La química de la Stevia rebaudiana

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La química de la Stevia rebaudiana

Obtenido de Agricultura y Agroalimentación de Canadá Stevia, el edulcorante natural de bajas calorías Contacto: Dr. Jim Brändle

Agricultura y Agroalimentación de Canadá ha establecido un importante proyecto de investigación para desarrollar un sistema de producción de la stevia, y la selección, para optimizar sus características sensoriales. La stevia es una planta que produce una variedad de potentes edulcorantes de bajas calorías en su tejido foliar. Nosotros usamos los edulcorantes derivados de la stevia en una serie de países, incluyendo Japón, Brasil y China. Aquí, en América del Norte, la creciente popularidad de los alimentos naturales ha generado mucho interés en la stevia.
Stevia rebaudiana Bertoni es uno de los 154 miembros del género Stevia. Se pertenece a la familia de las Compuestas y se relaciona así, entre otros, girasol y preocupaciones. Las hojas de stevia son alternas y tienen un tipo de desarrollo de la hierba. Sus flores son pequeñas y blancas, muestran una garganta púrpura pálido y están dispuestas en inflorescencias indefinidas. Su polen puede ser altamente alergénicos. La stevia es probablemente auto-estéril y polinizadas por insectos. Las semillas son pequeñas, contienen endosperma muy poco y se dispersan en el viento por medio de un vilano velloso.




La planta conocida como La stevia es originaria del valle del Río el lunes en el noreste de Paraguay. Encontrado stevia en los bordes de los humedales, en arena, suelos infértiles y ácidos u orgánicos. España ya había oído hablar de la stevia en el siglo XVI a través de los conquistadores, pero la planta no se conoció hasta que Bertoni MS de nuevo la puerta a la atención de los europeos en 1888. Sin embargo, ella era conocida mucho por su región indígena guaraní de origen. Los guaraníes llaman caa-EHE, lo que significa hierba dulce, y se utiliza para endulzar las bebidas amargas como el mate.

(Figura tomada desde arriba y vanStadin Smith, 1992;.. Sur Afr J. Sci. 88:206)

Los compuestos dulces que se encuentran en las hojas de stevia son glucósidos éniques diterp. Su síntesis prestado menos, al menos en las primeras etapas, la forma en que yo me de ácido giberélico, una hormona vegetal importante. La biosíntesis de las vías de estos glucósidos del ácido giberélico y divergen en el kaureno. En la stevia, pineno (Laurène) se transforma en e steviol, una molécula que forma la "columna vertebral" de los glucósidos dulces y steviol es glicosilada o rhamnosyl para formar los principales edulcorantes. Los compuestos precursores son Synthetis ed en el cloroplasto, que se transportan en el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi y el s vacuolado. Todavía no sé muy bien el papel de estos compuestos en la planta, pero su alta concentración en las hojas y la conservación de esta vía, en este caso indicaría que en algún momento de la evolución, su presencia confiere un beneficio de algunas plantas que ellos tenían. Los investigadores creen que pueden actuar como repelentes de insectos, mientras que otros especulan que actúan a través de una vía compleja regulación de la concentración de ácido giberélico.
Los principales glucósidos de la stevia son:

• esteviósido
• rebaudiósido A
• rebaudiósido C
• Un dulcósido

Los otros dos glicósidos que pueden estar presentes en los tejidos de plantas son la D y E rebaudiósido, rebaudiósido B fue detectado, pero esto es probablemente un artefacto formado durante el aislamiento. Las proporciones (w / w) de las cuatro principales glucósidos son normalmente: esteviósido (5-10%), rebaudiosideA (2-4%), rebaudiosideC (1-2%) y dulcosideA (0.5-1%). Su dulzura es de 40 a 250 veces mayor que el del azúcar. Un número de genotipos que contienen proporciones anormales glicósidos de stevia han sido reportados en la literatura y fueron objeto de las patentes en Corea y Japón. Hemos sabido por algún tiempo que la mejor rebaudiosideA sensoriales propiedades (el más dulce, menos amargo) de los cuatro principales glucósidos de la stevia. Dado que estos glucósidos soportar variaciones de temperatura y pH, no son biodegradables y no oscurecer cuando se cocina, tienen una variedad de aplicaciones en alimentación.

