stevia rebaudiana
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Propiedades funcionales de la esteviaTRANSCRIPT
Stevia rebaudiana Bertoni, fuente de un edulcorante natural de alta potencia: Un examen global de los aspectos bioquímicos, nutricionales y funcionales
Roberto Lemus-Mondaca un , b ,
Antonio Vega-Gálvez una , c ,, , ,
Liliana Zura-Bravo una ,
Kong Ah-Hen d
Abstracto
Stevia rebaudiana Bertoni, un antiguo arbusto perenne de América del Sur, produce
glucósidos de diterpeno que son los edulcorantes bajos en calorías, alrededor de 300
veces más dulce que la sacarosa.Extractos de Stevia, además de tener propiedades
terapéuticas, contienen un alto nivel de compuestos edulcorantes, conocidos como
glicósidos de esteviol, que se cree que poseen propiedades antioxidantes,
antimicrobianos y la actividad antifúngica. El esteviósido y el rebaudiósido A son los
principales compuestos edulcorantes de interés. Ellos son termoestables, incluso a
temperaturas de hasta 200 ° C, haciéndolos adecuados para uso en alimentos
cocinados. S. rebaudiana tiene un gran potencial como un nuevo cultivo agrícola ya
que la demanda de los consumidores de alimentos a base de hierbas está aumentando
y análisis proximal ha demostrado que Stevia también contiene ácido fólico, vitamina C
y todos los aminoácidos indispensables, con la excepción de triptófano. El cultivo de
Stevia y producción ayudarían aún más los que tienen que restringir la ingesta de
carbohidratos en su dieta; disfrutar del sabor dulce con un mínimo de calorías.
Reflejos
► Stevia rebaudiana B. es un edulcorante bajo en calorías 300 veces más dulce que la
sacarosa. ► S.rebaudiana B. También contiene ácido fólico, vitamina C y aminoácidos
esenciales. ► La stevia posee terapéutica, antioxidante, antimicrobiana y propiedades
antifúngicas. ► El esteviósido y el rebaudiósido A son dos edulcorantes termoestables
de S. rebaudiana. ► Stevia como un nuevo cultivo agrícola puede satisfacer la
demanda de los consumidores por los alimentos naturales.
Palabras clave
Stevia rebaudiana ;
El esteviósido ;
Rebaudiósido A ;
Los edulcorantes bajos en calorías ;
Propiedades terapéuticas
1. Introducción
Stevia rebaudiana Bertoni es un arbusto frondoso ramificada de la familia Asteraceae,
nativa de la región de Amambay en el norte al este de Paraguay. También se produce
en las zonas vecinas de Brasil y Argentina ( Soejarto, 2002 ). Hoy en día su cultivo se
ha extendido a otras regiones del mundo, incluyendo Canadá y algunas partes de Asia
y Europa ( Amzad-Hossain et al., 2010 y Gardana et al., 2003 ). En la actualidad, la
Stevia es bien conocido por su alto contenido de diterpeno dulce (aproximadamente 4-
20%) en la materia seca de hojas ( Ghanta, Banerjee, Poddar, y Chattopadhyay,
2007 ). Es el origen de una serie de dulce ent glucósidos diterpenoides -kaurene
( Prakash, Dubois, Clos, Wilkens, y Fosdick, 2008 ), y los de stevia glucósidos son los
compuestos responsables del sabor dulce. Entre las 230 especies del género Stevia ,
sólo la especie rebaudiana y phlebophylla producen glucósidos de esteviol ( Brändle y
Telmer, 2007 ).
S. rebaudiana Bertoni ( Fig. 1 ) se clasificó botánicamente en 1899 por Moisés Santiago
Bertoni, quien lo describió con más detalle. Inicialmente llamado rebaudianum
Eupatorium , su nombre cambió a S.rebaudiana (Bertoni) Bertoni en 1905. El principio
dulce fue aislado por primera vez en 1909 y sólo en 1931 fue el extracto purificado
para producir esteviósido, la estructura química de que se estableció en 1952 como un
glucósido diterpeno. El esteviósido es descrito como un glicósido que comprende tres
moléculas de glucosa unidos a un aglicona, la fracción de esteviol. Durante la década
de 1970, otros compuestos fueron aislados, incluyendo el rebaudiósido A, con una
potencia edulcorante incluso más alto que el esteviósido ( Barriocanal et al., 2008 ).
Fig. 1.
Stevia rebaudiana Bertoni sale.
Opciones Figura
Steviol es la columna vertebral aglicona común de los glucósidos de stevia dulces que
han sido analizados por cromatografía líquida acoplada con UV, MS y detección ELS
( Cacciola et al., 2011 ). Stevioside, uno de los glucósidos de stevia, es de
aproximadamente 300 veces más dulce que la sacarosa y puede ser particularmente
beneficioso para aquellos que sufren de obesidad, diabetes mellitus, enfermedades del
corazón y la caries dental ( Ghanta et al., 2007 ).
Aunque Stevia continúa siendo una planta rara en su hábitat natural, la producción
agrícola en América del Sur y Asia, y el uso ornamental en Europa y América del Norte
han hecho su aparición en el mundo tal vez más común de lo que alguna vez lo fue en
el pasado ( Brandle y Telmer , 2007 ). Los estudios revelaron que la Stevia se ha
utilizado desde la antigüedad para diversos fines en todo el mundo ( Goyal, Samsher, y
Goyal, 2010 ). Durante siglos, las tribus guaraníes de Paraguay y Brasil
utilizan Stevia especies, principalmente S. rebaudiana , que llamaron ka'a he'e ("hierba
dulce"), como edulcorante en la yerba mate y tés medicinales para el tratamiento de la
acidez estomacal y otras enfermedades ( Brändle y Telmer,
2007 ). S. rebaudiana Bertoni ha atraído a los intereses económicos y científicos debido
a la dulzura y las supuestas propiedades terapéuticas de sus hojas. Japón fue el primer
país de Asia al mercado esteviósido como edulcorante en la industria de alimentos y
medicamentos. Desde entonces, el cultivo de esta planta se ha expandido a otros
países de Asia, como China, Malasia, Singapur, Corea del Sur, Taiwán y Tailandia
( Chatsudthipong y Muanprasat, 2009 ). Estevia y esteviósido se han aplicado como
sustitutos de la sacarosa, para el tratamiento de la diabetes mellitus, la obesidad, la
hipertensión y la prevención de caries ( pol, Hohnová, y Hyötyläinen, 2007 ), y un
número de estudios han sugerido que, además de dulzura, esteviósido, junto con
compuestos relacionados que incluyen el rebaudiósido A, esteviol y isosteviol, también
puede ofrecer beneficios terapéuticos, ya que tienen anti-hiperglucémico, anti-
hipertensivos, anti-tumor anti-inflamatorios, anti-diarreicas, diurético, y los efectos
inmunomoduladores (Chatsudthipong y Muanprasat, 2009 ). Las hojas de Stevia tiene
propiedades funcionales y sensoriales superiores a los de muchos otros edulcorantes
de alta potencia, y es probable que se convierta en una fuente importante de
edulcorante de alta potencia para el creciente mercado de alimentos naturales en el
futuro ( Goyal et al., 2010 ) .
Los estudios toxicológicos han demostrado que el esteviósido no tiene efectos
mutagénicos, teratogénicos o cancerígenos. Del mismo modo, no se han observado
reacciones alérgicas cuando se usa como edulcorante ( pol, Hohnová, et al.,
2007 ). Recientemente completó estudios sobre la toxicidad general y reproductiva de
rebaudiósido A corroboran los estudios llevados a cabo con los glucósidos de steviol
purificados, demostrado su seguridad en los altos niveles de ingesta
alimentaria. Estudios de metabolismo comparativos proporcionan más afirmación de la
vía metabólica común para todos los glicósidos de esteviol y el metabolismo común
entre las ratas y los humanos ( Carakostas, Curry, Boileau, y Brusick, 2008 ).
El propósito de esta revisión es presentar una selección de los datos básicos esenciales
procedentes de numerosas investigaciones científicas sobre la stevia, un edulcorante
de origen natural juntos. Se hizo hincapié en el notable potencial de la stevia como
edulcorante intenso de gran potencia, junto con sus propiedades funcionales y
promoción de la salud, lo que hace una contribución en la mejora de la importancia
de S. rebaudiana como un nuevo cultivo agrícola prometedor. Esto puede contribuir a
satisfacer las necesidades actuales de sus ingredientes, de bajas calorías con
propiedades nutricionales, terapéuticas y funcionales. La demanda de los
consumidores por los alimentos a base de hierbas puede alentar Stevia cultivo y la
producción y puede ayudar a los que tienen que restringir la ingesta de hidratos de
carbono o reducir el índice glucémico de la dieta, para disfrutar el sabor dulce con un
mínimo de calorías. Esta revisión también apunta a una mejor comprensión y
aceptación de la stevia como una materia prima natural para la industria de alimentos
saludables.
