Prezentare Farmacognostica a Speciei Stevia Rebaudiana Bert. (bertoni)

Medicina

Prezentare Farmacognostica a Speciei Stevia Rebaudiana Bert. (bertoni)

Byadmin ianuarie 1, 2024

Prezentare farmacognostică a speciei
Stevia rebaudiana Bert. (Bertoni)

CUPRINS

1. INTRODUCERE

1.1. ORIGINEA SPECIEI

Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni este o plantă perenă din familia Asteraceae indigenă unor regiuni din America de Sud, Paguay și Brazilia. Principalul compus dulce din frunzele de Steva rebaudiana Bertoni este steviozidul. Senzația de dulce este produsă pe lângă acesta și de o largă cantitate de componente ca și: zaharide, glicozideditenpene, polioli, amino-acizi, dipetide și alte nezaharide.

Continuțul în steviozid variază între 4 și 20%, în frunzele uscate, depinzând de cultivar și de condițiile de mediu. În multe țări este folosit ca îndulcitor în producția unei game largi de produse alimentare și băuturi. Planta, extactul din frunze, și steviozidul este folosit de câțiva ani ca și îndulcitor în America de Sud, Asia, Japonia și China, iar produsele obținute din exctracții sunt aprobate ca îndulcitori în Brazilia, Korea și Japonia. În Statele Unite ale Americii este folosit în diete încă din 1995.

Cercetările privind proprietățile îndulcitoare ale acestei specii au fost inițiate la începutul acestui secol și acum se cunosc foarte multe despre ceea ce conține ea.

În zilele noastre este folosită pentru a produce în mod economic o importantă cantitate de extracte îndulcitoare ce conțin diterpene glicozide, steviozid ca un constituent major.

Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni este o plantă arbustă perenă care ajunge la o înalțime de 80 – 120 cm când ajunge la maturitate, la altitudini de 500 – 3000 m deasupra nivelului mării. Frunzele lanceolate au aproximativ 5 cm lungime și 2 lățime și sunt plasate încrucișate cu fața una către cealaltă. De obicei crește în sol semiud în munți și aparține familiei Asteraceae. Această familie include și plante binecunoscute precum cicoarea, floarea soarelui și păpădia.

Publicațiile estimează că acestă familie are între 150 – 300 de specii, dar un sondaj din anii 80 indică cel puțin 385 de binomiale latine. Stevia este răspândită din Statele Unite până în Argentina. Conform spuselor lui Grashoff [1], 81 de specii se știu ca fiind aflate în America de Nord la granița Columbiano – Panamiană din care 70 de specii se află numai în Mexic.

Studiul Steviei pe întrega ei întindere a fost condus de Robinson [2], care a propus cele 3 subsecțiuni: Eustevia, Breviaristatae, și Multiaristatae. Planta dulce din Paraguay a atras atenția lui Moises Bertoni care mai tarziu a studiat și a descoperit această plantă ca fiind nouă pentru știință, de aceea i s-a dat numele de Stevia rebaudiana.

1.2. DESCRIEREA BOTANICĂ

Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni.– stevia, fam. Asteraceae

Descriere: specie ierboasă, perenă, de 0,3 – 1 m. Tulpina cu frunze opuse, sesile, lanceolate, la partea superioară cu marginea dințată. Antodiile sunt dispuse pe ramificații, cu bracteile întregi și sunt alcătuite din puține flori albe. Înfloreste în august – septembrie.

Răspândire: Locuri deschise de-a lungul fluviilor din Brazilia și Paraguay, azi cultivată în toată lumea.

Produsul vegetal medicinal: frunzele de stevie uscate – Steviae rebaudianae folium

Figura 1 Stevia rebaudiana

http://www.kotvicnikovafarma.cz/sazenice-bylin/?pageNo=10&

Figura 2. Ștevia, Stevia rebaudiana (Bert.) Hemsl

http://www.anniesremedy.com/herb_detail160.php

Figura 3. Frunze și flori de ștevie, Stevia rebaudiana

http://www.zahar-de-stevie.com/proprietatiile-steviei/

Clasa: Magnoliatae

Subclasa:Asteridae

Ordinul: Asterales

Familia: Asteraceae

Genul : Stevia

Specia: Rebaudiana (Bert.) Bertoni

Este important a nu se confunda cu măcrișul de grădină denumit și Stevie (Rumex patientia), fam. Polygonaceae.

Plantă erbacee, amfitolerantă în privința solului. Se mai numește dragomir.

Răspândită în Europa, Asia Mică și Orientul Mijlociu (Iran). Cultivată în grădini ca plantă culinară. Puțin pretențioasă față de condițiile de mediu. Rezistentă la temperaturi scăzute. Pretenții mici față de umiditate. Rădăcina bine dezvoltată îi asigură aprovizionarea cu apă. Nu suportă seceta prelungită și excesul de umiditate. Preferă soluri bine structurate, argilo-nisipoase, profunde, bogate în humus.

Rădăcină pivotantă, cu ramificații secundare, răspândite la adâncimi de peste 80 cm. Tulpină erectă, ramificată, înaltă de 1 – 2 m. Frunze mari, ovat – lanceolate, cu marginea ușor ondulată, gust acrișor – amărui. Flori verzui, câte 10 – 16 într-un glomerul, grupate în racem paniculiform. Înflorire, VI – VII. Fructe, nucule triedrice, brune. Se păstrează 3 – 4 ani.

Compoziție chimică: frunzele conțin protide, mici cantități de grăsimi, esmodine, acizii oxalic, crizofanic, tartric, vitamina C, săruri de Ca, K, Fe, Mg.

Bioterapie. Frunzele și rădăcinile au utilizări în medicina umană. Proprietățile plantei: antiscorbutică, astringentă, antiemetică, depurativă, digestivă, diuretică, laxativă, purgativă, remineralizantă, tonică, topică. Frunzele sunt folosite în boli endocrine, erizipel, abces, afecțiuni hepatice, icter, insuficiență hepatică, atonie digestivă, gastrică, ulcer gastro – duodenal, vărsături, adenită, blocaj urinar, diabet, diaree, dizenterie, hemoptizie, hemoragie uterină, hemoroizi, hernie, leucoree, laringită, scrofuloză, stafilococie, tuse, tuberculoză, impetigo. Radăcinile sunt folosite în intoxicații, reumatism, scorbut, sifilis, afecțiuni gastrice, afecțiuni ale sângelui, ulcer cutanat.

Rădăcina plantei era folosită în tradiția populară la vopsitul în diferite culori (galben, verde, albastru). Tot rădăcina era folosită pentru ungerea pielii. Rizomii conțin tanin, crizofaneină, gluco – emodină, reocrizină și gluco – reină. Ștevia se poate folosi la mai multe afecțiuni: constipație, atonie digestivă, hepatită, răni.

Recoltare. Frunzele se recoltează manual prin ruperea lor, începând din aprilie – mai. Rădăcinile se recoltează toamna, la sfârșitul vegetației. Se taie în fragmente și se usucă la soare.

Figura 4 . Măcrișul de grădină, Rumex patientia

http://citynews.ro/lifestyle-17/legume-verdeturi-macris-si-stevie-44232

1.3. ISTORICUL PLANTEI

Sunt puține documente care indică folosirea recentă a acestei specii ca și agent îndulcitor. În Paraguay, Stevia este cunoscută în limba guarani ca și Caa- ehe și Caa-ehe,sau Kaa-ehe, Caa-ehe și Azuca-caa, Caa-hehe sau Caa-enhem și Ka-a He e.

În anul 1812, un francez, Benjamin Delessert [7], a făcut o descoperire revoluționară: el a reusit să extragă printr-un procedeu industrial o cantitate însemnată de zaharoză (substanța din care este compus zahărul) din sfeclă. Era o descoperire de o importanță pe care nici el și nici contemporanii săi nu au putut-o înțelege la acel moment. Două secole mai târziu, alimentația unei părți însemnate a plantei este dependentă de zahar, care poate fi produs în cantități practic nelimitate. Un adult european, de pildă, consumă anual, în medie, 50 de kg de zahăr în stare pură sau introdus în diferite alimente. Făcând un calcul simplu, ne putem da seama ca, de-a lungul vieții, fiecare dintre noi consumă cantități incredibile, de ordinul tonelor, din acest preparat rafinat industrial.

Aceste tone de zahăr înghițite de-a lungul anilor sunt procesate cu ajutorul unei mici glande numite pancreas, iar metabolizarea sa consumă cantități enorme de minerale și de vitamine din organism.

