微生物发酵生产的罗汉果(Siraitia grosvenorii)莫格苷制剂(≥95% 莫格苷)的遗传毒性及 90 天经口毒性

《Food and Chemical Toxicology》:Genotoxicity and 90-day oral toxicity of a monk fruit ( Siraitia grosvenorii) mogroside preparation (≥95% mogrosides) produced by microbial fermentation

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月27日 来源:Food and Chemical Toxicology 3.2

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   •关于一种发酵来源的富莫格罗苷V甜味剂的首批安全性数据。•受试物无致突变性(Ames试验)且无致断裂性(体外微核试验)。•在大鼠中经90天、剂量高达2000 mg/kg体重/天的喂养后,未发现任何不良反应。•重要的是,未观察到对雄性生育力终点指标的影响。•未观察到不良反应水平

  
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    关于一种发酵来源的富莫格罗苷V甜味剂的首批安全性数据。
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    受试物无致突变性(Ames试验)且无致断裂性(体外微核试验)。
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    在大鼠中经90天、剂量高达2000 mg/kg体重/天的喂养后,未发现任何不良反应。
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    重要的是,未观察到对雄性生育力终点指标的影响。
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    未观察到不良反应水平(NOAEL)为2000 mg/kg体重/天,即所测试的最高剂量。

引言

过量膳食糖摄入已被证实是肥胖、2型糖尿病和心血管疾病的重要诱因,减少食品和饮料中的添加糖已成为全球公共卫生和食品配方改革的中心目标,并得到众多司法辖区推行的食品正面标签制度和减糖政策的强化支持。无热量高倍甜味剂是实现该目标的主要工具,且市场需求已日益倾向于天然来源的选项。莫格罗苷(mogrosides)是葫芦烷型三萜皂苷,赋予Siraitia grosvenorii(罗汉果,luo han guo)果实极强的甜味,是商业关注的天然高倍甜味剂之一:它们能够激活甜味受体但不被作为碳水化合物代谢,提供甜味而不引起血糖反应,并且对热和pH值具有稳定性,适用于饮料、乳制品和烘焙应用。所有莫格罗苷均共享相同的葫芦烷苷元(mogrol),并在所连接的葡萄糖单元数量和连接方式上有所差异。这些结构差异会影响甜度强度、感官特征、溶解度以及代谢命运。莫格罗苷V是果实中含量最丰富的莫格罗苷,也是商业化罗汉果提取物中的主要甜味成分(Chen等,2024;Itkin等,2016;Matsumoto等,1990)。
罗汉果提取物和浓缩果汁在亚洲已有长期的食用历史,在美国已被公认安全(GRAS)用作甜味剂,并有大鼠和犬类毒性数据支持(Marone等,2008;Qin等,2006;Jin等,2007)。然而,将其潜力发挥到减糖需求所要求的规模,长期受到甜味剂供应的限制。果实中的莫格罗苷含量较低(每单位干果约0.5-0.65%莫格罗苷V,总莫格罗苷3-3.8%),作物每年仅收获一次,且需在狭窄的成熟窗口内人工采摘,种植几乎完全集中于中国南部的广西壮族自治区,其依赖于特定的亚热带微气候,这种气候在其他地区已被证明难以复制(Chen等,2024;EFSA,2019)。由此带来的成本和单一地区供应集中度,限制了罗汉果在配方改革中的广泛部署,并使供应链面临天气、农业和地缘政治中断的风险。发酵技术通过重构微生物宿主中的莫格罗苷生物合成途径来解决这些限制,使廉价碳水化合物原料可直接在发酵罐中转化为目标甜味剂,从而与气候、耕地、有毒农药暴露和区域性作物限制脱钩(Chen等,2024;Itkin等,2016)。此处评估的产品是通过发酵生产的,使用改良的E. coli K-12菌株,以葡萄糖为碳源,随后经下游纯化,最终获得总莫格罗苷含量不低于95%的明确成分。该路线在安全性及供应两方面均具有相关优势。首先,它提供了一种独立于农业罗汉果来源的供应链,可实现可扩展且具有地理韧性的生产。其次,对危害表征而言尤为重要的一点是,其能获得比典型罗汉果提取物更为一致的莫格罗苷谱和明确的成分构成,后者为异质性混合物,会共同提取非莫格罗苷的植物成分,且其组成随品种、收获批次和生长条件而变化。由于发酵生产的莫格罗苷在结构上与S. grosvenorii中天然存在的莫格罗苷相同,针对这些成分现有的安全知识依然适用于安全性评估,而更高的纯度减少了可能干扰毒理学发现解读的共提取物质。
为支持拟用作甜味剂原料的高纯度莫格罗苷制备品的安全性评估,进行了一系列符合GLP的研究:细菌回复突变(Ames)试验、体外哺乳动物细胞微核试验,以及符合OECD测试指南471、487和408的Sprague-Dawley大鼠90天重复剂量口服毒性研究。剂量水平的选择基于先期开展的14天剂量范围探索研究,在该研究中,剂量高达3000 mg/kg体重/天时未观察到不良反应。与以往大多数莫格罗苷研究所采用的膳食设计不同,本研究中受试物通过经口灌胃给予,可递送明确的每日剂量,而不稀释日粮的热量密度,从而最大限度地减少可能干扰甜味剂膳食研究中体重变化解读的潜在适口性相关和热量稀释效应。所有四项研究均在Adgyl Lifesciences Private Limited(印度班加罗尔)以GLP条件开展,该设施为AAALAC认可的试验设施。

