulcorants comme le saccharose et le glucose ont peu à peu été incapables de répondre aux besoins des gens.#39; S en raison de leur teneur élevée en calories, de leur tendance à causer des caries dentaires chez les jeunes enfants et de leur inadaptation aux diabétiques. stévia' S le principal composant édulcorant de la stévia, est un édulcorant naturel émergent qui présente les avantages d’être faible en calories et riche en douceur, stable en propriétés physiques et chimiques, et sûr sans effets secondaires. Il a également des activités biologiques importantes telles que la baisse de la glycémie, des lipides sanguins et de la tension artérielle, ainsi que des propriétés anticancéreuses, antibactériennes et antivirales, ce qui en fait la «nouvelle source de sucre la plus prometteuse».

Cependant, le stevia&#Un arrière-goût d’amertume relativement grave affecte gravement sa qualité et constitue également une des raisons importantes pour lesquelles la stevia occupe actuellement une part relativement faible du marché. Afin de remédier à ce défaut, de nombreux chercheurs au pays et à l’étranger ont effectué des recherches sur les aspects du mélange, du raffinage et de la modification structurelle, dans l’espoir d’obtenir une stevia parfaitement rafraîchissante.

Parmi les nombreuses méthodes, la plus efficace est la méthode d’affinage du Rebaudioside A par recristallisation et adsorption sur résine macroporeuse, qui A déjà été appliquée en production. La méthode composée l’effet adoucissant de la méthode composée est limité. Bien que la catalyse enzymatique et la conversion microbienne aient grandement amélioré la douceur, elles sont coûteuses et la structure et l’activité biologique des produits sont inconnues. Certaines de ces méthodes atteignent le but d’améliorer la douceur au détriment de Stevia' S les avantages naturels de faibles calories et de la chaleur, tels que la méthode composée utilisant la cyclodextrine et le glucose, qui ont des calories et de la chaleur élevées, et la méthode d’encapsulation physique utilisant la cyclodextrine comme agent d’encapsulation.

Le développement de la stévia comme édulcorant parfait a été une voie réalisable, mais sinueuse. Bien que l’utilisation de glycosides de stéviol purifiés ait amélioré la qualité des produits de stévia dans une certaine mesure, l’arrière-goût des produits de stévia n’a pas été fondamentalement amélioré parce que les glycosides de stéviol eux-mêmes ont également un arrière-goût amer. Par conséquent, l’auteur estime que nous devrions accélérer l’identification structurelle, l’évaluation de la douceur, et la recherche de sécurité de nouveaux produits l’identification de la structure, l’évaluation de la douceur, et la recherche de sécurité des nouveaux produits générés au cours du processus, dans le but de promouvoir l’optimisation de ce type de stévioside à la production industrielle. En même temps, si un produit avec une sucré supérieure à celle du rébaudioside a peut être découvert, il fournira une nouvelle et claire orientation de recherche pour améliorer la qualité des produits de stévia à l’avenir.

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