Consecința: una din patru persoane peste 50 de ani suferă de diabet în diferite stadii, avitaminozele și tulburările de metabolism al calciului sunt foarte larg răspândite, la fel ca și caria dentară, deficiențele imunitare etc. Tot industria a venit în "ajutor" și de data aceasta. A fost creată mai întâi zaharină, un edulcorant artificial care conține 0 calorii și nu afectează deloc pancreasul. Apoi, mult mai târziu, au apărut ciclamatul și fratele său mai mediatizat – aspartamul, alte îndulcitoare artificiale cu 0 calorii. Însă toate trei s-au dovedit a face în organism ravagii mai mari decat zahărul, perturbând sistemul nervos, sistemul imunitar și cel endocrin, favorizând afecțiuni din cele mai diverse, de la boala canceroasă, la tulburarile psihice. Mulți dintre acești edulcoranți au fost interziși de guvernele statelor dezvoltate, apărând în plus la televizor spoturi care ne sfătuiesc insistent să evitam excesul de zahăr.

Întrebarea este: cum? Alimentația pe care o primim de la vârste foarte fragede este dependentă de gustul dulce al zahărului, iar în contextul dat, schimbarea radicală a comportamentului alimentar nu este chiar ușoarî. Ajutorul vine tot de la farmacia naturii, prinr-un extract natural numit "dulcostevina", un remediu extraordinar contra afecțiunilor pe care chiar zahărul le produce. Dar să-i aflăm cartea de vizita.

În 1941 Melvil [8] a raportat că frunzele Steviei ”au fost folosite de localnicii Paraguayului ca și îndulcitor pentru mațe (ceai) și în general ca și un agent îndulcitor. Ei îl foloseau pentru îndulcirea berii a tutunului și în loc de zahăr în băuturile răcoritoare. Mai târziu a fost posibilă folosirea lor ca și îndulcitor pentru mâncărurile diabeticilor, dar în mod normal acest produs nu poate concura cu zaharină. Două sau trei frunze sunt suficiente pentru a îndulci o cană de ceai sau de cafea". În 1943 Stevia a fost cultivată cu success în Anglia și a fost folosită ca și îndulcitor pentru cei care le cultivau în anii 1940.

EFECTELE ȘI ÎNTREBUINȚAREA STEVIEI

2.1. COMPOZIȚIA CHIMICĂ

Compoziție chimică: glicozide diterpenice (steviozida, rebaudiozida A) ulei volatil cu nerolidol, geraniol, cariofilenoxid, flavonoide

Stevia rebaudiana (Bertoni) Bertoni produce îndulcitori cu puține calori având productivitate foarte mare în țesuturile frunzei [9]. Aceste substanțe, cele mai importante fiind steviosidele, rebaudiosidele A si C, dulcosidele A, glicozide ale diterpenei steviol (ent –13- hidroxikaur-16-ent-19-oic acid), evidențiază că are proprietați organoleptice.

Figura 5 Steviozida, Raubadiozida

Pe întreaga suprafață a plantei, glicozidele steviol au tendința să se acumuleze în țesuturi pe măsură ce îmbătrânesc, așa se face că frunzele inferioare (bătrâne) sunt mai dulci decât cele superioare (tinere). Din moment ce cloroplastele sunt importante pentru sinteză, țesuturile care nu prezintă clorofilă, ca și rădăcinile sau stemurile inferioare, nu prezintă nici măcar urme de glicozide. Odată ce înflorirea a început, concentrația glicozidelor din frunze scade.

Proporția normală a majorității glicozidelor este următoarea:

Steviozid : 5 – 10 %

Rebaudioside A : 2 – 4 %

Rebaudioside C : 1 – 2 %

Dulcoside : 0,5 – 1 %

Steviozidele sunt de aproximativ 110 – 270 de ori mai dulci decât zaharoza, în timp ce rebaudiosidele A sunt de 150 – 320 de ori mai dulci. Ele nu sunt absorbite de organism și conțin puține calorii. Originea naturală a acestui important îndulcitor a atras foarte mult interesul pentru producția și perpetuarea Steviei. În salbăticie, concentrația totală de glicozide din frunzele steviei variază între 5 – 10% când sunt extrase din planta uscată.

După aproape trei decenii de înmultire și selecție s-a ajuns la creșterea concentrației de glicozide în frunzele de Stevia până la 20%. În orice caz, Această îmbunatățire s-a bazat pe o selecție fenotipică pentru concentrația totală de glicozide din frunzele de Stevia, care este într-o măsură foarte mare influențată de condițiile de mediu, precum: anul, solul și vremea.

Tabel 1. Produși secundari de metabolism extrași din Stevia rebaudiana, Bert.

Figura 6 Distributia tipurilor de glicozide in planta de Stevia rebaudiana[22]

2.2. EFECTE TERAPEUTICE ȘI ÎNTREBUINȚĂRI

Acțiuni si utilizări: extractele de frunze si steviozida sunt utilizate frecvent ca edulcorant lipsit de calorii. Steviozida are o putere de îndulcire de 300 de ori mai mare decât zaharoza, iar pulberea de frunze de 15 ori mai mare. Pulberea de frunze are avantajul că nu lasă un gust amărui ca si steviozida izolată.

În Germania produsul nu este acceptat deoarece nu există u există încă studii toxicologice. Se pune problema unei posibile acțiuni mutagene și dacă nu modifică valorile glicemiei. În țările de origine este utilizată în diabet, hipertensiune și ca anticoncepțional.

Principalele avantaje ale Steviei:

Este un produs 100 % natural

Steviozidul (îndulcitorul) are foarte puține calorii

Frunzele pot fi folosite în starea lor naturală

Datorită intensității gustului, nu trebuie folosită o cantitate mare

Planta nu este toxică

La fel ca și extractul pur de steviozid, funzele se pot folosi la gătit

Nu prezintă gustul și senzația de amar (ca aspartamul)

Este stabil până la 200°C

Nu fermentează

Are calități de potențare a aromei

Efect anticarie

Acțiune antibacteriană

A fost folosită în scop medical la animale și folosit frecvent de om fără efecte secundare

Nu provoacă dependentă [23]

2.3. ALTE VARIANTE DE EDULCORANȚI

Edulcoranti sunt folosiți pentru reducerea cantității de glucide din alimente sau din rațiuni tehnologice. Folosirea acestora permite obținerea unor produse alimentare speciale (de exemplu pentru alimentația bolnavilor de diabet) sau a unor alimente cu conținut caloric redus (în special băuturile răcoritoare). Adăugarea unui edulcorant în soluția altui edulcorant, pe lângă creșterea intensității gustului dulce, poate modifica pozitiv și calitatea acestuia. Astfel calitatea gustului anumitor amestecuri de edulcoranți este mai bună decât cea a fiecărui edulcorant din amestec, testat separat.

Există un număr mare de îndulcitori unii sintetici, alții de proveniență naturală. Nu pentru toate aceste substanțe există date suficiente care să confirme siguranța folosirii lor.

Îndulcitorul BIOSWEET I003 (ERTAG)

• cel mai bun mix de îndulcitori existent
• imită perfect gustul zahărului
• de 220 ori mai dulce ca zahărul
• de 10 ori mai ieftin ca zahărul în produsul finit
• dozare 0,42 – 0,48 : 1000
• componenta: ciclamat de sodiu, zaharina, aspartam, acesulfam K, maltodextrina

Edulcoranți sintetici si semisintetici cu putere mare de îndulcire:

• Acesulfam K (E 950) – a fost descoperit accidental în 1967. Se prezintă sub forma unor cristale incolore sau a unei pulberi cristaline de culoare albă. La temperaturile mediului ambient cristalele de acesulfam K au o stabilitate aproape nelimitata. Gustul dulce al acesulfamului K se instalează rapid și este apropiat de cel al zaharozei la concentrații mici; la concentrații mai mari gustul acesulfamului K este afectat de o ușoară componentă reziduală amară, mai puțin pronunțată decât cea a zaharinei. Acesulfamul K are un efect sinergetic în combinații cu alți îndulcitori, calitatea gustului se ameliorează în raport cu fiecare îndulcitor în parte. Datorită stabilității foarte bune poate fi utilizat în majoritatea produselor alimentare: băuturi plate sau carbonatate, produse lactate, produse zaharoase și de patiserie, ciocolată, gumă de mestecat. Aportul energetic este nul.