2. Descripción botánica
Stevia es un género de cerca de 200 especies de hierbas y arbustos en la familia del
girasol (Asteraceae).Crece hasta 1 m de altura ( Mishra, Singh, Kumar, y Prakash,
2010 ). La planta es una hierba perenne con un extenso sistema de raíces y tallos
quebradizos producir pequeñas, hojas elípticas ( Choque, 1982 ).Las hojas son sésiles,
3-4 cm de largo, alargar-lanceoladas o espátula en forma de lámina de punta roma,
margen aserrado del centro hacia la punta y toda continuación. La superficie superior
de la hoja es ligeramente pubescente granular. El tallo es leñoso y débil-pubescentes
en la parte inferior. El rizoma ha ramificación ligeramente raíces. Las flores son
pentámera, pequeño y blanco con una garganta de color púrpura pálido. Están
compuestos rodeados por un involucro de epicáliz. Los capítulos están en,, cimas
sympodial irregulares flojas. Las diminutas florecillas blancas nacen en pequeños
corimbos de 2-6 floretes, dispuestas en panículas sueltas. El fruto es un aquenio en
forma de huso cinco nervaduras (Blumenthal, 1996 y Katayama et al., 1976 ).
Stevia crecerán bien en una amplia gama de suelos dado un suministro constante de
humedad y drenaje adecuado; plantas cultivadas pueden alcanzar hasta 1 m de altura
o más ( Choque, 1982 ). Se cultiva como arbusto perenne en las regiones
subtropicales, incluyendo partes de los Estados Unidos. La planta es originaria de las
regiones del norte de América del Sur y crece silvestre en las Tierras Altas de
Amambay y cerca del nacimiento del río Lunes (una zona fronteriza entre Brasil y
Paraguay). Se cultiva en China continental, Taiwán, Tailandia, Corea, Brasil y
Malasia. Además de los países mencionados, Steviatambién se cultiva en Israel,
Ucrania, el Reino Unido, Filipinas, Canadá, Hawaii, California y en toda América del Sur
( Sivaram y Mukundam, 2003 ).
Stevia deben cultivarse como una planta anual a mediados o regiones de altas
latitudes, donde los días más largos favorecen el rendimiento de la hoja y esteviósido
contenido. Oddone (1997) considera la Stevia para ser auto-incompatibles y de
insectos de polinización. Además, considera semillas "claras" para ser infértiles. Las
semillas están contenidas en aquenios delgados, de unos 3 mm de longitud. Cada
aquenio tiene cerca de 20 cerdas pappus persistentes. La mala germinación de la
semilla es uno de los factores que limitan el cultivo a gran escala. Carneiro et al.,
1997 , Duke, 1993 y Choque, 1982 reportó porcentajes pobres de semillas viables
en la Stevia . En consecuencia, la propagación es una preocupación especial por los
cultivadores del norte que deben crecer Stevia como un cultivo anual. La propagación
por semillas no permite la producción de poblaciones homogéneas, lo que resulta en
una gran variabilidad en las características importantes como edulcorante niveles y
composición ( Nakamura y Tamura, 1985 y Tamura et al., 1984 ). La stevia es, por
tanto, generalmente propaga por esquejes que fácilmente raíz madre , pero requieren
insumos de trabajo de alto. La propagación vegetativa se limita aún más por el menor
número de individuos que se pueden obtener de forma simultánea desde una sola
planta. Debido a las dificultades antes mencionadas, el cultivo de tejidos podría ser la
mejor alternativa para la propagación masiva rápida de Stevia plantas ( Sivaram y
Mukundam, 2003 ).
Stevia sufre del frío y no suele tolerar temperaturas inferiores a los 9 ° C. Sin embargo,
de vez en cuando tolera temperaturas cercanas a cero. Para un rápido crecimiento, 20-
24 ° C son necesarios ( Singh y Rao, 2005 ). Por otro lado, Stevia tiene una necesidad
notable de agua, las hojas y tallos pueden marchitarse rápidamente, sino también
recuperar rápidamente si el estrés no se prolonga; esto es una limitación a la zona
adecuada para su cultivo. Crece rápido y puede cultivarse como una hierba anual
durante finales de la primavera y el verano. En consecuencia, la Stevia podría
convertirse en una interesante y rentable nueva cosecha para los trópicos (como una
hierba perenne), para zonas cálidas incluidas las zonas templadas con veranos cálidos
y lluviosos (como cultivo anual de verano) y para grandes partes del Mediterráneo, de
nuevo como anual cultivos durante la primavera y el otoño o el regadío como perenne.
Stevia se pueden cultivar en suelos relativamente pobres. Las plantas pueden ser
utilizadas para la producción comercial por 8 años en el tramo de los cuales cosechas
de partes vegetativas tiene lugar seis veces al año. Las raíces se mantuvieron en su
lugar y la planta se regenera rápidamente. La cantidad de hojas secas que pueden ser
cosechados varía de 15 a 35 g por planta ( Mishra et al., 2010 ). Según Serio (2010) ,
uno plantaron hectárea puede producir entre 1.000 y 1.200 kg de hojas secas que
contienen 60-70 kg esteviósido, que es un rendimiento bajo en comparación con la
caña de azúcar o remolacha azucarera.Sin embargo, 70 kg esteviósido, que es 300
veces más dulce que la sacarosa, es equivalente a un rendimiento de 21.000 kg de
azúcar por hectárea.
Hay alrededor de 90 variedades de S. rebaudiana desarrollado en todo el mundo en
función de las diferentes necesidades climáticas ( Ibrahim et al., 2008 y Singh y Rao,
2005 ). Los sitios de la tierra se aran y / o cultivan dos veces para preparar una
superficie bastante lisa firma de la siembra. Trasplantes de esquejes son superiores a
la propagación de las semillas que se colocan en charolas en la casa verde por un
periodo de 7-8 semanas, un proceso bastante costoso. Stevia plantas en cepellón
entonces se plantaron en el campo en cualquiera de 53 cm o 61 cm fila espaciado con
una densidad total de la planta en el orden de 100 mil plantas por hectárea. Sin
embargo, diferentes condiciones climáticas podrían influirStevia cultivo, por lo que es
aconsejable llevar a cabo ensayos en cada zona de plantación para establecer una
adecuada densidad de población de plantas de esa área en particular ( Rahmesh,
Singh, y Megeji, 2006 ). Los Stevia plantas parecen tener bajos requerimientos de
nutrientes; Generalmente, la planta requiere riego superficial frecuente. Normalmente,
el riego se aplica al menos una vez por semana, si las puntas de los tallos están caídos
( Kaushik, Pradeep, Vamshi, Gita, y Usha, 2010 ).
3. Aspectos bioquímicos y nutricionales de la SteviaSavita, Sheela, Sunanda, Shankar y Ramakrishna (2004) analizaron la Stevia deja sobre
una base de peso en seco y se calcula un valor energético de 2,7 kcal g -1 . Esto
significa que la Stevia puede concederse el estatus de un edulcorante bajo en calorías,
ya que su dulzor es intenso y comparable a la de otros edulcorantes comerciales. Los
edulcorantes intensos incluyen acesulfamo K (sin calorías), aspartamo (4 kcal g -1 ),
sacarina (sin calorías) y la sucralosa (sin calorías) ( Savita et al., 2004 ). Aporte de
calorías a la dieta por la sacarosa utilizada, que se considera alta ya que se metaboliza
completamente por el cuerpo, tiene un potencial de escalada hacia el sobrepeso. En
este contexto, el uso de la Stevia como edulcorante bajo en calorías podría ser de gran
ayuda en la restricción o el control de la ingesta de calorías en la dieta.
3.1. Propiedades funcionales de polvo de hoja de Stevia
Según Mishra et al. (2010) Stevia hoja presenta valores de densidad aparente de 0,443
g ml -1 , el agua la capacidad de retención de 4,7 ml g -1 , la capacidad de absorción de
grasa de 4,5 ml g -1 , el valor de la emulsión de 5.0 ml g -1 , hinchazón índice de 5,01 gg -
1 , la solubilidad de 0,365 gg -1 y pH de 5,95.
