Il genere Stevia della famiglia delle Asteraceae comprende 230 specie, ma solo una di queste, la Stevia rebaudiana Bertoni, produce glicosidi steviolici dolci. In precedenza si pensava che anche la S. phlebophylla avesse questa proprietà, ma nuove ricerche lo negano.
La S. rebaudiana è un arbusto perenne che cresce in Sud America, in particolare in Brasile e Paraguay, dove è anche conosciuta come “Foglia di miele”, “Foglia dolce” o “Erba dolce”. Le preparazioni di Stevia sono utilizzate in molte forme, come foglie di Stevia fresche e secche, polvere di foglie di Stevia, estratti e concentrati liquidi. L’estratto di Stevia è un’ottima alternativa per i dolcificanti sintetici che sono circa 200-300 volte più dolci dello zucchero. Molti studi hanno dimostrato che le preparazioni di foglie di Stevia come sostituto naturale dello zucchero non solo sono sicure per le persone con diabete, pressione alta e obesità, ma possono anche essere utilizzate per il trattamento di queste malattie o la prevenzione delle loro complicazioni. È stata anche dimostrata la sicurezza del consumo dell’erba da parte dei bambini. Oltre ai composti dolci, le foglie di Stevia contengono molte altre sostanze biologicamente attive, che hanno effetti benefici per la salute umana. In particolare, sono stati studiati i suoi effetti antidiabetici, antipertensivi, antitumorali, anti-cariogenici, antinfiammatori e battericidi. Esistono anche dati sugli effetti protettivi della Stevia sull’apparato digerente e sui disturbi della pelle, nonché sulle complicazioni comuni associate alla sindrome metabolica.
La Stevia è nota alle persone fin dall’antichità. Gli indiani Guaranì chiamavano la Stevia “Ka-a He-e”, che significa “erba dolce”, e la usavano per insaporire bevande amare come il mate. Ci sono alcuni resoconti secondo cui la Stevia era già nota in Spagna nel XVI secolo. Tuttavia, altri europei vennero a conoscenza della pianta solo alla fine del XIX secolo, dopo che la Stevia fu introdotta e promossa dal botanico Moises Santiago Bertoni. Quest’ultimo la rinominò da Eupatorium rebaudianum a Stevia rebaudiana. Nel 1901, Bertoni scrisse che poche foglie di erba Stevia erano sufficienti per addolcire una grande tazza di tè. Nel 1920, la Stevia iniziò a essere coltivata in grandi quantità nelle piantagioni in Brasile e Paraguay. Nel 1931, i chimici francesi Briedel e Lavieille isolarono il glicoside che conferisce alla Stevia il suo sapore dolce. Questo composto fu chiamato stevioside. Durante la seconda guerra mondiale, la Stevia iniziò a essere consumata attivamente nel Regno Unito a causa della carenza di zucchero e del razionamento del suo consumo. Negli anni ’70, la Stevia fu introdotta in Giappone e iniziarono le ricerche per valutare il suo potenziale benefico per la salute umana. Da allora, i giapponesi usano attivamente questo dolcificante in una varietà di alimenti e il Giappone è ora uno dei principali produttori di Stevia. Nel 2013, la Coca-Cola Company ha iniziato la produzione di bevande contenenti Stevia al posto dello zucchero e con il 30% di calorie in meno. Oltre a Giappone, Brasile e Paraguay, la Stevia è coltivata commercialmente in molti altri paesi in tutto il mondo, tra cui l’Ucraina.
COMPOSTI BIOLOGICAMENTE ATTIVI DELLA STEVIA
Le foglie di S. rebaudiana contengono più di 30 diversi glicosidi steviolici, tra cui stevioside e rebaudioside A., che sono anche i principali componenti dolci della Stevia. Lo stevioside è stato isolato per la prima volta dalla Stevia nel 1931 e la sua struttura chimica è stata stabilita nel 1952.
Lo stevioside è un glicoside diterpenico costituito da tre molecole di glucosio e una frazione gluconica, lo steviolo. Il contenuto di stevioside è compreso tra il 4% e il 13% di tutti i glicosidi nella Stevia. Il rebaudioside A è un altro glicoside diterpenico dello steviolo; la percentuale della sua dolcezza oscilla dal 30% al 40%, ovvero circa 180-400 volte più dolce dello zucchero. La concentrazione di stevioside è del 6,5-9,1% e quella del rebaudioside A è del 2,3-3,8%.