• Aspartamul (E 951) – a fost descoperit accidental în 1965. Se prezintă sub forma unei pulberi cristaline de culoare albă sau sub forma granulară. Aspartamul se descompune rapid în condiții nefavorabile de temperaturi și pH. La temperature ridicate viteza de descompunere crește rapid, această sensibilitate limitează utilizarea aspartamului numai la produsele care nu suferă tratamente termice intense. Gustul aspartamului este apropiat de cel al zaharozei, fără nuanțe parazite majore. Aspartamul prezintă un sinergism destul de pronunțat în combinații cu alți îndulcitori, combinațiile cu acesulfam K și zaharină fiind utilizate cel mai des. Puterea de îndulcire a aspartamului depinde de natura produsului alimentar în care este încorporat, fiind cuprinsă între 180 și 250. Este utilizat într-o mare varietate de produse: băuturi răcoritoare, budinci, băuturi instant, topinguri, produse lactate, guma de mestecat. Aportul energetic al aspartamului este de aproximativ 16,8 Kj /g, nesemnificativ datorită concentrațiilor uzuale foarte mici în produsele alimentare. Deși fenilalanina este un aminoacid esential, în cazuri foarte rare (1 la aproximativ 10000 de persoane), datorită unei afecțiuni metabolice (fenilcetonuria), fenilalanina nu poate fi metabolizată. Ca urmare pe eticheta alimentelor care conțin aspartame trebuie precizat că acestea conțin o sursă de fenilalanina. Cantitatea fenilalanina conținută de un pahar de băutură răcoritoare îndulcită cu aspartame este de 8 – 10 ori mai mică decât cea conținută într-un pahar de lapte.

• Ciclamații (E 952) – puterea de îndulcire a ciclamaților variază în limitele 30 – 80, în funcție de produsul alimentar. La concentrații mari, gustul dulce al ciclamaților este afectat de o componentă reziduală neplacută. Cel mai utilizat ciclamat este ciclamatul de sodiu. În amestec cu zaharina ciclamatul prezintă un sinergism accentuat. Se utilizează în fabricarea băuturilor răcoritoare, fabricarea biscuiților și a produselor de patiserie, a gemurilor și a conservelor de fructe. Datorită puterii de îndulcire relative reduse, având în vedere dozele maxime admise în produsele alimentare, este necesară asocierea ciclamaților cu alți îndulcitori.

• Zaharina (E 954) – a fost descoperită în 1879. Se prezintă sub forma unor cristale incolore de culoare albă. Gustul dulce al zaharinei se dezvoltă mai lent, dar după atingerea intensității maxime este destul de persistent. Zaharina are un gust residual amar /metalic care devine foarte pregnant la concentrații mari. Puterea de îndulcire a zaharinei variază în domeniul 300 – 500. Zaharina prezintă o foarte bună stabilitate, putând fi utilizată în orice produs alimentar. Este utilizată într-o mare varietate de produse: băuturi răcoritoare, budinci, băuturi instant, topinguri, produse lactate, guma de mestecat, conserve de fructe, produse de patiserie, gemuri, jeleuri, tablete edulcorante.

Edulcoranți naturali cu putere mare de îndulcire:

• Brazeina – substanță de naturăa proteică, extrasă dintr-o plantă care crește în vestul Africii și are putere de îndulcire aprox. 2000, gust dulce foarte persistent.

Figura 7 Pentadiplandra brazzeana

http://database.prota.org/PROTAhtml/Pentadiplandra%20brazzeana_En.htm

• Curculina – este o proteină extrasă din fructele de Curculigo latifolia și are putere de îndulcire aprox. 550, gustul dulce se dezvolta lent și durează câteva minute. O caracteristică foarte interesantă a curculinei este reapariția gustului dulce dacă, după consumarea unui produs care contine aceasta proteina, subiectul bea apă. Dacă în locul apei se folosește o soluție foarte diluată de acid citric gustul dulce se accentuează.

Figura 8 Stevia rebaudiana

sedia bibit tanaman

• Filodulcina – se extrage din frunzele plantei Hydrangea si are putere de îndulcire între 250 și 400, gustul dulce se dezvoltă lent și este foarte persistent. Filodulcina se folosește în mod tradițional în Japonia pentru îndulcirea ceaiului.

Figura 9 Filodulcina

https://www.google.ro/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http%3A%2F%2Fbagreen.net%2Fhydrangea-trees.html&ei= hqtpVf66ForbU-_6gPAH&bvm=bv.94455598,d.bGQ&psig=AFQjCNF ysKDyw6j6RT_72hs0zDQv5Hob0Q&ust=1433074941927555

• Glicirizina – se extrage din rădacina plantei Glycyrrhiza glabra (lemn dulce) și are putere de îndulcire aprox. 50; gustul dulce este parazitat de o componentă reziduală persistentă; îmbunătățirea gustului se poate realiza prin combinații cu lactoză sau sorbitol. Glicirizina se comportă bine în produse precum caramelele, ciocolata, înghețata, guma de mestecat și în diverse siropuri.

Figura 10 lemn dulce

http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTYtEIMBsT5FVfUkNWm8V2UyBk-SJ0FU5SDxPey4FcJMMbYWJzV

• Hernandulcina – se extrage din Lippia dulcis și are putere de îndulcireî 1000 si 1200, gustul dulce este afectat de o componentă reziduală amară.

Figura 11 Lippia dulcis

https://toptropicals.com/catalog/uid/Lippia_dulcis.htm

• Miraculina – provine din fructele elipsoidale de circa 2 cm diametru ale unei specii de arbust tropical, sapotierul. Este insolubilă în apăa. Pentru păstrarea gustului dulce fructele trebuie congelate. Numele mirraculinei provine de la modul în care modifică percepția gustului acru. După ce se consumă un fruct conținând miraculina, produsele acide cu gust acru sunt percepute ca având un gust dulce foarte pronunțat.

• Monelina – este o proteină extrasă din frunzele plantei Bace de Nigeria. Stabilitatea monelinei în produsul natural este foarte redusă, pentru păstrarea gustului dulce fructele trebuie păstrate la o temperatură sub 20°C. Puterea de îndulcire a monelinei este între 1500 și 2000, gustul dulce este de calitate bună, fără componentă reziduală amară.

• Osladina – este extrasă din rizomii plantei Polypodium vulgare, puterea de îndulcire poate ajunge până la 3000. Este o planta cu un grad de toxicitate destul de ridicat.

Figura 12 Polypodium vulgare

http://www.naturespot.org.uk/species/polypody

• Perilartina – este o oximă izolată din uleiul extras din Perrila Nakemonsis Deone și are puterea de îndulcire de aproximativ 2000.

• Taumatina (E 957) – este extrasă din fructul plantei Thaumatocus Danielli ("fructul miraculous de Sudan"), care crește în Ghana, Zair, Sudan și Togo. Puterea de îndulcire este cuprinsă între 1400 și 2200. Gustul dulce se caracterizează printr-o persistentă deosebit de mare și este afectat de o nuanță parazită. Se folosește la produse zaharoase, gemuri, înghețată și guma de mestecat [24].

Figura 12 Taumatina

http://www.fonteine.com/thaumatine_suiker.html

Tabel 2. Puterea de îndulcire a unor compuși

2.4. FORME DE ADMINISTRARE

PULBEREA

Figura 13 Pulberea de stevie

http://www.vedratrade.com/fr/stevia/ledulcorant-de-table-a-base-dextrait-de-stevia

Este extractul cel mai pur al plantei, condiționat sub forma unui praf albicios, cu un efect de îndulcire atât de puternic, încât pus pe limbă, dă mai întâi senzația de amar. Un vârf de cuțit din această pulbere are un efect de îndulcire mai puternic decât două lingurițe de zahăr.

Atenție însă, gustul dulce al dulcostevinei este un pic diferit de cel al zahărului, pentru unii necesitând un timp de obișnuire cu el. Însă toți cei care au consumat vreme de mai multe luni dulcostevina în loc de zahăr, s-au obișnuit cu gustul extractului natural și chiar l-au găsit agreabil. Pulberea se adaugă în ceaiuri și în limonade, precum și în salatele de fructe pentru îndulcire (echivalenta este de un vârf de cuțit pentru un efect de îndulcire similar cu cel a două lingurițe de zahăr). De asemenea, pulberea se folosește în locul zahărului, în diferitele rețete, pentru prepararea dulciurilor. În principiu, un vârf de linguriță de dulcostevina este echivalentul unei linguri de zahăr, însă în practica va trebui să faceți mai multe încercări, pentru a găsi proporțiile care vi se potrivesc.

Soluția de dulcostevina

Este un extract lichid, cu o putere de îndulcire ceva mai redusă decât cea a pulberii pure, dar foarte ușor de administrat și de dozat. Șase picături din această soluție îndulcesc un pahar de limonadă de 200 ml, iar opt picături, o cană de ceai de 300 ml. Soluția de dulcostevină se poate adăuga și în creme, în orice fel de hrană cu consistență lichidă sau semi-solidă, asigurând o omogenizare perfectă. În plus, se conservă mai ușor și pe o perioadă de timp mult mai îndelungată, neridicând problemele de depozitare pe care le implică pulberea, care este extrem de sensibilă la umiditate. Majoritatea utilizatorilor de dulcostevina preferă forma lichidă, datorită avantajelor sale de manipulare și dozare, efectele terapeutice ale celor două forme de administrare fiind perfect identice.