La densidad aparente de Stevia polvo de hoja parecía ser baja en comparación con
pulsos ricos en proteínas. Densidades aparentes más altas son por lo general deseable
para el propósito de reducir el espesor de pasta, un factor importante en la
alimentación del niño, donde mayor es motivo de preocupación. Sin embargo, la
Stevia en polvo de la hoja parece carecer de esta propiedad. Por otro lado, el estudio
de Mishra et al. (2010) mostraron un aumento de la capacidad de retención de agua de
la Steviapolvo de la hoja, que parece ser ventajoso y puede ser debido al alto
contenido de proteína. Las proteínas aumentaría la capacidad de retención de agua,
mejorando así la capacidad de hinchamiento, una función importante de proteína en la
preparación de alimentos viscosos tales como sopas, salsas, pasta y productos
horneados. La capacidad de la proteína para ayudar a la formación y estabilización de
emulsión también es crítica en muchas aplicaciones de alimentos, tales como pasteles,
bateadores, blanqueadores de café, leche, postres congelados y otros. Esta propiedad
depende en gran medida de la composición y el estrés en las que se somete el
producto durante el procesamiento ( Savita et al., 2004 ). Capacidad de absorción de
grasa se ha atribuido a la atrapamiento físico de aceite. Stevia polvo de la hoja parece
poseer una capacidad de absorción de grasa adecuada, lo que le permite jugar un
papel importante en el procesamiento de alimentos, ya que la grasa actúa sobre
retenedores de sabor y aumenta la sensación en la boca de los alimentos. Crammer y
Ikan (1986) afirma que, puesto que el esteviósido es estable a 95 ° C es un aditivo
dulce adecuado para los alimentos cocidos o al horno. Las hojas, así como los extractos
esteviósido puros, se pueden utilizar en su estado natural o cocidos, y son
termoestables a temperaturas de hasta 200 ° C ( Serio, 2010 ). La incubación de la
esteviósido edulcorante sólido a temperaturas elevadas durante 1 h mostró una buena
estabilidad de hasta 120 ° C, mientras que a temperaturas superiores a 140 ° C forzado
descomposición fue visto que resultó en total descomposición por calentamiento a 200
° C ( Abou-Arab, Abou- árabe, y Abu-Salem, 2010 ). Chang y Cook (1983) informaron
que los edulcorantes de Stevia tienen alta estabilidad al calor después de 1 hora de
calentamiento a 100 ° C. Además, también se informó de que el esteviósido y el
rebaudiósido A son razonablemente térmicamente estables en las temperaturas
elevadas utilizadas en la elaboración de alimentos y no se someten a dorar o
caramelización cuando se calienta ( Abou-Árabe et al., 2010 ).
3.2. Los hidratos de carbono
Los carbohidratos desempeñan numerosos papeles esenciales en los seres vivos. Por lo
tanto, los monosacáridos son la principal fuente de energía en el metabolismo humano,
mientras que los polisacáridos sirven como el almacenamiento de energía y pueden
actuar como componentes estructurales. Otros efectos beneficiosos para la salud
también han sido vinculados a estos compuestos.Esto incluye un efecto prebiótico, así
como otras actividades antioxidantes menos común o anti-inflamatorios ( Bernal,
Mendiola, Ibáñez, y Cifuentes, 2011 ). Los beneficios asociados a Stevia hoja son
principalmente debido a su composición nutricional ( Tabla 1 ), que es una buena
fuente de hidratos de carbono, proteínas y fibra cruda, que promueve el bienestar y
reduce el riesgo de ciertas enfermedades.En S. rebaudiana raíces y hojas,
fructooligosacáridos tipo inulina, un polisacárido vegetal de origen natural con
propiedades funcionales importantes relacionados con prebióticos, fibra dietética,
metabolismo de los lípidos papel y control de la diabetes, se han aislado por Braz de
Oliveira et al. (2011) . Se obtienen a partir de las raíces y las hojas de la planta con un
rendimiento de fructooligosacáridos purificados de 4,6% y 0,46%,
respectivamente. Esto indica una posible aplicación de los extractos como un
suplemento dietético ( Braz de Oliveira et al., 2011 ).
Tabla 1.
Análisis inmediato de secas de Stevia hojas (g 100 g -1 peso seco).
Componente
Referencias
Mishra et al.(2010)
Goyal et al.(2010)
Serio (2010)
Savita et al.(2004)
Abou-Árabe et al. (2010)
Tadhani y Subhash (2006a)
Kaushik et al.(2010)
Humedad 7 4.65 ND 7 5.37 ND 7.7
Proteína 10 11.2 11.2 9.8 11.40 20.4 12
Grasa 3 1.9 5.6 2.5 3.73 4.34 2.7
Ceniza 11 6.3 ND 10.5 7.41 13.1 8.4
Carbohidrato
52 ND 53 52 61.9 35.2 ND
Fibra bruta 18 15.2 15 18.5 15.5 ND ND
ND, no determinado.
Opciones de tabla
3.3. Proteínas
Las proteínas, péptidos y / o aminoácidos se encuentran en una gran variedad de
matrices incluyendo animales, hongos, vegetales, cereales, etc. ( Bernal et al.,
2011 ). Las proteínas son moléculas compuestas de aminoácidos necesarios para el
crecimiento y reparación de los tejidos corporales. Su importancia reside
principalmente en que son un constituyente esencial de las células y necesitan ser
reemplazados con el tiempo, lo que hace que la ingesta de proteínas
indispensable. Para determinar la calidad de la proteína de un alimento es necesario
conocer el contenido total de proteínas, así como los tipos de aminoácidos presentes,
especialmente el contenido de los aminoácidos esenciales ( Latham,
2002 ). Mohammad, Mohammad, Sher, Habib, y Iqbal (2007) identificó nueve
aminoácidos en Steviahojas, a saber, ácido glutámico, ácido aspártico, lisina, serina,
isoleucina, alanina, prolina, tirosina y metionina. Abou-Arab et al. (2010) encontraron
aún más aminoácidos en las Stevia hojas. En total diecisiete aminoácidos se
determinaron y se clasifican como aminoácidos esenciales y no esenciales, por
desgracia incluyendo arginina como uno de los aminoácidos indispensables ( Tabla
2 ). De acuerdo con el informe de un programa conjunto FAO / OMS / Consulta de
expertos de la UNU ( OMS, 2007 ), los aminoácidos indispensables son la leucina,
isoleucina, valina, lisina, treonina, triptófano, metionina, fenilalanina e histidina. Los
requerimientos diarios de estos aminoácidos en la nutrición humana también se
resumen en la Tabla 2 . Esto demuestra que Stevia hojas contenían casi todos los
aminoácidos indispensables, incluyendo tirosina y cisteína. Sólo el aminoácido
triptófano se encuentra. Esto significa que después de la extracción de esteviósido de
las hojas, el residuo podría ser una valiosa fuente de aminoácidos indispensables para
productos de salud. Su contenido puede coincidir con las necesidades de proteínas
recomendadas por la Organización Mundial de la Salud ( OMS, 2007 ).
Tabla 2.
Composición de aminoácidos de la Stevia rebaudiana hojas y resumen de las necesidades de
aminoácidos indispensables para adultos.
Reportado por Abou-Árabe et al. (2010)Informe de una Consulta Mixta FAO / OMS / UNU de Expertos ( OMS, 2007 )
Aminoácido esencial
Aminoácidos no esenciales
Aminoácido indispensable
Informe (2002)
Informe (1985)
g 100 g -1 dm g 100 g -1 dm mg / kg por día
mg / kg por día
Arginina un 0.45
Aspartato 0.37 Histidina 10 8-12
Lisina 0.70
Serina 0.46 Isoleucina 20 10
Histidina 1.13
Glutámico 0.43 La leucina 39 14
Alanina Fenil
0.77
Proline 0.17 Lisina 30 12
La leucina 0.98
Glicina 0.25 La metionina + cisteína
15 13
La metionina
1.45
Alanina 0.56 La fenilalanina + tirosina
25 14
Valina 0.64
Cisteína b 0.40 Treonina 15 7
Treonina 1.13
Tirosina b 1.08 El triptófano 4 3.5
Isoleucina 0.42
Valina 26 10
Total 7.67
Total 3.72 Total 184 93.5
un
No se considera como aminoácido indispensable de Informes Técnicos de la FAO / OMS / UNU ( OMS, 2007 ).
b
Considerado indispensable bajo situación específica.
Opciones de tabla
3.4. Minerales
Los minerales tienen muchas funciones importantes en el cuerpo humano. Se
necesitan algunos elementos minerales en pequeñas cantidades en la dieta humana,
pero son vitales para fines metabólicos, y por lo tanto son llamados oligoelementos
esenciales ( Latham, 2002 ). Los elementos considerados esenciales o necesarios para
el funcionamiento normal del cuerpo, se clasifican según sus cantidades o requisitos
relativos. Los elementos principales son el sodio, magnesio, fósforo, azufre, cloro,
potasio, y calcio que se clasifican como macronutrientes y los elementos menores,
considerados micronutrientes, son cromo, manganeso, hierro, cobalto, cobre, zinc,
selenio, molibdeno y yodo ( Adotey et al., 2009 y Szefer y Nriagu, 2007 ). La presencia
de macro y micronutrientes en los alimentos es importante para el desarrollo y
mantenimiento de las funciones vitales del cuerpo. Ellos están involucrados en todos
los aspectos de crecimiento, la salud y la reproducción, participando también en la
formación de células, tejidos y órganos ( Szefer y Nriagu, 2007 ). Stevia contiene
importantes cantidades de estos nutrientes importantes, que establece, además, como
un mineral cargado ingrediente necesaria para proteger el cuerpo, regular y mantener
los diversos procesos metabólicos. Potasio, calcio, magnesio, sodio y que son
nutricionalmente importante, se encontraron en cantidad razonable en Stevia hojas. La
alta concentración de estos minerales sería muy beneficioso para la salud ( Choudhary
y Bandyopadhyay, 1999 ). Según lo informado por algunos autores, las
concentraciones medias de macro y micro elementos que han sido determinados en
secas de Stevia hojas se muestran en la Tabla 3 . El alto contenido de potasio se
determina en todos los estudios es notable, aunque la cantidad de potasio que se
encuentra por Abou-Árabe et al. (2010) parece ser muy baja en comparación con la de
los otros estudios, que puede explicarse por diferentes condiciones de crecimiento,
como se describe por Rahmesh, Singh, y Megeji (2006) .
