Quelle est l’utilisation de Mogroside?

Sweetness can bring a pleasant feeling, so sweeteners are widely used in food as additives or flavor enhancers. However, a diet high in sugar can lead to health problems such as diabetes or promote oxidation. Natural sweeteners do not have the disadvantages of first-generation sweeteners, such as high calorie content, or the safety issues of second-generation sweeteners. They have the advantages of high stability and a good taste. Luo Han Guo is the dried fruit of the Luo Han Guo plant in the Cucurbitaceae family [1]. Mogroside is the collective name for the glycoside compounds of the cucurbitane type with mogroside alcohol as the aglycone, and is the main source of the sweetness of Luo Han Guo. Among them, mogroside V is the main factor affecting sweetness.

1 Extraction et séparation du mogroside

1.1 Extraction

La méthode d’extraction au solvant est la méthode la plus couramment utilisée pour extraire le Mogroside dans les expériences. L’eau a souvent été utilisée comme solvant pour extraire le Mogroside dans le passé, mais l’extrait contient un niveau élevé d’impuretés lorsque l’eau est utilisée comme solvant d’extraction. Yan Jiawei et al. [2] ont utilisé l’extraction par reflux pour extraire le Mogroside. Dans les conditions optimales d’extraction d’éthanol à 50%, un rapport matière/liquide de 1:20, une température d’extraction de 60°C, une agitation de 100 min et une extraction trois fois, le taux d’extraction final mesuré du Mogroside était de 5,9 %. Aujourd’hui, des méthodes à micro-ondes et/ou assistées par ultrasons sont également utilisées pour extraire le Mogroside. Bien que l’efficacité d’extraction soit élevée, il faudra un certain temps pour atteindre la production industrielle en raison des limites de l’équipement [3].

1.2 séparation

La méthode de la résine macroporeuse a été couramment utilisée ces dernières années pour la séparation de composés hautement polaires et est particulièrement appropriée pour la purification et la séparation des saponines. Liu Gengui et al. [4] ont constaté que les meilleures conditions étaient un gradient de concentration d’éthanol unique pour l’élution, 60% d’éthanol, pH= 8,0, un débit dans la colonne de 1 BV·h-1 et un rapport diamètre/hauteur de 1:45. Sans prémisse d’élimination en profondeur des impuretés, on peut obtenir du Mogroside V avec une teneur de 71,1%. He Anle et al. [5] ont optimisé expérimentalement l’adsorption compétitive du Mogroside V au cours de la séparation à l’aide de résines macroporeuses. Parmi les six types de résines d’adsorption macroporeuses testées, la LX-T28 s’est révélée la plus efficace. Les conditions optimales pour la chromatographie sur colonne étaient la concentration d’éthanol de 12,15 %, la concentration d’éthanol de 61,33 %, le débit supérieur de la colonne de 0,54 BV·h-1 et le rapport diamètre/hauteur de 1,00:4,82.

Dans une solution d’alcool à forte concentration, les métabolites primaires tels que les polysaccharides ont une faible solubilité et peuvent être convertis en précipités. Le Mogroside est extrait en utilisant un alcool à faible concentration ou de l’eau comme solvant. La solution contient de nombreuses impuretés. Afin d’obtenir un produit de grande pureté et d’éviter que certaines impuretés n’endommagent des instruments sophistiqués, tels que l’effet toxique de la chlorophylle sur la résine, une séparation préalable ou un prétraitement peut être effectué avant la séparation fine. Zhang Zesheng et al. [6] ont utilisé le clarificateur naturel ZTC-II pour prétraiter la solution d’extraction afin d’éliminer les métabolites primaires. Le clarificateur naturel ZTC-II utilisé a été produit par Wuhan Zhengtiancheng Biotechnology Co., Ltd. Grâce aux expériences et à l’analyse des données, on pense que les meilleures conditions de clarification sont de diluer d’abord l’extrait à 0,67 fois la solution originale, de le maintenir à 40 °C pendant 30 minutes, et d’ajouter 1% de composant B 2,33 mL/100 mL et 1% de composant A 0,67 mL/100 mL. Ce clarificateur naturel est plus efficace que le chitosan, les clarificateurs JH, etc. En outre, la technologie de séparation membranaire et la chromatographie liquide semi-préparative à haute performance peuvent également être utilisées pour isoler le Mogroside [7].