2.5. FARMACOCINETICĂ

Este absorbit din intestine foarte încet, această circulație enterohepatică având loc în principala cale de eliminare.

Este secretat de tubul renal epitelial și induce diureza și natriureza cu cădere în tubul renal de reabsorbție a glucozei.

Împiedică oxidarea fosforică și activitatea ATPaze (50% inhibitii), oxidare succintă (8% inhibiții), și dehidrogenarea succintă (10% inhibiții).

Stimulează sinteza hepatică a glicogenului sub condițiile gluconeogenice.

S-a datorat unui efect asupra unui transport de glicoze de-a lungul celulei.

Nu penetreză membrana celulelor.

În 1991, prin administrarea de extracte de Stevia, oamenii de știință din Brazilia dovedit capacitatea sa de a coborî sistematic tensiunea arteriala la șobolani.

În 2000, s-a realizat un studiu în paralel facut pe 106 voluntari chinezi hipertensivi , bărbați și femei. Cercetătorii au ajuns la concluzia că „steviozidele administrate pe cale orală pot fi considerate o alternativă și ca terapie suplimentară pentru pacienții hipertensivi”.

În 2000 cercetătorii din Danemarca au declarat că în urma experimentelor rezultatele au indicat faptul că, componentele pot avea un rol important ca agenți antihiperglicemici ca tratament pentru doua tipuri de diabetici [4,25,26].

Stevia a demonstrat activitatea antimicrobiană, antifermentare, antivirală și antibacterială. Experimentele realizate cu extract de Stevia cu apă a demonstrat prevenirea cariilor dentare prin împiedicarea bacteriei Streptococus mutants care favorizează formarea plăcii dentare.

2.6. CONTRAINDICAȚII

Frunzele de ștevie (la o doză mai mare decât în scopuri îndulcitoare) au fost descoperite a avea un efect hipoglicemic. Persoanele cu diabet ar trebui să folosească cantitate mai mare de Stevia cu precauție și cu monitorizarea constanta a nivelului glicemiei, ca medicament însă avand nevoie de unele modificări.

Stevia poate avea un efect hipotensiv însă numai în doze relativ mari administrate câteva săptămâni. La doze normale de consum s-a observat o scădere a tensiunii arteriale numai la hioptensivi și doar dupa aproximativ 3 luni de administrare.

Stevia poate reduce frecvența bătăilor inimii [27].

3. ALTE ACTIVITĂȚI BIOLOGICE ALE ȘTEVIEI

În afară de îndulcitor, stevia este considerată în Brazilia “medicament din ierburi” (medicament naturist) ca fiind hipoglicemică, hipotensivă, diuretică, cardiotonică, contraceptivă (se spune) și tonică. Frunzele sunt folosite alimentatia diabeticilor, prevenirea și tratarea obezității și a cariilor dentare, hipertensiune, oboseală, depresii, și dependența de dulciuri. Peste 10 compu;i fitochimici au fost descoperiți în Stevia. Este bogată în terpene și flavonoide. Continuțul responsabil de gustul dulce al Steviei a fost analizat încă din 1931, când au fost descoperite și botezate opt noi fitochimicale numite glicozide. Una dintre acestea numită steviozid este considerată cel mai important îndulcitor, avand o concentrație de 6 – 18% în frunzele de ștevie [28].

3.1. ACTIVITATEA ANTIOXIDANTĂ

Steviosida, împreună cu steviolbiosida, isosteviol și steviol cauzează inhibarea procesului oxidativ în mitocondrii din ficatul sobolanului. A fost investigat efectul mai multor produse naturale extrase din frunze de Stevia rebaudiana asupra ficatului de șobolan. S-au inhibat fosfor – oxidative phorylation, fosforilările oxidative, inclusiv pe la nivelul ATPase, NADH – oxidaza, succinat – oxidază, succinat-dehidrogenaza și glutamat dehidrogenazei.

S-a ajuns la concluzia că în plus pentru efectele inhibitoare, produsele naturale din S. rebaudiana pot acționa și ca decuplanți ai fosforilărilor oxidative.

Patru glicozide derivate de la steviosida, rebaudioside A și C si dulcosida A, au arătat activitate inhibitoare puternică față de 12 – O – tetradecanoilforbol – 13 – acetat (TPA) a inflamației indusa la șoareci.

Doza de 50 la sută din doza de inhibare a acestor compuși au inhibat semnificativ efectul de promovare experimentală a TPA (1 pg / șoarece) la formarea de tumori de piele inițial cu 7, 12 – dimetilbenz {o} antracen.

Extractul de frunze de Stevia rebaudiana promovează efecte asupra anumitor sisteme fiziologice cum ar fi sistemele cardiovascular și renal și influențează hipertensiunea și hiperglicemia. Deoarece aceste activități pot fi corelate cu prezența compușilor antioxidanți, extracte din frunze și extracte de calus de Stevia rebaudiana au fost evaluate pentru totalul lor de fenoli, conținutul de flavonoide și capacitatea antioxidantă totală.

Fenolii și flavonoidele totale au fost analizate în conformitate cu metoda Folin – Ciocalteu și totalul activității antioxidante a apei și a extractelor metanolice și apoase din frunze Stevia si calus a fost evaluată prin reducerea ionului de Fe / putere antioxidantă (testul FRAP), precum și cu 1,1 – difenil – 2 – picrylhydrazyl (testul DPPH).

Totalul compușilor fenolici au fost descoperiți a fi 25,18 mg / g de frunze de Stevia și 35,86 mg / g pentru meristem la substanța uscată.

Conținutul de flavonoide s-a dovedit a fi 21,73 și 31,.99 mg / g în frunze și țesut meristematice. Totalul de activitatea antioxidantă a fost exprimată în echivalent mg de acid galic, acid ascorbic, BHA și trolox per gram pe greutate probă vegetală uscata. Activitatea antioxidantă totală a fost raportată în intervalul 9,66 – 38.24 mg și 11,03 – 36,40 mg echivalent cu standarde diferite în apă și extracte metanolice de frunze Stevia.

În cazul de Stevia meristeme, aceasta s-a dovedit a fi 9,44 la 37,36 mg de extract de apa si 10,14 – 34,37 mg echivalente cu standardele de extract metanolic [29,34].

3.2. ACTIVITATEA ANTI – INFLAMATOARE ȘI IMUNOMODULATOARE

Studiile au fost efectuate pentru a elucida activitățile anti-inflamatorii și munomodulatoare ale steviosida și metabolitul său, steviol.

Stevioside la 1 mM a suprimat semnificativ lipopolizaharide și ușor suprimat eliberarea de oxid nitric din celulele THP-1 fără a exercita un efect toxic direct, în timp ce steviol nu a făcut acest lucru chiar și la 100 pM.

Steviozida a fost testată pentru activitatea sa imunomodulatoare, pe diferiți parametri de sisteme imunitare la trei doze diferite (6,25, 12,5 și 25 mg / kg) pe normal cât și pe șoarecii tratati cu ciclofosfamida.

Steviosida a fost găsit eficient în creșterea activității fagocitare, titrul anticorpilor a hemaglutinării și a întârziat hipersensibilitatea de tip întârziat.

Astfel, medicamentul este promițător ca agent imunomodulatoar, ce acționează prin stimularea atât umorală, precum și pentru imunitatea celulară și functia fagocitara [30].

Efect asupra sistemului de reproducere

Efectul principiilor active ale Stevia rebaudiana (SR) asupra parametrilor endocrini ai șobolani masculi a fost studiat la administratiile cronice de extract din frunze de stevie.

Grupul SR de tratați nu diferp semnificativ de grupul de control, cu excepția greutăți veziculelor seminale, care au scăzut cu aproximativ 60% . Astfel, extractul de SR nu are potențial de a reduce fertilitatea șobolanului masculin. În plus, conținutul de fructoză din glandele sexuale accesorii și concentratia de sperma epididimiala, de asemenea, a scăzut. Tratamentul cu Stevia a avut tendința de a reduce nivelul de testosteron plasmatic, probabil prin o afinitate a glicozidelor din extract pentru un anumit tip de receptori androgeni , dar nici o modificare nu a avut loc in nivelul hormonului luteinizant.