Tabla 3.
Contenido de minerales (mg 100 g -1 ) de secas de Stevia hojas.
Minerales
Referencias
Mishra et al.(2010)
Goyal et al.(2010)
Serio (2010)
Tadhani y Subhash (2006a)
Kaushik et al.(2010)
Abou-Árabe et al.(2010)
Calcio 464.4 544 600 1550 722 17.7
Fosforoso
11.4 318 318 350 ND ND
Sodio 190 89.2 ND 160 32.7 14.93
Potasio 1800 1780 1800 2510 839 21.15
Hierro 55.3 3.9 3.9 36.3 31.1 5.89
Magnesio
349 349 500 ND ND 3.26
Zinc 1.5 1.5 ND 6.39 ND 1.26
ND, no determinado.
Opciones de tabla
El zinc y el hierro se encuentran en alimentos de origen vegetal y animal y están
presentes en Stevia hojas.Según Wu et al. (2005) , el zinc es un mineral que actúa
como un antioxidante no enzimática, por lo que su consumo sería ayudar en la
prevención de daño oxidativo de la célula. La principal función biológica de hierro es el
transporte de oxígeno al cuerpo y en consecuencia una falta de este mineral en la
dieta conduce a la anemia. La alta cantidad de hierro en Stevia hojas podría volver a
ser útil para contribuir al mantenimiento de un nivel de hemoglobina normal en el
cuerpo. Además, Stevia hojas también podrían utilizarse para preparar diversas
preparaciones dulces para combatir la deficiencia de hierro en la anemia que es un
trastorno nutricional importante en los países en desarrollo ( Abou-Arab et al., 2010 ).
3.5. Lípidos
Los lípidos son un grupo grande de compuestos naturales. Sus principales funciones
biológicas incluyen almacenamiento de energía, componentes estructurales de las
membranas celulares y moléculas de señalización importantes. Aunque los seres
humanos y otros mamíferos utilizan diversas vías biosintéticas tanto a descomponer y
lípidos sintetizar la, algunos lípidos esenciales no se pueden hacer de esta manera y
deben obtenerse de la dieta. Curiosamente, muchos periódicos han hablado de los
beneficios para la salud que pueden derivarse de algunos de estos lípidos ( Bernal et
al., 2011 ). Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos con una cola variable de no
ramificado alifático (cadena), que es saturado o insaturado. Son importantes como
sustancias nutritivas en los organismos vivos. Ácidos grasos poliinsaturados de cadena
larga (AGPI), especialmente los de la n -3 serie, como el ácido α-linolénico (18: 3 n -3),
son esenciales para el metabolismo humano y tienen muchos efectos beneficiosos,
incluyendo la prevención de un número de enfermedades, como las enfermedades
cardíacas coronarias, inflamación, enfermedades autoinmunes, la hipertensión, los
efectos hipotrigliceridémicos ( Bernal et al., 2011 ). Linolénico, que es tan saludable
como el ácido linoleico, se considera un ácido graso esencial (EFA) necesarios para una
buena salud. EFAs son importantes en la síntesis de muchas estructuras celulares y
varios compuestos biológicamente importantes ( Latham, 2002 ). Por otra parte, otros
ácidos grasos poliinsaturados son esenciales para el cuerpo humano, la realización de
muchas funciones tales como el mantenimiento de las membranas celulares y la
producción de prostaglandinas (reguladores de muchos procesos del cuerpo,
incluyendo la inflamación y la coagulación de la sangre). También se necesitan grasas
en la dieta como entrada para las vitaminas solubles en grasa en los alimentos (A, D, E
y K) y pueden ser absorbidos a regular el metabolismo del colesterol ( Pinazo-Durán,
Zanón-Moreno, y Vinuesa-Silva, 2008 ). En el aceite de hoja de Stevia , Tadhani y
Subhash (2006a) identificó seis ácidos grasos ( Tabla 4 ) utilizando estándares de éster
metílico. Palmítico, palmitoleico, esteárico, oleico, linoleico y linolénico ácidos fueron
identificados en el aceite de hoja. Entre los ácidos grasos identificados, que se
encontró contenido de ácido palmítico que ser más alto, mientras que el contenido de
ácido esteárico fue menos. Aceite de hoja de Stevia demuestra ser una fuente rica de
ácido linolénico. Este alto valor de ácido linolénico puede contribuir a mantener una
relación de ácido graso ideales en la dieta humana.
Tabla 4.
Composición de ácidos grasos (g 100 g -1 ) de Stevia aceite de hoja ( Tadhani y Subhash, 2006a ).
Los ácidos grasosg 100 g -1
El ácido palmítico (C16)
27.51
Ácido palmitoleico (C16-1)
1.27
El ácido esteárico (C18)
1.18
El ácido oleico (C18-1) 4.36
El ácido linoleico (C18-2)
12.40
El ácido linolénico (C18-3)
21.59
Opciones de tabla
3.6. Vitaminas
Las vitaminas son sustancias orgánicas presentes en cantidades muy pequeñas en los
alimentos, pero necesarias para el metabolismo. Ellos no están agrupados juntos
porque son químicamente vinculadas o tengan funciones fisiológicas similares, sino
porque son factores vitales en la dieta y todos ellos fueron descubiertos en relación con
las enfermedades que fueron causadas por su deficiencia ( Latham, 2002 ).Ellos se
clasifican como solubles en agua o solubles en grasa. Hay 13 vitaminas: 4 solubles en
grasa (A, D, E y K) y 9 solubles en agua (8 vitaminas del grupo B y vitamina C). Estos
compuestos tienen diversas funciones bioquímicas. Algunos tienen funciones similares
a las hormonas como reguladores del metabolismo mineral (por ejemplo, la vitamina
D), o reguladores del crecimiento de las células y el tejido y diferenciación (por
ejemplo, algunas formas de la vitamina A). Otros trabajan como antioxidantes (por
ejemplo, la vitamina E y, a veces las vitaminas B y C). El mayor número de vitaminas
(por ejemplo, vitaminas del complejo B) funcionan como precursores de cofactores
enzimáticos ( Bernal et al., 2011 ).Los efectos protectores de los productos vegetales
se deben a la presencia de varios componentes que tienen distintos mecanismos de
acción; algunos son enzimas y proteínas, y otros son compuestos de bajo peso
molecular como las vitaminas ( Halliwell, Gutteridge, y Arurma, 1987 ). Se ha
informado de que los niveles de vitaminas antioxidantes en plasma y minerales tales
como la vitamina C, E, ácido fólico y zinc disminuyeron como el daño oxidativo
incrementado en los animales estresados ( Sahin, Kucuk, Sahin, y Sari, 2002 ).
Kim, Yang, Lee, y Kang (2011) estudiaron las cantidades de vitaminas solubles en agua
en los Steviahojas y callo extractos ( Tabla 5 ), y se determinó que el contenido de
ácido fólico, vitamina C y vitamina B2 en los extractos de hojas eran significativamente
más altos que los de los extractos de callos. En el extracto de la hoja, el ácido fólico se
encontró que era el compuesto principal, seguido por la vitamina C. En el extracto de
callo, la vitamina C era el compuesto principal, seguido por la vitamina B.
Tabla 5.
Vitaminas solubles en agua de S. rebaudiana hoja y extractos de callos (mg 100 g -1 seco de base de
extracto) ( Kim et al., 2011 ).
Vitamina Hoja Callo
Vitamina C 14,98 ± 0,07
1,64 ± 0,02
La vitamina B2
0.43 ± 0.02
0.23 ± 0.02
La vitamina B6
0,00 ± 0,00
0,00 ± 0,00
Ácido fólico 52,18 ± 0,21
0.09 ± 0.01
Niacina 0,00 ± 0,00
0,00 ± 0,00
Tiamina 0,00 ± 0,00
0,00 ± 0,00
Opciones de tabla
4. constituyentes fitoquímicos
Las plantas medicinales son de gran importancia para la salud de los individuos y las
comunidades. El valor medicinal de estas plantas se encuentra en algunas sustancias
químicas que producen una acción fisiológica definida en el cuerpo humano. El más
importante de estos constituyentes bioactivos de plantas son alcaloides, taninos y
polifenoles ( Edeoga, Okwu, y Mbaebie, 2005 ). S. rebaudiana (comúnmente conocida
como la hoja de miel, hojas de caramelo y dulce de la hoja) es rico en terpenos y
flavonoides. Los fitoquímicos presentes en S. rebaudiana son austroinullin, β-caroteno,
dulcósido, nilacin, óxidos Rebaudi, riboflavina, steviol, esteviósido y tiamina
( Jayaraman, Manoharan, y Illanchezian, 2008 ).