2 détermination et amélioration du contenu Mogroside

2.1 détermination de la teneur

La chromatographie moderne présente l’avantage d’être facile à utiliser et d’avoir une bonne reproductibilité. Il est souvent utilisé pour la détermination de la teneur en mogroside, et peut également être couplé avec des instruments selon les besoins. Mu Junfei et al. [8] ont utilisé la spectrométrie de masse tandem de chromatographie liquide à haute performance pour déterminer que la masse moléculaire relative du mogroside est importante et que la sensibilité du pic cible est faible lors de l’utilisation du mode de surveillance à réaction multiple. La teneur en Mogroside peut également être mesurée directement par spectrophotométrie ultraviolet-visible à une longueur d’onde de 203 nm, ou après le développement de la couleur de l’acide vanillin-perchlorique, à une longueur d’onde de 590 nm [6]. Par rapport à la chromatographie liquide haute performance, la spectrophotométrie ultraviolet-visible est moins coûteuse et plus rapide.

2.2 amélioration du contenu

La méthode de culture et le traitement de la récolte des plantes médicinales peuvent influer sur la teneur en mogroside V. Li Xiaoyi et al. [9] ont constaté dans des expériences que la gestion sur le terrain peut améliorer la teneur en mogroside V en pulvérisant des engrais foliaires tout en appliquant des engrais favorisant les semis et des engrais renforçant les semences et les fruits. Par rapport à la culture en pente, la culture en plaine avec l’application d’engrais foliaire peut augmenter plus efficacement la teneur en mogroside V. que ce soit dans les terres plates ou les zones montagneuses, les engrais foliaires "Jinlvyuan", "Ye Libu" et "Tishichang" peuvent augmenter de manière significative la teneur en chlorophylle des feuilles et la teneur en mogroside V dans les fruits.

Liu Wen et al. [10] used high-performance liquid chromatography to determine the content of Mogroside IV and Mogroside V in fresh Luo Han Guo fruits of different fruit ages from the Yongfu base in Guilin. The content of mogroside V increased with fruit age and stabilized after 70 days. The content of mogroside IV peaked at around 50 days. Wei Rongchang et al. [11] sprayed different concentrations of methyl jasmonate on 50-day-old Luohanguo fruits after artificial pollination, observed the expression of three key enzyme genes involved in the synthesis of Mogroside V. At the optimal concentration of 200 μmol·L-1, methyl jasmonate significantly increased the expression of the key enzymes squalene synthase (SQS) and cucurbitadienol synthase ( CS) gene expression, while inhibiting the expression of Cycloartenol Synthase (CAS) gene. However, the relationship between the changes in the expression levels of these three key enzyme genes and the changes in Mogroside V content needs to be further investigated in follow-up experiments.

Gan Jinjia et al. [12] ont comparé le Luohanguo «Guihang No. 1» à six principales souches cultivées de Luohanguo et ont constaté que le «Guihang No. 1» présente les caractéristiques de maturité précoce et de croissance vigourée au stade précoce, et que la teneur en glycoside doux V de Luohanguo est significativement plus élevée que celle des six principales souches cultivées. Zhai Yongjin et al. [13] ont constaté qu’un ombrage modéré et une pulvérisation au nitrite de sodium favorisent l’augmentation du taux photosynthétique net du Luo Han Guo et, par conséquent, l’augmentation de la teneur en Mogroside V.

3 applications Mogroside

3.1 partenaire chinois de décoction de médecine à base de plantes

Most Chinese herbal medicine preparations are decoctions, and the generally bitter taste is a major reason for the low acceptance of Chinese herbal medicine. The current means of masking the taste mainly include the following three: ① the use of flavor modifiers or bitter taste inhibitors; ② modification of the structure of the substance; ③ changes in the preparation method [14]. Qiu Min et al. [15] used an electronic tongue and a visual analogue scale method to evaluate the taste-masking effect of Mogroside as one of the raw materials for Chinese herbal medicine decoction partners. The results showed that the taste-masking effect of the partner containing Luohanguo glycoside was better. With the development of science and technology, Chinese herbal medicine decoction partners with different tastes will emerge for consumers to choose from.