Extractul de Stevie a manifestat o activitate de bactericid puternic împotriva unui spectru larg de bacterii patogene, inclusiv anumite tulpini de E. coli.

Administrarea cronică de steviozida iîn hamsteri au arătat nici un efect advers, inclusiv dovada histologică, pe la nivelul sistemului de repoducere al animalului atât de sex masculin cât și feminin [30].

Efectul asupra functiei renale

Studiul efectuat pe steviosida pentru a analiza posibilitate sa în calitate de antagonist de calciu la șobolani utilizând tehnici clasice de clearance și a măsurătorilor presiunii arteriale au arătat că steviosidele au produs o scădere a tensiunii arteriale sistemice, precum și diureza și natriureza per mililitru a ratei de filtrare glomerulară.

Verapamil a avut tendința de a crește efectele renale și sistemice ale steviosidelor, în timp ce o infuzie de CaCl2 în preparatele pentru șobolani a indus o atenuare marcată a răspunsului vasodilatator al steviosidelor. Efectele de administrare a extractului de S. rebaudiana timp de 20, 40 și 60 de zile asupra funcției renale și presiunii arteriale la șobolani Wistar normali au fost evaluate de diverse muncitori. Rezultatele au arătat că grupul de șobolani tratați timp de 20 de zile, nu au diferit semnificativ de grupul de control.

Administrarea cronicî a unui extract brut de 40 și 60 de zile hipotensiune arterială indusă diureza și natriureza cu rată constantă de filtrare glomerulară.

Creșterea fluxului plasmatic renal a fost observată cu precădere pentru grupul tratat timp de 60 zile.

Rezultatele au sugerat că administrarea orală la șobolani a unui extract apos de frunze uscate de Stevia a indus vasodilatație sistemică și renală, cauzând hipotensiune arterială, diureza și natriureza [30,31].

Efect asupra tensiunii arteriale

Planta a fost găsită a avea proprietăți vasodilatatoare atât la animalele normale cât sși la cele hipertensive. S-a demsntrat anterior ca Stevia a redus presiunea arterială în studiile de animale. Stevia produce scăderea tensiunii arteriale și crește efectele diuretice si natriuretice la șobolani.

Efectul steviosidului introdus intravenos asupra tensiunii arteriale a fost studiat de Chan et al, la șobolani spontan hipertensivi (SHR). În SHR, efect hipotensiv atât a tensiunii arteriale sistolice și a tensiunii arteriale diastolice a fost dependentă de doză pentru doze intravenoase de 50, 100 și 200 mg / kg. Nivelurile serice de dopamina, epinefrina și nici non-epinefrina nu s-au schimbat în mod semnificativ la 60 de min după administrarea intravenoasă injectarea a stevioside la 100 mg / kg la SHR anesteziat. Studiul a demonstrat că stevioside dat intravenos la SHR conștienți a fost eficace în reducerea tensiunii arteriale și nu a existat nici o schimbare în serul catecolaminelor la animale anesteziate cu acest compus natural.

Efect asupra glucozei din sânge

Mecanismul pentru efectul de scădere al glucozei din sânge datorat de stevioside a fost elucidat și impactul stevioside și agliconului de steviol la eliberarea de insulină din insule normale de sșoarece și au fost studiate si celule β – liniare.

Atât stevioside și steviol a îmbunatățit secreția de insulină din insulele de șoarece incubate în prezența glucozei. Steviozida și steviolul au avut un efect insulinotrop de lungă durată și aparent reversibil în prezența glucozei și a stimulat secretia insulinei printr-o acțiune directă asupra β – celulelor.

Steviosida a arătat, de asemenea, un efect pozitiv dublu prin acționarea ca un antihiperglicemic și o substanță de scădere a presiuni arteriale. Influența rebaudiozidei A la eliberarea de insulină din insule de șoareci, folosind incubări statice, precum și experimentele de perfuzie au fost studiate. Astfel, rebaudiozida A are, de asemenea proprietate insulinotropică și poate servi un rol important ca tratament de tip 2 pentru diabetul zaharat .

Efectele pozitive ale steviosidei în diabet zaharat de tip 2 asupra pacienților au condus la ipoteza că suplimentarea de masă cu stevioside determină o reducere a nivelului de glucoză din sânge postprandial.

Doisprezece pacienți de tip 2 cu diabet zaharat au fost incluși într-un studiu încrucisat asociat acut.

O masă standard de testare a fost suplimentat fie cu 1 g de steviozida sau 1 g de amidon de porumb. Probele de sânge au fost prelevate la 30 min înainte și la 240 de minute după ingestia de hrană test .

Steviosida a fost găsit pentru a reduce sânge postprandial nivelurile de glucoză la pacienții cu diabet zaharat de tip 2, care indică efecte benefice asupra metabolismului glucozei [30, 32].

3.3. ACTIVITATE GASTROPROTECTOARE

Efectul unui extract de apă caldă obtinut din aburi de S. rebaudiana asupra musculaturii netede a unui porc de guinea isolat a fost investigat. Stratul de alcol butilic al extractului a antagonizat contracțiile cobaiului de guinea induse de histamină într -o manieră dependentă de concentrație. Stratul de alcol butilic al extractului a arătat, de asemenea, inhibarea contracțiilor induse de CaCl. Antagonismul extractului a fost considerat a fi non-specific, dar această acțiune ar putea fi legata de un aflux de Ca2 + extracelular [30].

REPRODUCȚIE SI FERTILITATE

Doze de până la 2500 mg /kg GC (greutate corporală) pe zi nu afectează creșterea sau reproducerea.

Nu există efecte secundare asupra fertilitații sau a dezvoltării fetusului .

Până la 3% din steviozid în regim nu au arătat efecte anormale în performanța reproducerii și fertilității. Nici o modificare a scheletului sau a altor efecte teratogenice nu au fost observate la fetuși după naștere [29,31] .

3.5. STEVIOZIDUL CA POTENTIAL MEDICAMENT ÎN TRATAREA DIABETULUI DE TIP 2

Datorită schimbărilor survenite în stilul de viață al oamenilor, în ultimul secol, a crescut incidența diabetului zaharat. Există 2 tipuri de principale de diabet de tip 1 și tip 2. Frecvența de apariție a diabetului de tip 1 este mai redusă comparativ cu diabetul de tip 2 care acoperă aproximativ 90% din cazuri.

Se preconizează că numărul de cazuri de diabet de tip 2 să crească de la 171 milioane în 2000 la 366 milioane în 2030. Datorită resurselor economice limitate în țarile în curs de dezvoltare este necesaraă dezvoltarea unui nou tratament cu costuri scazute împotriva diabetului de tip 2.

Se știe faptul că multe din medicamentele folosite azi sunt extracte din diferite plante medicinale. Pentru diabetul de tip 2 au fost catalogate peste 1000 de plante folosite în medicina traditională. Numai pe câteva dintre ele s-au efectuat cercetări în vederea dovedirii efectelor curative ale acestora. Plantele folosite în medicina traditională pot fi o sursă reala de noi substante hipoglicemice, și printre acestea se află și Stevia reubadiana.

Extracte din această plantă au fost folosite în medicina tradițională a Americii de Sud în tratamentul diabetului. În laboratoare din Danemarca s-a dovedit eficiența steviozidului are efect antidiabetic la animale și oameni. Aceste studii au demonstrat că steviozidul poate fi folosit ca și tratament pentru diabetul de tip 2. S-a demonstrat că steviozidul administrat la șoareci diabetici pe cale orală cauzează scăderea răspunsului glicemic la mesele de testare. După mai mult de 20 de ani de folosire a steviozidului ca îndulcitor în Japonia și ca extract terapeutic în tratamentul diabetului în Paraguay și Brazilia, nu au fost descoperite efecte adverse severe ale steviozidului. În concluzie steviozidul este recomandat de câteva laboratoare de referință din Europa ca și tratament pentru diabetul de tip 2 [30, 32].

3.6. TOXICITATE

Numeroase studii toxicologice au demonstrat siguranța folosirii stevoizidelor la oameni. În 1900 cercetările făcute de Rebaudi [30, 31] au demonstrat acest lucru. Studiile din 1915 făcute de Kober reafirmă siguranța steviozedelor. Akashi și Yamamoto în 1975 [13] au raportat DL 50 de 15g /kg greutate corp în administrația orală.

Studii pe șoareci, iepuri, porci de guinea au relevat că steviozidul a fost eliminat fără modificarea structurii.

Steviozidele nu provoacă efecte extrarenale (nefrotoxicitate) și efecte direct renale în timpul perioadei de 6 ore după administrarea intravenoasă.