In totale, i composti più noti che sono stati isolati dalle foglie di Stevia sono glicosidi, stevioside, diversi tipi di rebaudiosidi (da A a F), steviolmonoside, rubu- soside, dulcoside A e steviolbioside. Meno comuni sono il penta- glucoside rebaudioside D e l’esa-glucoside rebaudioside M. Il rebaudioside D e il rebaudioside M sono presenti nelle foglie essiccate di S. rebaudiana in quantità molto basse, rispettivamente dello 0,2% e dello 0,1%. Nonostante ciò, il re-baudioside M è commercializzato da PureCircle Limited e dalla Coca-Cola Company per l’uso in alimenti e bevande. Il rebaudioside D viene utilizzato anche nell’industria alimentare come dolcificante non calorico. Recentemente, altri rebaudiosidi sono stati identificati nella Stevia, vale a dire rebaudioside U, T, R e S. Lo steviolo e l’isosteviolo, che sono prodotti dell’idrolisi dello stevioside, possono essere utilizzati a scopo terapeutico.
I glicosidi della stevia differiscono sia nel grado di dolcezza e nel contenuto quantitativo nelle foglie. I glicosidi più abbondanti, stevioside e rebaudioside, sono i composti più dolci della Stevia e nella forma raffinata sono rispettivamente 150-300 e 250-450 volte più dolci del saccarosio.
Oltre ai composti dolci, le foglie di Stevia contengono proteine, carboidrati, lipidi, fibre alimentari, oli, vitamine e composti fenolici. Le foglie essiccate di Stevia contengono (per 100 g di massa essiccata) 11,2-16,0 g di proteine, 61,9 g di carboidrati, 1,9-3,73 g di lipidi e 6,8-15,2 g di fibre alimentari. La composizione chimica dei preparati a base di Stevia differisce tra foglie secche e fresche e dipende dal metodo di lavorazione o estrazione.
Inoltre, la composizione biochimica della pianta dipende dalla regione geografica della crescita. È stato scoperto che le foglie di Stevia contengono una serie di composti fenolici che mostrano forti proprietà antiossidanti. Il contenuto di polifenoli e flavonoidi totali negli estratti di foglie di Stevia sono anche un’importante fonte di vitamine idrosolubili tra cui vitamina C (14,98 mg/100 g), vitamina B2 (0,43 mg/100 g), acido folico (52,18 mg/100 g). Inoltre, la pianta è ricca di macro e microelementi come Zn, Fe, Ca, K, Na, Mg e altri minerali essenziali per la salute umana.
Le proprietà della Stevia sono state studiate per oltre 100 anni. Sia gli studi precedenti che quelli attuali non solo confermano la sicurezza delle preparazioni di foglie di Stevia, ma trovano anche sempre più benefici del suo consumo per la salute umana.
PROPRIETÀ ANTIOSSIDANTI
I radicali liberi, che si formano continuamente in qualsiasi organismo a seguito di processi metabolici o dell’esposizione a vari stress, possono contribuire a un gran numero di malattie umane, tra cui cancro, obesità, diabete e malattie neuro-degenerative. In condizioni fisiologiche, la capacità di difesa antiossidante endogena è sufficiente a neutralizzare i radicali liberi e prevenire i danni ossidativi, ma l’invecchiamento e l’eccessivo apporto calorico sono accompagnati da uno squilibrio tra la produzione e l’eliminazione dei radicali liberi seguito da stress ossidativo cronico e sviluppo di infiammazione sistemica. Pertanto, l’uso di sostanze fitochimiche bioattive con attività antiossidanti e antinfiammatorie è considerato un promettente approccio terapeutico per combattere l’invecchiamento e le condizioni patologiche associate.
Le foglie di Stevia contengono numerosi composti fenolici in grado di neutralizzare i radicali liberi e chelare gli ioni dei metalli di transizione, impedendo così il coinvolgimento di questi ultimi nella generazione di radicali liberi tramite la reazione di Fenton.
EFFETTI ANTITUMORALI
Il cancro è la seconda causa di mortalità nel mondo. Le forme più comuni di cancro sono: seno, colon-retto, prostata e polmoni. Pertanto, la ricerca di agenti che possano aiutare nel trattamento o nella prevenzione del cancro è estremamente importante.
Ci sono numerosi studi che dimostrano che lo steviolo inibisce la prolificazione di varie tipologie cellulari tumorali del colon. Un altro studio ha dimostrato che lo stevioside potrebbe inibire la sintesi del DNA e indurre la morte delle cellule tumorali tramite il percorso apoptotico mitocondriale. Questo perché lo steviolo aumenta l’espressione delle proteine p21 e p53 e diminuisce la ciclina D. Di conseguenza, porta a una regolazione positiva del rapporto Bax/Bcl-2.