章节摘要

受试物

受试物是通过发酵生产的,使用改良的E. coli K-12菌株,以葡萄糖为碳源,随后经下游回收与纯化。它属于高纯度莫格罗苷制品(批号MAMV2506261,Manus Bio, Inc.),按照总莫格罗苷≥95%的规格生产。在用于所有研究的该批次中,总莫格罗苷为96.5%,其中莫格罗苷V(CAS号88901-36-4)占主导地位,为70.3%。其余成分包括含有四个或以上

细菌回复突变(Ames)试验

受试物在无菌水中可溶,且在平板上浓度高达5000 μg/皿时均未产生沉淀。在初步毒性试验中,未在任何浓度下观察到细菌背景菌落密度或回复突变体数量的下降,因此在正式试验中检测至最高推荐浓度5000 μg/皿。在初始(平板掺入法)和确证(预孵育法)试验中,受试物均未产生具有浓度相关性的

讨论

为表征一种高纯度、以莫格罗苷V为主发酵来源罗汉果甜味剂原料的安全性,开展了细菌回复突变试验、体外哺乳动物细胞微核试验,以及90天重复剂量口服毒性研究。在细菌回复突变试验中,该原料在所有五个试验菌株中均被判定为无致突变性,无论是否经代谢活化,均检测至最高推荐浓度5000 μg/皿,并且

结论

在本GLP、符合OECD 408研究条件下,将高纯度、以莫格罗苷V为主的制剂连续90天经口灌胃给予Sprague-Dawley大鼠,未观察到任何与处理相关的不良反应,包括雄性生殖终点。同一制剂在细菌回复突变试验的五个试验菌株中均无致突变性,在体外人淋巴细胞微核试验中既无致断裂性也无非整倍体诱导性,各项试验均检测至

CRediT作者贡献声明

Sulaiman S M:验证、调查、形式化分析、数据整理。Christine Nicole S Santos:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,可视化,验证,资源,经费获取。Srikanth A:监督,资源,项目管理。Martyna Pawluk:撰写——审阅与编辑,验证,概念构思。Sanjaykumar M Paneliya:验证,调查,形式化分析,数据整理。Venkata Sai Prakash Chaturvedula:撰写——审阅与编辑,

未引用参考文献

Clermont, 1972;EFSA Scientific Committee, 2011;Green and Muriel, 1976;Kanerva等, 1982;Maron and Ames, 1983;OECD, 1997;OECD, 2016;OECD, 2018。

伦理声明

已征得所有参与者或其法定代表的书面知情同意,同意参与本研究与发表本文。参与者的隐私权已得到尊重。
本研究涉及器官或组织捐献者。本研究包含人体生物材料,并已由捐献者或其近亲或法定代表取得用于本研究及发表本文的同意。本研究所使用的样本并非来源于被处决的

利益冲突声明

Christine Nicole S. Santos、Martyna Pawluk和Venkata Sai Prakash Chaturvedula是Manus Bio Inc.的员工,该公司生产本受试物并资助了本研究。本研究在独立的GLP试验设施中进行。

数据可获得性

数据可根据要求提供。

关于写作过程中使用生成式人工智能和AI辅助技术的声明

在本作品准备过程中,作者使用了Claude(Anthropic;模型版本Opus 5),以便从原始研究报告中提取并整理临床病理学和遗传毒性数据至手稿及补充表格中,将表格中的数值与研究报告进行交叉核对,并协助手稿文本的编辑工作。使用该工具后,作者对内容进行了必要的审阅与编辑,将所有报告数据与原始研究报告进行了核对,并

关于写作过程中使用生成式人工智能和AI辅助技术的声明

在准备本作品的过程中,作者使用了Claude(Anthropic;模型版本Opus 5),以便从原始研究报告中提取并将临床病理学和遗传毒性数据制表至手稿及补充表格中,将表格中的数值与这些报告进行交叉核对,并协助编辑手稿文本。使用该工具后,作者对内容进行了必要的审阅和编辑,将所有报告数据与原始研究报告进行了核实,并

资金支持

本工作由Manus Bio Inc.资助。资助方参与了研究设计、数据解读及手稿撰写。

利益冲突声明

? 作者声明以下财务利益/个人关系,可能被视为潜在的利益冲突:Christine Nicole S. Santos报告与Manus Bio Inc.的关系,包括:董事会成员身份、雇佣关系以及股权或股票。Martyna Pawluk报告与Manus Bio Inc.的关系,包括:雇佣关系以及股权或股票。Venkata Sai Prakash Chaturvedula报告与Manus Bio Inc.的关系,包括:雇佣关系以及股权或

致谢

作者感谢Adgyl Lifesciences Private Limited的员工,他们完成了本研究的在体试验、临床病理学和病理学各阶段工作。
Christine Nicole S. Santos|S.M. Sulaiman|Sanjaykumar M. Paneliya|Martyna Pawluk|A. Srikanth|Venkata Sai Prakash Chaturvedula
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