A fost demonstrat că administrând doze de 2 g /Kg la șoareci pe cale orală, se detectează o concentrație de extract de Stevie mai mica de 1/10 la fel de toxică ca și cofeina

3.7. CARCINOGENICITATE

Experimente de durată efectuate pe șoareci, au arătat că steviozidul și /sau rebaudiozidul nu au efecte carcinogenice și chiar că steviozidul reduce incidența tumorilor mamare la soareci.

Rebaudiozidul A nu a indus formarea în maduva osoasa de eritrocite micronucleate și nu este clastrogenic (doze: 500, 1000, 2000 mg /kg greutate corp).

Steviozidul inhibă semnificativ carcinoamele pielii, in vitro, indus la șoareci cu 7,12-dimetilbenzantracen, 12-O-trtra deca-oliforbol-13-acetat și peroxinitrit.

În concluzie neoplasmele aparute nu au fost atribuite administrării de steviozid sau rebaudiozid A provenite din extracte de Stevia rebaudiana Bert [31].

3.8. MUTAGENICITATE

Nu s-au găsit aberații cromozomiale la liniile celulare provenite din fibroblast pulmonar de la hamsteri, după administrarea de rebaudiozid A.

Steviolul induce însă mutația genei de sinteza a GTP la Salmonella typhimurium linia TM677, numai activat metabolivcu S9 (obținut din ficat de șoarece).

Și alți derivat ai steviolului au efect slab mutagen, necesitând la fel ca și steviolul activare metabolică cu S9.

În concluzie nu se poate atribui, administrării de steviozid sau rebaudiozid A, efect mutagenic [31, 33].

CULTURA STEVIEI ȘI METODE DE OBȚINERE A COMPUȘILOR ACTIVI

Figura 14 Cultura steviei pe glob

http://www.clker.com/clipart-2143.html

Zonele de pe Glob unde se cultivă la scară ridicată ștevie în scop comercial sunt: Paraguai, Brazilia, Japonia, China, Korea, Mexic, USA, Indonesia, Tanzania, Canada.

4.1. CULTURA IN VITRO ȘI PROPAGAREA STEVIEI REBAUDIANA (BERTONI) BERTONI

Plantutele au fost propagate in vitro printr-o cultură tip minibutași. La baza formulei mediului de cultură a fost mediul care conține 30 g /l zaharoză ca și sursă de carbon. pH-ul a fost corectat la 6,2 și a fost adăugat agar într-un procent de 6% (w/v), aceasta înainte ca mediul să fie autoclavat (120ºC, 20 min.) [34]. Propagarea plantelor închise aseptic a fost realizată în condiții sterile prin tăiere sub în segmente sub nod și apoi au fost tranferate în plăci Petri în care a fost turnat în prealabil mediul steril. Plantele in vitro au fost crescute într-o cameră de cultură cu o temperatura constantă de 25ºC în care durata luminii a fost asigurată timp de 16 h [35].

Figura 15 Stevia rebaudiana (bertoni) Bertoni –cultura in vitro

LABPRATORY “APPLIED GENETICS AND PLANT BIOTECHNOLOGIES”

ACLIMATIZAREA

Indiferent de metoda de cultură in vitro adoptată, succesul în multiplicarea vegetativă, depinde de capacitatea de a transfera plantele ex vitro. Aceasta implică aclimatizarea sau transferul plantelor în condiții de umiditate atmosferică semnificativ redusă față de cea din interiorul flaconului, precum și la o intensitate luminoasă mărită.

Dificultatea de transfer ex vitro este datorată în primul rând efortului cerut plantei de a trece de la sistemul de nutriție heterotrof, tipic culurii in vitro, la cel autotrof, caracteristic condițiilor naturale de cultură. Un alt factor de care depinde direct succesul aclimatizării este reprezentat de limitarea controlului pierderilor de apă ale plantei. Dezvoltarea și creșterea a noi frunze se realizează pe rezerva de hidrați de carbon oferită de frunzele formate in vitro [36].

Plantele înrădăcinate au fost transferate în ghivece de 7 cm, conținând un amestec de 1: 1 (v/v) compost de tip Levington. După udare plantele au fost acoperite cu un sac de polietilenă și menținute în condiții de iluminat natural, la temperatură de 250 ± 20C, în seră. In vederea aclimatizării sacii de polietilenă au fost deschiși progresiv, pe o perioadă de aproximativ o lună [37].

Figura 16 Cultura steviei in regim de sera

http://gradinahobby.blogspot.ro/2014_11_01_archive.html

4.3. METODE DE OBȚINERE A COMPUȘILOR ACTIVI DIN STEVIE

Se prepară o soluție ce conține 2 g steviozid pur si 3 g periodat de natriu în 150 mL de apă, care este agitată continu la temperatura camerei timp de 20 de ore. Aceasta în vederea scindării legăturii C-C vicinali grupării hidroxil. Se adaugă 15 g de KOH în soluție, după care soluția se supune unui reflux de 2 ore. Amestecul va fi răcit în apă rece timp (sau chiar gheață) de 30 – 60 minute, după care va fi, încet trecuă la pH de 5,5, prin acidifiere cu acid acetic glacial. Se va efectua o extracție de trei ori cu câte 200 mL dietileter. Stratul organic va fi supus unei spălări cu apă de trei ori, apoi se va adăuga 3 g de sulfat de natriu.

Amestecul se supune sub presiune de vapori de azot. Calitatea și puritatea steviolului au fost confirmate prin metode spectrometrice (electrospray, negative mode). S-a încercat separarea celor 2 faze rezultate după agitarea de 20 de ore. Astfel din 75 ml soluție după agitare s-au separat în felul urmator: prima probă, 36 ml au fost filtrați, a doua probă, cristalele de pe hârtia de filtru au fost spălate și aduse la un volum de 36 ml iar restul de 36ml au rămas nefiltrați constituind a treia probă.

Astfel s-a observat ca în soluția filtrată concentrația de steviol a fost infimă, ceea ce ne face să credem că steviolul s-a precipitat în mare măsură la atingerea pH-ului de 5,5. Concentrația cea mai mare de steviol a fost în proba a doua. De aceeea putem afirma că majoritatea steviolului s-a se găsește în cristalele obținute în urma agitarii continue de 20 de ore, mai ales luând în considerare faptul ca extracția cu eter a steviolului se realizează mai greu în faza solidă decât în soluție [38].

În concluzie putem afirma că nu tot steviolul cristalizează.

Sinteza isosteviolului

Într-o primă etapă steviozidul pur va fi hidrolizat, în vederea obținerii isosteviolului.

Timp de 20 ore la temperatura camerei, 1 g de steviozid pur iîn 15 mL acid hidrobromic apos 48%, va fi agitat continu. Formarea și cristalizarea isosteviolului începe repede după obținerea soluției. Cristalele sunt colectate după o prealabilă centrifugare și spălare de câteva ori cu apă. Aceste cristale au o forma hexagonală și s-au obținut în cantitate de 147 mg, având un punct de topire cuprins între 226 – 228ºC.

B. Biosinteza acidului ent-kaurenoic

Componenți dulci ai Steviei rebaudiana (bertoni) Bertoni, aparțin clasei diterpene, biosinteza lor fiind bazată pe formarea geranilgeranil pirofosfat (C20), care apoi în urma unui ciclu va rezulta ent-kaurenă .

Cloroplastele steviei metabolizează acidul mevalonic în acid ent-kaurenoic, convertindu-l în steviol, evitându-se sinteza excesului de GA, pentru care precursorul este tot acidul ent-kaurenoic. De asemenea, în cloroplaste se întâlnește conversia isopentenil pirofosfat (IPP) în ent-kauren [39].

În prima fază geranil difosfat (GPP) se formează prin condensarea unei molecule de dimetilalil difosfat (DMAPP) și a unei molecule de isopentenil pirofosfat (IPP). Dupa adiția celei de a doua molecule de IPP, rezultatul este farnesil difosfat (FPP), care este în final convertit în geranilgeranil difosfat (GGPP), prin adiția unei a treia molecule de IPP . Toate aceste reacții sunt catalizate de către prenil trasferază. Ent-Koparil pirofosfatul este rezultatul conversiei difosfat geranilgeranilului (GGPP) prin enzima CPP (CPS).

La plantele superioare și la ciuperca Gibberella fujicuroi, oxidarea ent-kaurenei la C19 este un prim pas în biosinteza giberelinelor. Produsul reacției este acidul ent-kaureonic care se formează pe calea a doi intermediari, ent-kaureonol si ent-kaurenal. Enzima care catalizează aceste reacții, kaurene oxidaza, prezintă proprietați în funcție de reacția dictată de cyt P-450 [40,41].