4.1. Glicósidos diterpenos
Glucósidos son compuestos que contienen una molécula de carbohidrato (azúcar)
unido a un resto no carbohidratos. Estos compuestos se encuentran principalmente en
las plantas, y pueden ser convertidos, por escisión hidrolítica, en un azúcar y un
componente no azúcar (aglicona). Se nombran específicamente por el tipo de azúcar
que contienen, como glucósidos (glucosa), pentosides (pentosa), fructósidos (fructosa),
etc. ( Bernal et al., 2011 ).
Stevia, el nombre común para el esteviósido extracto de las hojas
de S. rebaudiana Bertoni, es una nueva materia del alimento prima renovable
prometedora en el mercado mundial y es un botánico sin calorías natural, de sabor
dulce, que también puede ser utilizado como un sustituto de azúcar o como una
alternativa a los edulcorantes artificiales ( Anton et al., 2010 y Das et al., 2006 ). Los
edulcorantes naturales de Stevia hojas, llamados glucósidos de esteviol, son
diterpenos, aisladas e identificadas como esteviósido, esteviolbiósido, rebaudiósido A,
B, C, D, E, F y dulcósido ( Geuns, 2003 ).
El esteviósido se informó de que la stevia glucósido más abundante (4-13% w / w) que
se encuentra en las hojas de la planta. Esta es seguida por rebaudiósido A (2-4% w /
w), rebaudiósido C (1-2% w / w) y dulcósido A (0,4-0,7% w / w) ( Makapugay,
Nanayakkara, y Kinghorn, 1984 ). Esteviolbiósido, rebaudiósido B, D, E y F también
fueron identificados en los extractos de hojas, pero de mínima importancia ( Geuns,
2003 ). Además de estos compuestos, Stevia también se informó de extractos que
contienen flavonoides, sterebins A a H, triterpenos, componentes volátiles del petróleo,
pigmentos, las encías y los constituyentes inorgánicos ( Geuns, 2003 ).
Los glucósidos se encuentran principalmente en las hojas de la planta, hacen que hasta
un 15% del contenido, según la variedad ( Giraldo, Marín, y Habeych, 2005 ). El
contenido de los glucósidos dulces en las hojas de Stevia se muestran en la Tabla 6 .
Su importe depende de las condiciones de cultivo ( Pól et al., 2007 ), así como en la
adopción de técnicas agronómicas modernas ( Geuns, 2003 y Nepovím et al .,
1998 ). El contenido de rebaudiósido B es insignificante en comparación con la de
esteviósido ( Pól et al., 2007 ). Por el contrario, los extractos purificados obtenidos
de Stevia hojas y ofrecidos en el mercado contienen principalmente el esteviósido (>
80%) o el rebaudiósido A (> 90%) ( Gardana, Scaglianti, y Simonetti, 2010 ).
Tabla 6.
Monto de los glucósidos dulces en Stevia hojas.
Glucósidos
Contenido,% de las hojas se secan peso
Gardana et al. (2010)
Goyal et al. (2010)
Kinghorn y Soejarto (1985)
El esteviósido 5,8 ± 1,3 9.1 5-10
Rebaudiósido A
1,8 ± 1,2 3.8 2-4
Rebaudiósido C
1,3 ± 1,4 0.6 1-2
Dulcósido A ND 0.3 0,4-0,7
ND, no determinado.
Opciones de tabla
Trabajar para elucidar las estructuras químicas de S. rebaudiana edulcorantes
comenzaron en el siglo 20, pero procedieron lentamente. Las estructuras de
esteviósido y el rebaudiósido no fueron determinadas por completo hasta 1960.
Durante la década de 1970, los componentes dulces adicionales, incluyendo
rebaudiosidos A-E, fueron aisladas de S. rebaudiana deja y se caracteriza por Osamu
Tanka y compañeros de trabajo en la Universidad de Hiroshima en Japón ( Kinghorn y
Soejarto, 1985 ). Sin embargo, existe cierta evidencia de que el rebaudiósido B y
esteviolbiósido no son constituyentes nativas de S. rebaudiana , pero se forman por
hidrólisis parcial durante la extracción ( Prakash et al., 2008 ), siendo así artefactos del
procedimiento de extracción ( Kennelly, 2002 ).
El esteviósido tiene la fórmula química de un glucósido diterpeno (C 38 H 60 O 18 ) y como
un componente activo en Stevia hojas es responsable de las propiedades
édulcorant. Su uso ha sido aprobado en Brasil, Argentina y Paraguay, así como en
China, Corea y Japón. Estas moléculas son muy estables en soluciones acuosas en un
amplio intervalo de pH y temperatura ( Abou-Arab et al., 2010 y Virendra y Kalpagam,
2008 ). Steviosidos muestran una notable estabilidad en solución acuosa en un amplio
intervalo de valores de pH y temperaturas. Bajo tratamiento térmico en un intervalo de
pH de 1-10 más de 2 h a 60 ° C, se puede observar casi ninguna degradación de
esteviósido, sólo ligeras pérdidas de hasta 5% (pH 2 y 10) se determinaron por
calentamiento a una temperatura de 80 ° C. Bajo condiciones ácidas fuertes
descomposición de esteviósido se observó que dio lugar a la descomposición total
después de la incubación a una temperatura de 80 ° C durante 2 h ((pH 1,0)
obligó Abou-árabes, Abou-árabes, y Abu-Salem, 2010 ). Resultados similares fueron
reportados por Buckenhuskers y Omran (1997) que mostró que el esteviósido poseen
una excelente estabilidad al calor es de hasta 100 ° C durante 1 h en el rango de pH 3-
9, pero rápida descomposición se produce a nivel de pH mayor que 9 en estas
condiciones .
Todos los glucósidos de diterpeno aislados de S. rebaudiana hojas tienen el mismo
esqueleto de esteviol (Fig. 2 ) y difieren principalmente en el contenido de residuos de
carbohidratos (R1 y R2), mono-, di-, y trisacáridos que contienen glucosa y / o ramnosa
en las posiciones C13 y C19 ( Kochikyan, Markosyan , Abelyan, Balayan, y Abelyan,
2006 ). La dulzura de rebaudiosidos aumenta al aumentar la cantidad de unidades de
azúcar unidas a la aglicona de esteviol. Sin embargo, su contenido en el material de la
planta disminuye al mismo tiempo ( Kovylyaeva et al., 2007 ). Las propiedades
édulcorant de dichos glucósidos, sin embargo, difieren una de la otra. Rebaudiósido A,
por ejemplo, que tiene una unidad de glucosa adicional en relación con el esteviósido,
es superior tanto en términos de dulzor y calidad de sabor.Esteviósido puro por lo
general produce un regusto amargo significativa ( de Oliveira, Packer, Chimelli, y de
Jesús, 2007 ).
Fig. 2.
Estructura de los principales glucósidos de stevia rebaudiana hojas. Glc, Xyl, y Rha representan,
respectivamente, glucosa, xilosa, ramnosa y restos de azúcar ( Geuns, 2003 ).
Opciones Figura
La dulzura de cualquiera de los compuestos de stevia es mayor que la de la sacarosa:
rebaudiósido A (250-450 veces); rebaudiósido B (300-350 veces); rebaudiósido C (50 a
120 veces); rebaudiósido D (250-450 veces); rebaudiósido E (150 a 300
veces); dulcósido A (50-120 veces); y esteviolbiósido (100-125 veces). En promedio, la
dulzura de los glicósidos de esteviol es 250-300 veces mayor que la de la sacarosa, con
baja solubilidad en agua y altos puntos de fusión ( preparador y Ikan, 1987 ). El
esteviósido, el más abundante glucósido de esteviol en la hoja de la planta, es bien
conocido por su intenso dulzor (250-300 veces más dulce que las soluciones que
contienen 0,4% de sacarosa), y se utiliza como edulcorante no calórico en varios países
( Chatsudthipong y Muanprasat, 2009 y Gardana et al., 2010 ).
5. Otros constituyentes
La presencia de biológicamente importantes productos vegetales secundarias
en Stevia hoja contribuye a su valor medicinal, ya que exhiben actividad fisiológica
( Sofowara, 1993 ). Estos componentes vegetales secundarios incluyen labdanes,
flavonoides, esteroles, triterpenoides, clorofilas, ácidos orgánicos, mono-disacáridos, y
sales inorgánicas ( Gardana et al., 2010 ). Tadhani y Subhash (2006a) hojas sometidas
deS. rebaudiana para tamizaje fitoquímico cualitativo para la identificación de diversas
clases de componentes químicos activos. La hoja en polvo sometido a selección
preliminar fitoquímico usando métodos químicos mostró los compuestos más
abundantes en el extracto de la hoja a ser taninos y alcaloides, glucósidos cardíacos,
seguido de, saponinas, triterpenos, esteroles y compuestos reductores y
antraquinonas. Las pruebas de glucósidos cianogenéticos, sin embargo, mostraron
resultados negativos.
El valor medicinal de las plantas se encuentra en algunas sustancias químicas que
producen una acción fisiológica definida en el cuerpo humano. El más importante de
estos compuestos bioactivos de plantas son alcaloides, flavonoides, taninos y
compuestos fenólicos ( Edeoga et al., 2005 ).