3.2 additifs alimentaires

En 1996,Mogroside a été approuvé pour une utilisation répandue comme additif alimentaire, et en 2002, la Food and Drug Administration (FDA) l’a approuvé comme additif alimentaire qui peut remplacer partiellement ou complètement le saccharose. Selon la catégorie d’aliments, le Mogroside est ajouté directement ou la poudre de Luo Han Guo est ajoutée. Le Mogroside est inclus dans la composition des édulcorants de table tels que le sucre Hongmian Luo Han Guo [16]. Le thé au lait et le thé aux fruits ont remplacé le café comme boisson dominante pour une nouvelle génération de jeunes. Pour réduire la consommation de sucre dans le thé au lait, certains consommateurs choisissent le thé au lait avec une douceur d’un tiers de sucre. Bien que la teneur en sucre est réduite, le goût du thé au lait a empiré et la saveur est devenue plus faible.

Liu Yonglin et al. [17] croient queMogroside sugar-substitute yogurt, developed on the basis of the processing technology of set yogurt, has broad market prospects. This new type of yogurt not only retains the original qualities of yogurt, but also improves the disadvantages of high sugar and high calories of sucrose. Xiong Yao et al. [18] used Luo Han Guo roasted fruit as an auxiliary ingredient to prepare low-sugar milk tea powder. Li Jian et al. [19] determined the CO2 concentration in the solution by potentiometric titration and found that the use of Mogroside is beneficial in slowing the escape of CO2 and ensuring the taste of carbonated drinks. Li Jia et al. [20] used a condensation reflux extraction process to prepare a Luo Han Guo liquor seasoning solution. Zhang Ying et al. [21] found that adding an appropriate amount of Mogroside is beneficial for extending the shelf life of stewed pork belly. It can be used as an antioxidant for meat products. When 0.3% mogroside is added, the taste is the best, the color is bright, it has a sweet taste, and the effect of inhibiting fat oxidation is obvious. He Anle et al. [22] found in an in vitro antioxidant experiment that Mogroside V had a DPPH radical scavenging rate of 49.19% at a concentration of 1.2 mg·mL-1 and an ABTS scavenging rate of 47.56% at a concentration of 1.4 mg·mL-1.

3.3 additifs alimentaires verts naturels

Xu Jianjian [23] et d’autres ont mené une expérience contrôlée pour observer les effets de l’ajout de 600 mg·kg-1 de Mogroside à la nourriture de base sur la performance d’abattage et le cortex carneux des mouflons de lac. Les résultats ont montré que le Mogroside n’a eu aucun effet significatif sur la couleur et les indicateurs physiologiques et biochimiques sanguins de la viande du mouflon de lac, ce qui est bénéfique pour l’engraissement du mouflon de lac et améliore la sensibilité musculaire et le rendement à l’abattage. On pense que le mogroside peut augmenter la teneur en matières grasses et améliorer le goût en régulant les enzymes et les groupes fonctionnels, en améliorant le nombre de cellules adipeuses intramusculaires et la capacité à synthétiser la graisse. Il n’y avait pas beaucoup de différence entre les deux groupes en termes de poids vif, de poids en carcasse, de poids net de viande et de taux d’abattage avant l’abattage, mais le rendement global du groupe expérimental était meilleur que celui du groupe témoin, et le taux net de viande était significativement plus élevé que celui du groupe témoin.

4 Conclusion

Luohanguo, as one of the plants that can be used for both medicine and food, has broad market prospects. By analyzing the active ingredients of Luohanguo, adjusting field management measures, increasing the content of target ingredients, and selecting and breeding excellent germplasm, we can obtain Chinese medicinal materials with high yield, stable and effective dried Luohanguo fruits. The monomeric Luohanguo sweet glycoside V cannot be fully met by plant extraction alone. The analysis of the biosynthetic pathway of Mogroside V, the cloning and function verification of key enzymes have been completed. How to successfully produce Mogroside V in microbial cell factories is an inevitable trend of future research. There are 7 species of plants in the genus Mogrosia, 4 of which are found in China. Extracting the Mogroside V monomeric component can expand the sources of plants and reduce the difference between supply and demand. In the future, publicity efforts for Mogroside V can be increased to allow more consumers to learn about this natural non-sugar sweetener and further expand the market.

Références:

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