Figura 17 ciuperca Gibberella fujicuroi

C. Biosinteza steviolului

Kim et al. (1997) [28] arată că biosinteza steviolului în Stevia rebaudiana (bertoni) Bertoni pornește de la acidul mevalonic prin ent-kaurene și acid ent-kaur16-en-19oic. Tottéet al. demonstrează că precursorul acidului ent-kaureonic și a steviolului este isopentenil pirofosfat (IPP) .

Steviolul este diterpenul sintetizat via izoprenoidului. În plantele în care se sintetizează o cantitate mare de steviol presupun o biosinteză sporită a IPP.

Steviolul prezintă o structură similară cu a precursorului giberelinic, acid ent-kaur16-en-19oic. Arată o activitate scazută ca si cea regăsită în mutanta pitică D-5 a porumbului, unde isosteviolul este inactiv. Hidroxilarea moleculei cheie, acidul kaurenoic, la C7 are ca rezultat formarea acidului 7-α –OH-kaurenoic, precursorul lui GA. Hidroxilarea în pozitia C13, pe de alta parte, duce la steviol, precursorul glicozidelor.

Hidroxilarea acidului ent-kaurenoic pentru formarea steviolului presupune NADPH și oxigen molecular. Activitatea enzimatică a fost descoperită în fracțiunea stromatică a cloroplastelor Stevia rebaudiana (bertoni) Bertoni [39,40].

Figura 18 Relația stoichiometrică dintre formarea steviolului

D. Biosinteza steviolului glicozid

În frunzele Steviei rebaudiana a fost raportată prezența unui gust dulce care este dat de prezența unor glicozide precum: steviolbiozid, steviozid, rebaudiozid A-F și dulcozid A, steviozidul și rebaudiozidul A fiind constituenții majori. Șapte glicozide au fost isolate din frunzele Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni. Totodată frunzele conțin și flavonid- glicozide precum apigenin și alte labdan diterpenoide.

Steviol glicozidele nu sunt probabil derivate în urma căii acidului mevalonic care nu este implicat în sinteza compușilor izoprenoizi. Activitatea celor trei glicoziltransferaze a fost identificată și două dintre ele au fost purificate și caracterizate parțial. Este de asemenea cunoscut că rebaudiozidul A este sintetizat din steviol și de asemenea restul de compuși, ca și rezulat al secvenței de glicozilare a gruparii OH și COOH la pozitia 13 și respectiv 19 a steviolului. Glicozilarea este realizată de către UDP-glucosiltransferaza, și are loc în citoplasmă. Deoarece steviolul este insolubil în apă, glicozilarea este necesară să prezinte solubilitate în apă pentru separarea glicozidele în vacuole, care reprezintă locul de acumulare a unei cantități mari de metaboliți reziduali secundari. Mecanismul responsabil pentru transferarea steviolului din cloroplaste și acumularea glicozidelor în vacuole nu este cunoscut.

E. Extracția steviozidului din material uscat

Extracția a fost efectuată din 10 mg de material uscat de frunze de stevia cu câte 1 mL de apă bidistilată, de două ori, fiind în prealabil ținut câte 5 minute în baie marină. Fracțiile de apă au fost reținute și colectate.

Din acest volum, s-a calculat cantitatea totală de steviozid, în urma analizei HPLC, injectând câte 10 μL din fiecare volum.

În concluzie: dacă în 10 l sunt 5545 ng steviozid, rezultă că în 2000 l sunt 1108906 ng. Deci în 10 mg plantă sunt 1.11 mg steviozid. Steviozidul reprezintă 11% din masa uscată a plantei [42,43].

ANALIZE BIOCHIMICE APLICATE FRUNZELOR DE ȘTEVIE

Opt din glucozidele șteviei au fost descoperite, și anume dulcosides A, rebaudioside AE , steviobioside și stevioside . În plus, triterpenele amirin acetat și 3 esterii lupeol și steroli precum stigmasterol, sitosterol și campesterol au fost, de asemenea, izolate din frunze.

Mai târziu, diterpenele glicozidate, dulcosides A și B au fost izolate de la S. Rebaudiana și structurile lor. Șase flavonoide glicozide si structurile lor au fost izolate din metanol apos extras din frunze, adică apigenina – 4' – O- glucozidă, luteolin – 7 – O- glucozid, kaempferol – 3 – O- rhamnoside, quercetin, quercetin – 3 – O- glucozidă și – quercetin – 3 O- arabinozida și 5,7,3 ' – trihidroxi – 3 , 6,4 ' – flavone trimetoxi (centauredin) [44,45].

Unii oameni de știință au folosit coloane hidrofile pentru determinarea unora din componentele Steviei folosind HPLC. S. rebaudiana, cea mai dulce specie, conține în frunzele ei toate cele opt glicozide cu stevioside fiind constituentul major (3 – 8% în greutate din frunze uscate). Diterpenoide suplimentare de tip labdanice, sterebins E, F, G și H, au fost izolate din frunze și structurile lor au fost elucidate pe baza studiilor de greutate, spectrale și chimice

Steviosida (6 – 18% greutate în stare proaspătă în frunze) este cel mai dulce glicozid și a fost testat și sa constatat a fi de 300 de ori mai dulce decât zaharoza. Din extractele de S. rebaudiana I , două glucozil-transferaze care acționează în steviol și derivate din steviol – glicozide au fost izolate.

A fost detectat și un alt sistem enzimatic distinct, transferaza (GTase IIA) acționează în steviol. Enzima catalizeaza transferul de glucoză din UDP – glucoză la steviol și steviolmonoside (steviol – 13 – O- glucopiranozidă), dar nu la alte steviol – glicozide. Cele două enzime au un pH optim similar de 6,5. De asemenea, ei au acționat în mod eficient și pe flavonul aglicon, kaempferol și au utilizatat kaempferol la o rată mai mare decât steviol și derivate din steviol – glicozide [46,47].

Aceste glicozide sunt în principal compuși cu diterpenă steviol derivat din Rebaudioside A și steviobiosida au fost izolate prin metode HPTLC.

Stevia conține, de asemenea, steviol, un produs format prin hidroxilare enzimatică în cadrul plantei. Izolarea principalelor zaharuri din Stevia a fost de asemenea studiată.

Dulceața glicozidei diterpenoidei, rebaudiozidă F, a fost izolată dintr-o linie de frunze producătoare mare de rebaudiozidă C a speciei, iar structura sa a fost stabilită prin Studii spectrale și chimice

S. rebaudiana produce cu un extrem de ridicat randament mai multe mari potențioatoare de îndulcitori cu puține calorii în tesuturile sale de frunze.

Compusul major steviosida, rebaudiosides A și C și dulcoside O, glicozide alesteviol diterpenă, prezintă proprietățile caracteristice organoleptice.

Atât rebaudiozidă A și rebaudiozidă D ar putea fi convertite la rebaudiozidă B prin hidroliză alcalină arătând că numai funcționalitatea lor este diferită.

Metoda enzimatică simplă pentru extragerea de stevioside este descrisă bazată pe hidroliza stevioside cu țiței hesperidinase. Reacția este urmată de producția de glucoză cu o glucoza – oxidaza – peroxidază iar conținutul de stevioside în frunze a fost găsit a arăta o variație mare.

Metodele analitice folosite

Mai multe tehnici de analiză au fost lansate pentru a evalua distribuția și nivelul de dulce din glicozide diterpenoizi în S. rebaudiana. Acestea includ cromatografie în strat subțire peste cromatografie în strat sub presiune, Picături curent contra- cromatografie și electroforeză capilară.

Steviosida și rebaudiozidă au fost, de asemenea, a analizat prin HPLC, după conversia la esteri p – bromfenacil de steviolbiosida și rebaudiozidă. Nivelurile de steviozidă au fost, de asemenea, determinate enzimatic în tulpini de plante care produc în principal stevioside. Cea mai comună metodă de analiză, a fost cromatografie de lichide de înaltă performanță (HPLC) [46].

O metodă simplă de analiză a stevioside bazată pe extragerea apei, cromatografie hidrofobă și HPLC utilizând gradient liniar de acetonitril în apă este de asemenea descris.

Fezabilitatea procedurii a fost testata analizând nivelul de stevioside din frunzele de Stevia, precum și în ceai (" Ceai de fructe cu Stevia ").

Conținutul de stevioside nu arătat o diferență semnificativă statistic în cazul unui set de 20 de pliculete de ceai alese aleatoriu când au fost utilizate cinci cutii. Metoda sa dovedit a fi rapid și prietenoasă cu mediul datorită minimiari consumului solvent organic [46].