En la escala de la planta, los glucósidos de stevia tienden a acumularse en los tejidos con la edad, por lo que las hojas más viejas más bajas tienen una mayor concentración de los edulcorantes que las hojas superiores de los jóvenes. porque los cloroplastos son importantes en la síntesis de los precursores de ESE, tejidos desprovistos de clorofila como las raíces y la parte inferior del tallo contienen glucósidos poco o nada. Las concentraciones de glicósidos en las hojas disminuye con la floración.
Nuestra selección y la producción se centran en la Estación de Investigación de Nueva Delhi, que forma parte del Centro de Investigación de la Protección de Cultivos del Sur y la Alimentación (CRSPA) Agriculture and Agri-Food Canada. El personal de la estación de investigación de Delhi tiene una amplia experiencia en el desarrollo de nuevos cultivos.
El programa de investigación se basa en un sistema de análisis basado en el alto rendimiento aparato de HPLC desarrollado por Bill corto. Este sistema incluye un número de mejoras sobre los métodos anteriores y permite analizar rápidamente y eficientemente el gran número de muestras generadas por los programas de cría y producción.

La extracción de los glucósidos en los laboratorios de AAFC

El trasplante de stevia con un plantador de enchufe con tres filas

El cultivo comercial de la stevia a finales del verano, cerca de Delhi (Ontario)

Experimentos de selección en el invernadero durante la temporada contra

La cosechadora en la acción de la stevia (diseñado y construido
por Peter White, la Estación de Investigación de Nueva Delhi)

Los estudios, en colaboración con AAFC Bob Roy, que tenía la intención de establecer los parámetros básicos agronómicas necesarias para el cultivo de stevia (por ejemplo, la siembra, fertilizantes, riego, etc.), Han llevado a la un sistema de base de producción comercial. Los nuevos resultados se utilizan para optimizar constantemente ENTOS El del sistema.
El programa de cría es parte del grupo de genética Jim Brändle a AAC. El programa tiene como objetivo mejorar las propiedades sensoriales y culturales, resistencia a las enfermedades de la stevia. Hemos hecho una serie de ciclos de selección basado en el material obtenido a través del trabajo de selección inicial de Jim Brändle, y nuestro trabajo para obtener un cultivo de la Stevia óptimo en términos de t y costoso para la utilidad los consumidores están claramente mejorado. Los resultados de nuevos experimentos de la genética clásica, la genómica y la biología molecular se añadirán en breve a este magnífico cuadro.

Planta de stevia de cultivo de tejidos, el Dr. Dan Brown (AAC)

Septoria puede causar importantes pérdidas de cosecha de la stevia. Dr. Rick Reeleder AAFC ha desarrollado métodos para luchar contra esta enfermedad que se integran con las actividades en el marco de los programas de mejoramiento en esta área.

Septoria en las hojas inferiores de un
planta de stevia en un campo (derecha)

Biosintética de los glicósidos de stevia

Glicósidos de Stevia se sintetizan a partir del ácido mevalónico, como todos los isoprenoides. Los pasos para la formación del ácido ent-kaurénoïque son idénticos a los de la síntesis de ácido giberélico (fitohormona). Hemos clonado el gen y la secuenciación de correo de la sintasa de copalylpyrophosphate stevia responsable de la conversión de los GGPP en el CPP. La hidroxilación del ácido ent-kaurénoïque en el C13 para dar steviol es el punto de divergencia. Después de la formación de esteviol, las cadenas laterales de glicanos que contienen glucosa y / o ramnosa en adición al grupo alcohol de C13 y C19 grupo carboxilato para formar los diversos glicósidos de estevia.
El genoma de la stevia

El genoma de la stevia incluye un conjunto básico de 11 cromosomas. Hemos construido un mapa de ligamiento del genoma usando 183 marcadores RAPD que permitió la clasificación del genoma de la stevia en 21 grupos de ligamiento cubriendo una distancia total de 1389cm.
Fuente: http://sci.agr.ca/london/faq/stevia_f.htm