AZIONE ANTINFIAMMATORIA E BATTERICIDA
Studi recenti dimostrano che la S. rebaudiana è una pianta unica con proprietà antinfiammatorie e battericide. L’estratto di stevia inibisce l’attività di molti batteri patogeni, può essere utilizzato per trattare malattie immunitarie e ridurre l’edema. È stato suggerito che la Stevia potrebbe essere utilizzata per il trattamento di malattie immunitarie come l’artrite reumatoide e il lupus dato che può agire tramite la stimolazione dell’immunità sia umorale che cellulare e inoltre anche della funzione fagocitaria.
La stevia ha anche effetti antibatterici nella cavità orale. La carie dentale è una malattia comune che colpisce non solo gli adulti ma anche i bambini. La carie dentale si verifica a causa di scarsa igiene orale, predisposizione ereditaria, consumo di cibi ricchi di carboidrati o bassi livelli di calcio e fosforo nel corpo. Una scarsa igiene orale e il consumo di carboidrati promuovono la riproduzione attiva del microbiota della bocca a seguito della colonizzazione microbica e della formazione di biofilm e placca sui denti. Studi in vitro hanno dimostrato che S. rebaudiana arresta la crescita di Streptococcus mutans, S. sobrinus e Lactobacillus acidophilus. Questi batteri sono associati allo sviluppo della carie.
PROPRIETÀ ANTIDIABETICHE
Il diabete è un gruppo di malattie in cui l’insulina non viene prodotta in quantità insufficienti (diabete di tipo 1) o non può essere utilizzata in modo efficace a causa della resistenza all’insulina (diabete di tipo 2). Nel 2019, nel mondo c’erano 464 milioni di persone con diabete; per fare un confronto, nel 2000, sono stati registrati 175,4 milioni di pazienti con diabete. Secondo l’International Diabetes Federation, entro il 2040 questo numero salirà a 642 milioni. La fisiopatologia del diabete di tipo 2 è caratterizzata da un metabolismo del glucosio alterato nel fegato e da una resistenza all’insulina nei tessuti periferici che mostrano una ridotta reattività alle normali concentrazioni di insulina e, pertanto, non possono utilizzare il glucosio. Di conseguenza, i livelli di glucosio sono aumentati nel sangue nei pazienti con diabete di tipo 2, nonostante l’aumentata produzione di insulina da parte del pancreas.
Per molti anni, la Stevia è stata utilizzata non solo come dolcificante, ma anche come farmaco nel trattamento del diabete e dell’iperglicemia nella medicina tradizionale in Brasile e in Paraguay. Le proprietà antidiabetiche degli estratti di foglie di Stevia e dei suoi singoli ingredienti sono ora oggetto di indagine attiva. Uno studio ha dimostrato che i ratti diabetici che hanno consumato un estratto acquoso di foglie di Stevia avevano livelli più elevati di insulina e glicogeno rispetto agli animali del gruppo di controllo. Un aumento della produzione di insulina è stato osservato anche in isolotti di Langerhans di topo isolati trattati con rebaudioside A.
EFFETTI ANTIOBESITÀ
Attualmente, l’obesità è considerata un grave problema globale e il numero di persone obese e sovrappeso continua ad aumentare in tutto il mondo. Tuttavia, l’obesità non è solo sovrappeso, ma è una malattia complessa con molte complicazioni metaboliche, come diabete, cancro, malattie cardiovascolari, ictus e apnea notturna. L’obesità aumenta significativamente il rischio di queste malattie che alla fine portano a una compromissione della qualità della vita umana. L’obesità addominale è uno dei fattori della sindrome metabolica, che aumenta il rischio di malattie cardiovascolari. Questi fattori includono steatosi epatica e dislipidemia. La ricerca mostra che il consumo di dolcificanti non nutritivi può prevenire l’aumento di peso corporeo riducendo l’assunzione di energia. In linea con questo, studi con S. rebaudiana supportano le sue proprietà anti-obesità. In un esperimento di 12 settimane sui ratti, è stato scoperto che la somministrazione orale di dolcificante Stevia a dosi di 25, 250, 500 e 1000 mg/kg di massa corporea ha ridotto l’aumento di peso corporeo rispettivamente del 40,3, 41,4, 45,0 e 48,3%. Ciò può essere dovuto alla ridotta assunzione di cibo dopo la somministrazione di dolcificante Stevia. L’assunzione di dolcificante Stevia ha anche ridotto il colesterolo totale, i trigliceridi e le concentrazioni di lipoproteine a bassa densità e aumentato i livelli di lipoproteine ad alta densità nel sangue di ratti sperimentali. L’integrazione con estratto di S. rebaudiana ha ridotto i livelli di trilgliceridi nel siero e nel fegato nei topi alimentati con una dieta ricca di grassi rispetto ai topi alimentati con una dieta ricca di grassi senza aggiunta di estratto di Stevia. Inoltre, i topi tenuti con una dieta ricca di grassi con estratto di Stevia hanno mostrato un aumento dei livelli di carnitina, che svolge un ruolo importante nel metabolismo degli acidi grassi poiché trasporta gli acidi grassi dal citosol ai mitocondri dove vengono ossidati.