CONCLUZII

Specia Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni, sub forma de extracte din frunze sau steviozida pură sunt utilizate frecvent astăzi ca edulcoranți cu foarte puține calorii. Steviozida are o putere de îndulcire de 300 de ori mai mare decât zaharoza, iar pulberea de frunze de 15 ori mai mare. Pulberea de frunze are avantajul că nu lasă un gust amărui ca și aspartamul sau steviozida izolată. De asemenea cantitățile necesare sunt reduse datorită puterii mari de îndulcire.

În țările de origine este utilizată în diabet, hipertensiune, ca antibacterian, aceste efecte fiind astăzi explicate în parte prin cercetări științifice. În anumite țări din Europa produsul nu este acceptat deoarece nu există încă suficiente studii toxicologice. Se pune problema unei posibile acțiuni mutagene.

Frunzele de ștevie se află în prezent în centrul atenției a numeroase studii, a căror continuare este necesară în scopul elucidării proprietăților farmacologice, ale efectelor adverse și ale biodisponibilității principiilor active. De asemenea, se dorește izolarea mai multor compuși activi din produsul vegetal al șteviei, precum și îmbunătățirea gustului rezidual după consumul unor extracte din ștevie sau a steviosidei. Totodată există o nevoie de continuare a experimentelor care să clarifice riscurile consumului reguat, pe termen lung.

BIBLIOGRAFIE

http://nopr.niscair.res.in/bitstream/123456789/10287/1/IJNPR%201%283%29%20267-286.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Stevia

http://www.stevia.com/stevia_article/growing_your_own_stevia/8077

Istudor V. 2005. Farmacognozie. Fitochimie. Fitoterapie. Vol. III, Principii active azotate: alcaloidice si nealcaloidice, Editura Medicală.

http://www.eurohydro.com/pdf/articles/gb_hydroponics-and-sevia-rebaudiana.pdf

http://www.flori-plante-arbusti.aaz.ro/stevia-rebaudiana-2012

Bojor O. 2003. Ghidul plantelor medicinale și aromatice de la A la Z, Ed. Fiat Lux București.

http://www.scribd.com/collections/2641276/Curs-Farmacognozie-Generala

http://www.omafra.gov.on.ca/english/crops/facts/stevia.htm

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065211305890030

Liu J, Li J-W, Tang J. 2010. Ultrasonically assisted extraction of total carbohydrates from Stevia rebaudiana Bertoni and identification of extracts, Food and Bioproducts Processing, 88(2–3): 215–221.

Ajinomoto J. 1982. Pharmacognosy of the specie Erythrina falcata Benth, Fabaceae In Stevia: The genus Stevia. Edited by A. Douglas Kinghorn. Taylor & Francis Inc, New York. pp. 160-177.

Akashi, Yamamoto. 1975. Nature’s Sweet Leaf. Food and Bioproducts Processing, 88(2–3): 215–22.

Braudel F. 1998. Les memoires de la Mediterranee. Paris de Fallois

Bennet et al., 1967. The Physiology of Hemostasis. Swedish Pharmaceutical Press, Origin Stockholm Sweden.

Sirshendu D, Sourav M, Suvrajit B. 2013. Health benefits and pharmacological effects of steviol glycosides. Stevioside: Technology, Applications and Health, DOI: 10.1002/9781118350720.ch2

Goyal SK, Samsher, Goyal RK. 2010. Stevia (Stevia rebaudiana) a bio-sweetener: a review. International Journal of Food Sciences and Nutrition. 61(1):1-10

Fisons I, UK Transgenic Crops of the World: Essential Protocols. Available from http://patft.uspto.gov/.

Fuji F. 1982. Revista Brasileira de Farmacognosia. Swedish Pharmaceutical Press, Origin Stockholm Sweden.

Grashoff. 1972. Stevia: The Genus Stevia. In Stevia: The genus Stevia. Edited by A. Douglas Kinghorn. Taylor & Francis Inc, New York.

Goyal SK, Samsher C and Goyal RK, 2010. Stevia (Stevia rebaudiana) a bio-sweetener: a review. Intl. J. Food Sci. and Nutr. 61(1): 1-10.

Guens JC, 2003. Stevioside. Phytochemistry. 64(5): 913-921.

Huxtable RJ. 2002. Pharmacology and toxicology of stevioside, rebaudioside A, and steviol. In Stevia: The genus Stevia. Edited by A. Douglas Kinghorn. Taylor & Francis Inc, New York. pp. 160-177.

http://www.crestinortodox.ro/sanatate-stiinta/indulcitorii-artificiali-123790.html

Kinghorn AD. 2002. Overview. In Stevia: The genus Stevia. Edited by A. Douglas Kinghorn. Taylor & Francis Inc, New York. pp. 1-17.

Kobayashi et al. 1977. Catalytic Polymerization of Cycloolefins. Food and Bioproducts Processing, 88(2–3): 215–221

Krisda Canada. Product Information [online]. Available from http://www.krisda.ca/.

Kim et al. 1997. Plant Physiology. Swedish Pharmaceutical Press, Origin Stockholm Sweden.

Lewis WH. 1992. Early uses of Stevia rebaudiana (Asteraceae) leaves as a sweetener in Paraguay. Econ. Bot. 46: 336-340.

Madan S, Ahmad S, Singh GN, Kohli K, Kumar Y, Singh R, and Gard M. 2010. Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni – A Review. Ind. J. Nat. Prod. 1(3): 267-286.

Matsui M, Matsui K, Kawasaki Y, Oda Y, Noguchi T, Kitagawa Y, Sawada M, Hayashi M, Nohmi T, Yoshihira K, Ishidate M Jr, Sofuni T. 1996. Evaluation of the genotoxicity of stevioside and steviol using six in vitro and one in vivo mutagenicity assays. Mutagenesis 11 (6): 573-579.

Gregersen S1, Jeppesen PB, Holst JJ, Hermansen K. 2004. Antihyperglycemic effects of stevioside in type 2 diabetic subjects. Metabolism.53(1):73-6.

Ceunen S, Jan M.C. 2013. Steviol Glycosides: Chemical Diversity, Metabolism, and Function, J. Nat. Prod. 76 (6): 1201–1228

Rajbhandari A, Roberts MF. 1983. The flavonoids of Stevia rebaudiana. Indian J Nat Prod, 6: 194-195.

Lemus-Mondaca R, Vega-Gálveza A, Zura-Bravoa L, Ah-Hend K. 2012. Stevia rebaudiana Bertoni, source of a high-potency natural sweetener: A comprehensive review on the biochemical, nutritional and functional aspects. Food Chemistry, 132(3): 1121–1132.

Wölwer-Rieck U. 2012. The Leaves of Stevia rebaudiana (Bertoni), Their Constituents and the Analyses Thereof: A Review. J. Agric. Food Chem. 60(4):886–895.

Ramesh K, Singh V, Megeji NW. 2006. Cultivation of Stevia [Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni]: A Comprehensive Review. Advances in Agronomy. 89:137–177.

Brandle JE, Starratt AN, Gijzen M. 1998. Stevia rebaudiana: Its agricultural, biological, and chemical properties. Canadian Journal of Plant Science. 78(4): 527-536.

Mohamed RA, Abd A. 2011. Micropropagation of Stevia rebaudiana Bertoni. A New Sweetening Crop in Egypt. Global Journal of Biotechnology & Biochekimmistry 6 (4): 178-182

Samuelsson G. 1992. Drugs of Natural origin. Swedish Pharmaceutical Press, Origin Stockholm Sweden.

Shi Qiu Z, Ashwani K, and Oleh K 2000. Membrane-based separation scheme for processing sweeteners from stevia leaves. Food Res. Int. 33: 617-620.

Strauss S. 1995. The perfect sweetner? Technol. Rev. 98: 18-20.

Sholichin et al., 1980. Characterization and biological properties of Pouteria torta. Available from http://patft.uspto.gov/.

Sumida T. 1980. Studies on Stevia rebaudiana Bertoni M, introduced from Brazil as a new sweetness resource in Japan. J. Cent. Agric. Exp. Stn. 31: 1-71.

United States Food and Drug Administration (FDA). 2011. What refined Stevia preparations have been approved by FDA to be used as a sweetener? [online]. Available from http://www.fda.gov

United States Patent and Trademark Office. 1998. United States Patent: 5,972,120 Extraction of sweet compounds from Stevia rebaudiana Bertoni [online]. Available from http://patft.uspto.gov/.

Wheeler A, Boileau A C, Winkler PC, Compton JC, Prakash I, Jiang X, Mandarino DA. 2008. Pharmacokinetics of rebaudioside A and stevioside after single oral doses in healthy men. Food Chem. Toxi. 46: 54-60.