Диссертация (1152197), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Аморфный РебM имеет растворимость 1,1-1,3%в воде при 25°С, однако, быстро выпадает в осадок при хранении. Термодинамическоеравновесие растворимости в воде 0,26% при 25°С.Растворимость аморфной формы значительно выше кристаллической. Ее можно увеличитькомплексообразованием с g-циклодекстрином (g-ЦД). РебM (1,0-4,0 г) и g-ЦД (4,0 г)суспензируют в воде (100 см3) и нагревают до 100-120oC до их растворения, раствор охлаждаютдо комнатной температуры и сушат. Растворимость комплекса около 250 мг/ см3.Лиофилизированные смеси РебM с мальтодекстрином и эритритолом (1:1, вес/вес) такжепоказывают более высокую растворимость (более чем 100 мг/ см3) по сравнению с чистым РебM(Patent US Appl. 2014/0171519, 2014).Растворимость РебM улучшается путем распылительной сушки. Этот метод особенноэффективен, если смесь, предназначенная для распылительной сушки, содержит комбинациюэмульгатора, поверхностно-активного вещества и полимерного компонента, как ксантановаякамедь, каррагенан, циклодекстрин, мальтодекстрин, додецилсульфат натрия, натрийкарбоксиметилцеллюлоза, полиэтиленгликоль, модифицированный крахмал и т.д.
(Patent WO2015/006764, 2015).1.2.3. Стабильность гликозидов стевииСтевиозид является очень стабильной молекулой при 100°C в растворах рН 3,0-9,0,однако при рН выше 10,0 происходит его быстрая деградация (Bakal, Nabors, 1986). РебАстабилен в напитках при 37оС и низких рН в течение трех месяцев (Chang, Cook, 1983).Порошкообразный стевиозид и РебА не подвергаются изменению при 120°C в течение 1 часа,однако начиная с 140оС начинает медленно деградировать и полностью разрушаются при 200оС(Kroyer, 1999).Стевиозид и РебА при 30оС в течение 30 суток не претерпевают изменения в соусах игидролизатах белков, однако, частично разлагаются в уксусе при 80оС (Shirakawa, Onishi, 1979).При комнатных температурах они достаточно стабильны в газированных напитках,подкисленных фосфорной или лимонной кислотами, а также в разбавленных растворах уксусной,лимонной, винной и фосфорной кислот, в кофейных и чайных напитках (Chang, Cook, 1983).18Кроме того, при температурах до 80оС в течение 4-х часов стевиозид и РебА не вступаютв реакцию с другими подсластителями типа сахарин, цикламат, аспартам, ацесульфам К инеогеспиридин дигидрохалкон, что важно при приготовлении синергических смесей.Таким образом, стевиозид и РебА показывают хорошую стабильность в обычныхусловиях их применения.
Однако, при высоких температурах и крайних значениях рН протекаетих частичный химический гидролиз (Kroyer, 1999).Гликозилированный стевиозид имеет достаточную стабильность при 50°С и рН 2,0-6,5 втечение 72 ч, однако, до 55% деградация наблюдалась при рН 3,0 и 80°С.Анализ гидратной формы РебD был проведен при различных температурах от 40°С до300°С при согревании 10°С/мин.
Результаты показывают небольшое изменение тепловойэнергии (эндотермический тепловой эффект) около 81-104°C и до достижения точки плавлениявыше примерно 260°С, т.е. происходит потеря воды (или гидратов) в этом диапазоне температур.Помимо этого, небольшого изменения энергии, РебD оставался стабильным до 260°С (Patent USAppl. 2011/0104353, 2011).В виде сухого порошка, РебM стабилен в течение не менее одного года при температуреокружающей среды и в условиях контролируемой влажности. Поведение РебМ очень похоже наРебА (Prakash et al., 2014c).В растворе РебM наиболее стабилен при рН 4,0-8,0 и заметно менее стабилен при pH<2,0.Аналогично РебА, стабильность РебМ уменьшается с увеличением температуры.В водных растворах (рН 2,0-8,0) основные пути обмена реакции, ведущие к потере РебMявляются: (а) изомеризация C-16 олефина с образованием C-15 изомера, (б) гидратация С-16олефина, (в) гидролиз глицидилового эфира в C-19, (г) изомеризация C-16 олефина собразованием C-15 изомера.
Все эти соединения являются сладкими на вкус и имеют похожые сРебМ вкусовые характеристики. В экспериментах in vitro, РебМ и РебА превращаются в агликонстевиол и глюкуроновую кислоту стевиола, известную как стевиол глюкуронид (Prakash et al.,2014b, c).Щелочной гидролиз РебM приводит к образованию РебB. РебМ показывает хорошуюустойчивость к высокотемпературной обработке в течении короткого времени и припоследующем хранении продуктов, таких как ароматизированный холодный чай, соки, напиткидля спортсменов, ароматизированное молоко, питьевой йогурт и не подкисленные чаи (Prakashet al., 2014c).Все гликозиды достаточно стабильны к микроорганизмам и фотостабильны.Суммируя, можно заключить, что:191.