Savita et al. (2004) encontraron un alto porcentaje de factores anti-nutricionales en los
extractos de Steviahoja disuelto en agua: ácido oxálico y taninos, 2.295,0 y 0.010 mg /
100 g (base seca en peso.), respectivamente. El ácido oxálico puede dificultar la
biodisponibilidad de calcio, hierro y otros nutrientes, como en el caso de los vegetales
de hojas verdes. Los taninos se han reportado tener varias actividades farmacológicas
tales como la actividad espasmolítica en células musculares lisas ( Tona et al.,
1999 ).También se ha informado de que tienen propiedades de eliminación de radicales
libres ( Bharani, Ganguly, y Bhargava, 1995 ) y la actividad antioxidante. Las
saponinas, que son glucósidos anfipáticas, también se han estudiado en semillas,
plantas y cereales. Las saponinas pueden estimular el crecimiento muscular y elevar
los niveles de testosterona y también pueden mostrar antibacteriano, inmunológicos y
anti-diabéticos propiedades ( Bernal et al., 2011 ).
6. Extracción y determinación de los glicósidos de esteviol
Las diferentes técnicas utilizadas para obtener glicósidos de esteviol se pueden
clasificar en varias categorías, aquellos basados en la extracción con disolvente
( Bondarev et al., 2001 y Morita et al., 1978), la adsorción cromatográfica ( Ahmed y
Dobberstein, 1982 , Kolb et al., 2001 , Makapugay et al., 1984 y Striedner et al.,
1991 ), intercambio iónico ( Fuh y Chiang, 1990 , Giovanetto, 1990 y 1999, Payzant et
al. ) precipitación selectiva ( Kumar, 1986 ), los procesos de membrana ( Fuh y Chiang,
1990 , Giovanetto, 1990 y Shi et al., 2000 ) y de fluidos supercríticos ( Kienle, 1992 ).
Rank y Midmore (2006) clasifican los métodos de refinado de esteviósido en la
extracción de disolvente partición principalmente metanol o la extracción de agua y la
extracción de partición disolvente, incorporando principalmente in situ precipitación
con dióxido de hidróxido de calcio-carbono para eliminar las impurezas, similar al
proceso de purificación en la industria azucarera . También informaron de diferentes
métodos de purificación, tales como la adsorción, cromatografía, intercambio iónico,
gel de plásmido o de adsorción por carbón activado. Agua caliente parecía ser el medio
preferido para la extracción, ya que el rebaudiósido mejor sabor A fue más soluble que
el esteviósido en agua. Sin embargo, algunas patentes afirmaron muchas ventajas en
el uso de disolventes, tales como etanol, metanol / cloroformo, glicerina, sorbitol o
propilenglicol. Liu, Ong, y Li (1997) extrae esteviósido a partir de hojas secas
de S. rebaudiana con metanol caliente. También estudiaron la extracción de glicósidos
de esteviol, como rebaudiósido A, rebaudiósido C y dulcósido A por extracción con
fluidos subcrítico (Sub FE). Un método simple eficiente Sub FE fue desarrollado y más
de una eficiencia de extracción 88% se obtuvo mediante el uso de metanol como un
modificador.
El esteviósido se determina generalmente en S. rebaudiana por lixiviación con agua
caliente o extracción con fluidos supercríticos (SFE), seguido por análisis de
cromatografía líquida del extracto ( Pól et al., 2007). SFE empleando CO 2 como un
medio para la extracción es más rápido que el método anterior. Se beneficia de las
propiedades físico-químicas de CO supercrítico 2 , que posee una mayor difusividad y la
viscosidad más baja que los disolventes líquidos convencionales. Sin embargo, puro
CO 2 no tiene suficiente poder de solvatación de esteviósido polar y, por tanto, hay que
añadir un co-disolvente polar.Co-disolventes investigados fueron metanol, agua, etanol
y mezclas de estos disolventes ( Abou-árabes et al., 2010 , Choi et al., 2002 , Pasquel
et al., 2000 , Pól et al., 2007 y Yoda et al. , 2003 ).
Se conocen varios métodos para determinar el contenido cuantitativo de glicósidos en
el material vegetal (por ejemplo, cromatografía de gas o espectroscopia infrarroja). Sin
embargo, el método más simple y más fiable es HPLC, que se ha utilizado para
determinar la composición de S. rebaudiana crece en diversas áreas geográficas
( Kovylyaeva et al., 2007 ). Entre los múltiples glucósidos, varios glucósidos complejos
han sido obtenidos de plantas y cereales mediante cromatografía líquida de alta
resolución (HPLC), espectrometría de masas (MS), la resonancia magnética nuclear
(RMN) o cromatografía de gases (GC) ( Bernal et al., 2011 ). La determinación de
esteviósido, rebaudiósido A y esteviol fue perseguido cuidadosamente a través de
diferentes métodos, como se indica en la literatura científica, incluyendo la hidrólisis
enzimática y detección química, GC, TLC sobrepresión, densitometría, HPLC y
electroforesis capilar ( Gardana et al., 2010 ). Se estableció la tecnología HPLC y un
(NIR) modelo de la espectroscopia de infrarrojo cercano para medir directamente los
glucósidos esteviósido (rebaudiósido A y esteviósido) contenido en las hojas
de S. rebaudiana Bertoni. Este modelo se puede aplicar directamente para medir el
contenido de rebaudiósido A y esteviósido en las hojas de S. rebaudianaBertoni, y
resolvió el problema del alto costo y operación compleja en el uso de los métodos de
laboratorio químico actuales ( Yu, Xu, y Shi, 2011 ).
También se propone un método LC-TOF cualitativa para evaluar los glicósidos de
esteviol ( POL, Hohnová, et al., 2007 ), junto con un procedimiento HPTLC validado con
detección densitométrica ( Jaitak, Gupta, Kaul, y Ahuja, 2008 ) y un procedimiento para
la NIRS la cuantificación de los glicósidos de esteviol ( Hearn y Subedi,
2009 ). Recientemente, una determinación semi-cuantitativa de los glicósidos de
esteviol También se realizó por electrospray desorción espectrometría de masas de
ionización ( Jackson et al., 2009 ). En cuanto a la cuantificación de esteviol, Minne,
Compernolle, remató, y Geuns (2004) validó un método de RP-LC con detección
fluorométrica después de derivación por un cumarina subproducto.
7. La actividad antimicrobiana
Hay una necesidad continua y urgente para descubrir nuevos compuestos
antimicrobianos con diversas estructuras químicas y nuevos mecanismos de acción
debido a un aumento alarmante en la incidencia de nuevo y re-emergentes
enfermedades infecciosas y el desarrollo de la resistencia a los antibióticos de uso
clínico actual ( Cowan , 1999 ). La proyección de extractos de plantas ha sido de gran
interés para los científicos en la búsqueda de nuevos fármacos para el tratamiento
efectivo de varias enfermedades. Por lo tanto, extractos de plantas y fitoquímicos con
propiedades antimicrobianas conocidas pueden ser de gran importancia en los
tratamientos terapéuticos ( Jayaraman et al., 2008 ). Los resultados de una
investigación realizada a finales del siglo 19 y 20 y el advenimiento de la
estreptomicina y otros antibióticos proporcionan el terreno para la experimentación de
un gran número de plantas para las actividades de los antibióticos o antimicrobianos
que son útiles para el hombre ( Doss y Dhanabalan, 2009 ).
Muchas hojas de plantas tienen principios antimicrobianos tales como taninos, aceites
esenciales y otros compuestos aromáticos. Además, muchas actividades biológicas y
efectos antibacterianos se han reportado para los taninos y flavonoides de plantas. Las
plantas tienen una capacidad casi ilimitada para sintetizar la sustancias aromáticas, la
mayoría de los cuales son los fenoles o de sus derivados sustituidos en oxígeno. Estos
compuestos protegen a la planta de la infección microbiana y el deterioro. Algunos de
estos fitoquímicos pueden reducir significativamente el riesgo de cáncer debido a la
polifenol antioxidante y los efectos anti-inflamatorios. Algunos estudios preclínicos
sugieren que los fitoquímicos pueden prevenir el cáncer colorrectal y otros cánceres
( Jayaraman et al., 2008 ).
Stevia se cree que inhibe el crecimiento de ciertas bacterias y otros organismos
infecciosos ( Patil et al., 1996 y Sivaram y Mukundam, 2003 ). Algunas personas
incluso afirman que el uso de la Stevia ayuda a prevenir la aparición de la gripe y el
resfriado. La capacidad de Stevia para inhibir el crecimiento de ciertas bacterias ayuda
a explicar su uso tradicional en el tratamiento de heridas, úlceras y enfermedad de las
encías. También podría explicar por qué la hierba es defendido para cualquier persona
que es susceptible a las infecciones por hongos o infecciones estreptocócicas
recurrentes, dos condiciones que parecen estar agravada por el consumo de azúcar
blanco ( Debnath, 2008 ).