TOSSICITÀ ED EFFETTI COLLATERALI
L’assunzione giornaliera accettabile di estratto secco di Stevia definita dal Comitato scientifico per l’alimentazione dell’Autorità europea per la sicurezza alimentare e dalla Food and Drug Administration è di 4 mg/kg di massa corporea. Uno studio sugli animali ha mostrato il potenziale allergenico delle preparazioni di Stevia .La principale prova della sicurezza della Stevia è che per oltre 1500 anni di uso continuo da parte dei paraguaiani, non ci sono state segnalazioni di effetti avversi. Un’ulteriore conferma della sicurezza della Stevia consumo è l’assenza di segnalazioni di effetti collaterali di alcun tipo nelle popolazioni giapponesi dove la Stevia è stata consumata in grandi quantità negli ultimi anni. Inoltre, la maggior parte degli studi che hanno indagato gli effetti della Stevia sul corpo umano non hanno mostrato effetti collaterali. Tuttavia, va notato che non tutti i prodotti Stevia venduti sono di alta qualità, alcuni infatti sono contraffatti e contengono ciclamato di sodio e piccole quantità di saccarina sodica.
CONCLUSIONI
S. rebaudiana, una pianta perenne originaria del Paraguay è stato coltivato in tutto il mondo come fonte di dolcificante ad alta potenza senza alcun valore calorico. Due principali glicosidi diterpenici dello steviolo, lo stevioside e il rebaudi-oside A, presenti in alti livelli nelle foglie di Stevia, forniscono il sapore dolce della pianta e sono 150-450 volte più dolci del saccarosio per le papille gustative umane. Glicosidi dolci puri ed estratti grezzi di Stevia con il 50% di glicosidi sono attivamente utilizzati nel mercato alimentare. Numerosi studi preclinici e clinici suggeriscono potenziali applicazioni terapeutiche e farmacologiche per gli estratti di Stevia e i loro singoli composti perché non dimostrano alcuna tossicità in prove sperimentali e mostrano attività di promozione della salute. Oltre ai diversi glicosidi, le foglie di Stevia contengono molti altri composti come flavonoidi e acidi grassi che insieme forniscono le diverse proprietà biologiche della pianta. Grazie a questi componenti, i prodotti Stevia stimolano la produzione di insulina nei diabetici, migliorano la malattia renale policistica, hanno un’azione chemioterapica nel cancro e possiedono potenti proprietà antibatteriche, antiossidanti e immunomodulanti. Sono necessarie ulteriori ricerche per chiarire quali composti siano i principali determinanti degli effetti noti basati sulla Stevia, nonché i loro meccanismi molecolari di azione. Inoltre, è necessario stabilire i meccanismi mediante i quali il dolcificante Stevia riduce l’assunzione di cibo e abbassa il colesterolo totale, i trigliceridi e le lipoproteine a bassa densità.
Dott.ssa Stefania De Chiara
Per ulteriori approfondimenti:
Milani PG, Formigoni M, Lima YC, Piovan S, Peixoto GML, Camparsi DM, et al. Fortification of the whey protein isolate antioxidant and antidiabetic activity with fraction rich in phenolic compounds obtained from Stevia rebaudiana (Bert.). Int J Food Sci Nutr. 2015;172:1–6.
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Natural sweetener Stevia rebaudiana: Functionalities, health benefits and potential risks
Victoria Peteliuk1, Lesia Rybchuk1, Maria Bayliak1, Kenneth B Storey2, Oleh Lushchak1,3,*
PMCID: PMC8600158 PMID: 34803554-EXCLI J. 2021 Sep 22;20:1412–1430. doi: 10.17179/excli2021-4211