Стевиозид, РебA, РебD и РебM стабильны при хранении в полиэтиленовых мешках истеклянных бутылках.2. Гликозиды стевии устойчивы к термической обработке при широком диапазоне рН,однако стабильность в нейтральных растворах выше.3. Стевиозид, РебA, РебD и РебM стабильны в растворах различных органических кислот.4. Они стабильны в условиях газированных напитков типа кола, в сухих пищевых смесях ижевательных резинках, кисломолочных продуктах и других в течение длительногопериода хранения и пастеризации. Стевиолгликозиды фотостабильны.1.2.4.
Биологические свойства гликозидов стевииСтевиозид и другие гликозиды стевии кроме интенсивной сладости обладают такжедостаточно уникальными биологическими свойствами (Chan et al., 1998; 2000; Jeppesen et al.,2002; Takahashi et al., 2001; Yasukawa et al., 2002). При его регулярном употреблении снижаетсясодержание радионуклидов и холестерина в организме, снижается содержание сахара в крови,улучшается регенерация клеток и коагуляция крови, тормозится рост новообразований,укрепляются кровеносные сосуды.
Он проявляет также желчегонное, противовоспалительное идиуретическое свойства, препятствует образованию язв в желудочно-кишечном тракте (Зубцови др., 2002).Стевиозид может использоваться при лечении диабета, а также для восстановлениянормальных функций поджелудочной железы (Soejarto et al., 1983). При этом, в экспериментахна мышах выявлено, что как стевиозид, так и стевиол в дозах от 1 нмоль/ дм3 до 1 ммоль/ дм3 вприсутствии 16,7 ммоль/ дм3 глюкозы улучшают секрецию инсулина. Их инсулинотропноедействие находится в строгой зависимости от концентрации глюкозы, так как стевиозид (1ммоль/ дм3) и стевиол (1 мкмоль/ дм3) усиливают секрецию инсулина только при концентрацииглюкозы выше 8,3 ммоль/ дм3, а также сохраняется при отсутствии внеклеточного Ca2+.
Выявленотакже, что стевиозид и стевиол усиливают секрецию инсулина из бета-клеток INS-1 линии. Приэтом они влияют на аденозин трифосфат-чувствительную К+-канальную активность, однако неимеют никакого действия на циклический аденозин монофосфат, т.е.
стевиозид и стевиолусиливают секрецию инсулина через прямое действие на бета-клетки поджелудочной железы(Jeppesen et al., 2000b; Koyama et al., 2003).В опытах на больных диабетом крысах типа Goto-kakizaki установлено, что внутривенновведенный стевиозид (0,2 г/кг) значительно угнетает отклик глюкозы и, наоборот, повышаеттаковой для инсулина. Одновременно угнетается также уровень глюкагона. В течение20эксперимента уровень инсулина поднялся до базовой единицы у нормальных крыс, т.е. стевиозидимеет не только антигипергликемическую активность, но также обладает инсулинотропнымдействием и глюкагон-снижающим эффектом (Jeppesen et al., 2000a).Поэтому, стевиозид имеет все возможности стать новым антидиабетическим средством прилечении диабета второго типа.Стевиозид не является субстратом для Streptococcus mutans, Lactobacillus plantarum иLactobacillus casei, ассоциирующие с зубным кариесом (Kinghorn, Soejarto, 1985).Экстракт стевии снижает сердцебиение и артериальное среднее кровяное давление (Boeckh,Humboldt, 1981; Jeppesen et al., 2003; Melis, 1992a).
В экспериментах на крысах установлено, чтокак верхнее, так и нижнее артериальное давление находятся в прямой зависимости отвнутривенно введенной дозы стевиозида (50-200 мг/кг). Максимальное снижение длясистолического и диастолического кровяного давления составляло 31,4±4,2% и 40,8±5,6%,соответственно.
При этом эффект сохраняется по крайней мере в течение одного часа при дозестевиозида 200 мг/кг. Уровень сывороточного допамина, норадреналина и эпинефрина(адреналина) изменяется незначительно после 60 мин внутривенного введения 100 мг/кгстевиозида. Таким образом, стевиозид может быть эффективным средством для сниженияартериального кровяного давления, без какого-либо влияния на сывороточные катехоламины(Melis, 1995; Chan et al., 1998).Аналогичные результаты получены с людьми при оральном введении стевиозида.Исследования проводились на 106 пациентах, больных гипертонией возраста от 28 до 75 лет втечение 1 года с использованием одной капсулы стевиозида весом в 250 мг ежедневно.
Через тримесяца как систолическое, так и диастолическое артериальное давление существенно снизилосьи сохранилось в течение года (верхнее снизилось от 166,0±9,4 до 152,6±6,8 ммHg, а нижнее – от104,7±5,2 до 90,3±3,6 ммHg). При этом, биохимические параметры, включая липиды и глюкозу,изменилисьоченьнезначительно,т.е.стевиозидможетбытьальтернативнымилидополнительным терапевтическим средством для гипертоников (Chan et al., 2000).Стевиозид, РебА и РебС, а также дулкозид А обладают сильным ингибирующим эффектомпротив 12-О-тетра-деканолифорбол-13-ацетата (ТФА), вызывающий воспаление у мышей. Доза,оказывающая 50%-ное снижение ТФА, составляла 54,1-291,6 мкг/кг.