Actividades antimicrobianas de varias hierbas y especias en hojas de plantas, flores,
tallos, raíces o frutos han sido reportados por muchos investigadores. En algunos
estudios la actividad antimicrobiana de varios extractos de S. rebaudiana (con agua,
acetona, cloroformo, metanol, acetato de etilo o hexano como disolventes) se han
investigado y su efecto sobre algunos microorganismos seleccionados, tales
comoSalmonella typhi , Aeromonas hydrophila , Vibrio cholerae , Bacillus
subtilis , Staphylococcus aureus y otros han sido examinados ( Debnath, 2008 , Ghosh
et al., 2008 , Jayaraman et al., 2008 , Seema, 2010 y Tadhani y Subhash, 2006b ). La
actividad biológica de Stevia compuestos ha sido estudiado por Tomita et
al. (1997) ; estudiaron la actividad bactericida de un extracto de agua caliente
fermentado a partir de S.rebaudiana Bertoni hacia enterohemorrágica Escherichia
coli y otras bacterias patógenas transmitidas por los alimentos. Otros microorganismos
como Salmonella typhimurium , B. subtilis , y S. aureus también se ha encontrado para
ser inhibida por el extracto de hoja fermentada ( Debnath, 2008 y Ghosh et al.,
2008 ).
8. La actividad antioxidante
Los antioxidantes son compuestos que han ganado importancia en los últimos años
debido a su capacidad para neutralse radicales libres ( Devasagayam et al., 2004 ). Los
antioxidantes se han reportado para prevenir el daño oxidativo causado por los
radicales libres. Ellos pueden interferir con el proceso de oxidación por reacción con los
radicales libres, quelantes de metales catalíticos y que también actúa como
eliminadores de oxígeno ( Buyukokuroglu, Gulcin, Oktay, y Kufrevioglu, 2001 ). Los
compuestos antioxidantes presentes en las plantas comestibles han sido
recientemente promovido como aditivos alimentarios, ya que muestran efectos
secundarios tóxicos poco o nada ( Seong, SEOG, Yong, Jin, y Seung, 2004 ). Muchas de
las sustancias biológicamente activos que se encuentran en las plantas, incluyendo
compuestos fenólicos, compuestos fenólicos (flavonoides) son conocidos por poseer
propiedades antioxidantes potenciales. La actividad antioxidante de plantas
medicinales depende de la concentración del antioxidante individuo entra en la
composición ( Shukla, Mehta, Mehta, y Bajpai, 2011 ).
Recientemente ha habido un aumento del interés en los potenciales terapéuticos de las
plantas, como antioxidantes en la reducción de la lesión tisular inducida por los
radicales libres. Aunque varios antioxidantes sintéticos, tales como hidroxianisol
butilado (BHA) e hidroxitolueno butilado (BHT), están disponibles comercialmente, son
bastante inseguro y su toxicidad es un problema de preocupación. Por lo tanto, las
restricciones fuertes se han colocado en su aplicación y hay una tendencia a
sustituirlos con antioxidantes de origen natural. Antioxidantes a base de plantas
naturales, especialmente los compuestos fenólicos y flavonoides han sido explotados
comercialmente ya sea como aditivos antioxidantes o suplementos nutricionales como
( Schuler, 1990 ). Muchas otras especies de plantas también han sido investigados en
la búsqueda de nuevos antioxidantes ( Chu, Chang, y Hsu, 2000 ). Sin embargo todavía
hay una demanda para encontrar más información sobre el potencial antioxidante de
las especies de plantas que son seguros y también bioactivo. Por lo tanto, en los
últimos años, considerable atención se ha dirigido hacia la identificación de plantas con
potencial antioxidante ( Shukla et al., 2011 ).
Hay muchos antioxidantes presentes en diferentes plantas y es muy difícil de medir
cada componente antioxidante por separado. Por lo tanto, varios métodos han sido
desarrollados para evaluar la actividad antioxidante de los frutos o de otras plantas y
tejidos animales. Entre ellos, la capacidad antioxidante Trolox equivalente (TEAC), los
potenciales totales de absorción de radicales (TRAP), la capacidad de absorción de
oxígeno radical (ORAC), así como la capacidad férrico reducción de plasma (FRAP) se
utilizan comúnmente y son los métodos representativos utilizados con frecuencia en
investigaciones científicas ( Tadhani, Patel, y Subhash, 2007 ). El 2,2-difenil-1-
picrilhidrazil (DPPH) ensayo es otro método que puede dar cabida a un gran número de
muestras en un corto período de tiempo y es lo suficientemente sensible para detectar
compuestos naturales en concentraciones bajas ( Ahmad, Fazal, Abbasi, y Farooq,
2010 ), donde la actividad antioxidante se determinó como el porcentaje de inhibición
del DPPH radical libre ( Turkmenistán, Sari, y Velioglu, 2005 ). El método DPPH se
informó ampliamente para el cribado de antioxidantes y para determinar la eficacia
antioxidante comparativa ( Vani, Rajani, Sarkar, y Shishoo, 1997 ).
Algunos autores han informado de los valores de la capacidad antioxidante
de Stevia ( Tabla 7 ), determinado en términos de porcentaje de inhibición de los
radicales DPPH y IC 50 (concentración requerida para una inhibición del 50% de los
radicales DPPH), donde una actividad de eliminación de radicales DPPH más alto está
asociado con un menor IC 50 valor.
Tabla 7.
DPPH actividades de captación de radicales de diferentes hojas y callo de extracto de Stevia
rebaudiana B.Stevia rebaudianaB.
Porcentaje de inhibición
IC 50 (mg ml -1) Extracto Referencias
Hoja 64.26 un 83.45 Acuoso Shukla et al. (2011)
Hoja 62.76 un 93.46 Etanólico Shukla et al. (2009)
Hoja 39.86 b 752.6 Acuoso Tadhani et al. (2007)
Callo 55.42 b 541.3 Acuoso Tadhani et al. (2007)
Hoja 33.17 b 904.4 Metanólico Tadhani et al. (2007)
Callo 56.82 b 527.9 Metanólico Tadhani et al. (2007)
Hoja 77.67 c ND Metanólico Ahmad et al. (2010)
Hoja 67.08 c ND Etanólico Ahmad et al. (2010)
Hoja ND 45.32 Acuoso Ghanta et al. (2007)
Hoja ND 47.66 Metanólico Ghanta et al. (2007)
Hoja 82.86 5.00 Acuoso Muanda, Soulimani, Diop y Dicko (2010)
Hoja 96.91 2.90 Metanólico / Muanda et al. (2010)
Stevia rebaudianaB.
Porcentaje de inhibición
IC 50 (mg ml -1) Extracto Referencias
acuosa
Hoja 10.15 un ND Acuoso Kim et al. (2011)
Callo 3.50 un ND Acuoso Kim et al. (2011)
Concentración de:
un
100 g ml -1 .
b
600 g ml -1 .
c
250 g ml -1 .
Opciones de tabla
Phansawan y Poungbangpho (2007) estudiaron las capacidades antioxidantes de cinco
plantas medicinales diferentes; Pueraria mirifica , S. rebaudiana Bertoni, Curcuma
longa Linn., andrographis paniculata (Burm.f.) Nees. y Cassia alata Linn. El método se
basa en la inhibición de la absorción de ABTS (2,2'-azinobis) Técnica de ácido 3-
ethylbenzothiazolline-6-sulfónico (y la capacidad antioxidante se registró como TEAC.
Las plantas medicinales se sometieron a extracción con cinco disolventes incluyendo
etanol, metanol, acetona, ácido acético y agua destilada, donde se encontró la mayor
capacidad antioxidante en S. rebaudiana Bertoni, seguido de C. alata Linn. y C.
longa Linn. A. paniculata(Burm.f.) Nees. y P . mirifica tenía la capacidad antioxidante
más bajo. La más alta capacidad antioxidante se encontró en S. rebaudiana Bertoni
extrajo con acetona y metanol, seguido de S. rebaudiana Bertoni extrajo con etanol,
y C. alata Linn. extrajo con etanol, y la capacidad antioxidante más bajo se encontró
enla Andrographis paniculata (Burm.f.) Nees. extrae con acetona.
Stevia extracto de hoja exhibe un alto grado de actividad antioxidante y se ha
informado que inhiben la formación de hidroperóxido en aceite de sardina con una
potencia mayor que la de cualquiera DL -α-tocoferol o extracto de té verde. La actividad
antioxidante de Stevia extracto de la hoja se ha atribuido a la compactación de los
electrones de radicales libres y superóxidos ( Thomas & Glade, 2010 ). Un reciente
estudio de la evaluación de la in vitro potencial del extracto de hoja de etanólico
de S. rebaudiana indica que tiene un importante potencial para su uso como un
antioxidante natural ( Shukla, Mehta, Bajpai, y Shukla, 2009 ).
9. Beneficios para la salud
Muchos glucósidos de plantas han mostrado actividad en la prevención del cáncer, así
como antidiabético, anti-obesidad, antibacteriana o efecto antineoplásico ( Bernal et
al., 2011 ). S. rebaudiana hojas contienen edulcorantes no cariogénicos y no calóricos
(glicósidos de esteviol) cuyo consumo podría ejercer efectos beneficiosos sobre la salud
humana ( Gardana et al., 2010 ). Glicósidos de Stevia poseen valiosas propiedades
biológicas. El consumo regular de estos compuestos disminuye el contenido de azúcar,
radionucleidos, y el colesterol en la sangre ( Atteh et al., 2008 ), mejora la
regeneración celular y la coagulación de la sangre, suprime el crecimiento neoplásico y
fortalece los vasos sanguíneos (Barriocanal et al., 2008 , Jeppesen et al., 2003 , Maki et
al., 2008 y Wingard et al., 1980 ). También exhiben colerético ( Kochikyan et al.,
2006 , anti-inflamatorio () Jayaraman et al., 2008 y Sehar et al., 2008) y propiedades
diuréticas; que impiden la ulceración en el tracto gastrointestinal ( Kochikyan et al.,
2006 ), incluyendo antihipertensivo ( Chan et al., 2000 , Jeppesen et al., 2002 y Lee et
al., 2001 ), antihiperglucémico ( Chen et al., 2006 , Jeppesen et al., 2000 , Jeppesen et
al., 2002 y Suanarunsawat y Chaiyabutr, 1997 ); actividades anti-rota-virus humano
( Suanarunsawat y Chaiyabutr, 1997 y Takahashi et al., 2001 ), metabolismo de la
glucosa ( Suanarunsawat y Chaiyabutr, 1997 y Toskulkao et al., 1995 ) y la función
renal ( Jutabha, Toskulkao, y Chatsudthipong, 2000 ) . Presentan aplicaciones
potenciales como terapias antidiarreicos ( Chatsudthipong y Muanprasat,
2009 ). Además, la Stevia planta y esteviósido se han utilizado en el tratamiento del
cáncer y como sustitutos de la sacarosa en el tratamiento de la diabetes ( Chen et al.,
2006 y Jeppesen et al., 2000 ; Pol., Hohnová, et al, 2007 ), la obesidad y la
hipertensión (Chan et al., 2000 , Goyal et al., 2010 , Hsieh et al., 2003 , Lee et al.,
2001 y Pól et al., 2007 ). También pueden actuar como un producto anti-cariogénico
( Blauth de Slavutzky de 2010 , Das et al., 1992 y Suanarunsawat y Chaiyabutr,
1997 ), y como antigingivitis ( Blauth de Slavutzky, 2010 ).
La toxicología de esteviósido ha sido ampliamente estudiado, y los datos relacionados,
reevaluados últimamente, se indica que sea no tóxico, no mutagénico, y no
carcinogénico. También se demostró claramente que las altas concentraciones del
rebaudiósido A edulcorante, administrados en la dieta de ratas durante 90 días, no se
asociaron con signos de toxicidad ( Gardana et al., 2010 ) y no hay reacción alérgica se
han observado cuando es utilizado como edulcorante ( Abou-Árabe et al., 2010 ). Un
número de estudios han demostrado que la ingesta oral de esteviósido no tiene ningún
efecto sobre la fertilidad, ni en ratones ( Akashi y Yokoyama, 1975 ), ni en ratas ( Mori
et al., 1981 y Xili et al., 1992 ), ni en los hámsters ( Yodyingyuad y Bunyawong,
1991 ). Realmente no se han observado efectos adversos de la stevia. Su
comercialización, en Francia por ejemplo, como un alimento o ingrediente alimentario
se ha prohibido basa principalmente en argumentos económicos y no en probados
efectos adversos para la salud ( Serio, 2010 ). Sin embargo, se piensa que la stevia
podría provocar reacciones alérgicas en personas sensibles a las plantas de la familia
Asteraceae y también se recomienda que las mujeres embarazadas deben evitar el
consumo de stevia ( Serio, 2010 ).
10. Aplicaciones industriales
Edulcorantes de stevia, extractos de las hojas de esta planta, se encuentran
disponibles comercialmente en Japón, Corea, China, Asia sudoriental y América del Sur,
donde se han utilizado desde hace algunas décadas para endulzar una variedad de
alimentos ( Koyama et al., 2003 ). En estos países esteviósido está siendo utilizado
para endulzar productos alimenticios y bebidas. En los EE.UU. en polvo Stevia se va y
sus extractos se utilizan sólo como un suplemento dietético y un producto de cuidado
de la piel, pero no como un edulcorante. Desde diciembre de 2008, cuando la FDA
declaró que el rebaudiósido A purificado (rebiana) de Stevia puede ser considerado
GRAS (Generalmente Reconocidos como Seguros), la rebiana se ha utilizado para
endulzar bebidas y algunos alimentos (FDA GRAS Aviso GRN 000.253 y 000.252
GRN). También en Francia, el 26 de agosto de 2009, la rebiana purificado (97%) ha sido
autorizado en un período de prueba de dos años para su uso en una concentración
permisible máxima en determinados productos alimenticios ( Serio, 2010 ). Por otro
lado, los glicósidos de esteviol no han sido aprobados por la Comisión Europea
alegando problemas de seguridad. Sin embargo, en 2008 el JECFA sugirió una ingesta
diaria admisible temporal (IDA) de 0-4 mg kg -1 BW de glucósido de esteviol, un
equivalente de 0-10 mg kg-1 BW de esteviósido ( Gardana et al., 2010 ). Si no se
consume en exceso, los glicósidos de esteviol se puede considerar seguro. Como
estimado por Serio (2010) un consumo diario de 400 mg glicósidos de esteviol
produciría a través de la descomposición por bacterias en el intestino grueso sólo una
cantidad insignificante de glucosa, alrededor de 80 mg, que se reabsorbe.
El uso de S. rebaudiana como edulcorante se puede encontrar en muchas partes de
América Central y del Sur, donde esta especie es indígena, así como en Japón ( Goyal
et al., 2010 ). Las hojas de Steviacontienen de forma natural una mezcla compleja de
ocho glicósidos diterpenos dulces, incluyendo el esteviósido, esteviolbiósido,
rebaudiosidos (A, B, C, D, E) y dulcósido A ( Abou-Árabe et al., 2010 ) .Los glicósidos de
esteviol son actualmente en uso como edulcorante en una serie de alimentos
industriales, tales como refrescos o bebidas de frutas ( Goyal et al., 2010 , Jayaraman
et al., 2008 , Tadhani y Subhash, 2006a y Wallin, 2007 ), postres, dulce frío , salsas,
delicadezas, maíz dulce, panes, galletas, sobremesa edulcorantes. Sustituyen sacarosa,
por ejemplo, en alimentos listos para comer cereales ( Wallin, 2007 , yogur (),
encurtidos (Koyama et al., 2003) Amzad-Hossain et al., 2010 , Tadhani y Subhash,
2006a y Wallin, 2007 ) , caramelos ( Goyal et al., 2010 y Koyama et al., 2003 ), el
soju, salsa de soja ( Amzad-Hossain et al., 2010 y Tadhani y Subhash, 2006a ) y
mariscos ( Goyal et al., 2010 y Koyama et al., 2003 ).
11. Conclusión
S. rebaudiana Bertoni es una antigua planta de América del Sur con un gran potencial
como cultivo agrícola para la producción de un edulcorante natural de alta
potencia. Debido a su composición proximal y su contenido de constituyentes
fitoquímicos que promueven la salud, también es una materia prima adecuada para la
extracción y producción de ingredientes alimentarios funcionales. Es una buena fuente
de hidratos de carbono, proteínas, fibra cruda, minerales, así como los aminoácidos
prescindibles e imprescindibles que son valiosos para la nutrición humana. Los
compuestos edulcorantes, que se encuentran principalmente en las hojas de la planta,
son glicósidos de esteviol, con ser esteviósido el más abundante, seguido por
rebaudiósido A. El esteviósido tiene un poder edulcorante comparable a la de los
edulcorantes artificiales actualmente comercializados y consumidos en varios
alimentos y bebidas. Es aproximadamente 300 veces más dulce que la
sacarosa. Rebaudiósido A es conocido por ser aún más dulce (hasta 450 veces más
dulce que la sacarosa) y pueden ser refinados a una pureza de más del 97%.Las hojas,
así como el extracto esteviósido puro, se pueden utilizar en su estado natural o
cocidos, y son termoestables a temperaturas de hasta 200 ° C. Son no-fermentativa
baja en calorías, edulcorantes no tóxicos, potenciador del sabor y se han probado de
manera objetiva, basada en observaciones directas en humanos y animales, mostrando
que no es mutagénico, no teratogénico y no cancerígenos. Stevia ha sido consumida
por los seres humanos durante siglos sin efectos negativos. Esto mostró las ventajas de
stevia sobre otros edulcorantes artificiales como un ingrediente para la industria
alimentaria, con lo que Stevia un sustituto más adecuado para la sacarosa en
diferentes bebidas, bebidas y productos de panadería. Aparte de los contenidos
dulce, S. rebaudiana con sus constituyentes vegetales secundarias también ofrece
beneficios terapéuticos, que tienen anti-hiperglucémico, anti-hipertensivos, anti-
inflamatorio, antitumoral, anti-diarreicas, diurético, y los efectos inmunomoduladores.