Стевиозиды: свойства и применение¶

Стевиозиды — группа дитерпеновых гликозидов, содержащихся преимущественно в листьях растения Stevia rebaudiana (стевия медовая), произрастающего в Южной Америке. Эти соединения обладают интенсивным сладким вкусом, не содержат калорий и не влияют на уровень глюкозы в крови, благодаря чему используются как натуральные заменители сахара и пищевые подсластители. Основными представителями группы являются стевиозид и ребаудиозид A, на долю которых приходится значительная часть сладких компонентов листа.

¶Химическая природа

Стевиозиды относятся к классу гликозидов — соединений, состоящих из неуглеводной части (агликона) и одного или нескольких остатков сахаров. Агликоном служит дитерпеновое ядро — стевиол, к которому присоединены молекулы глюкозы и рамнозы. Именно строение углеводных цепочек определяет степень сладости и вкусовой профиль конкретного соединения.

Основные стевиозиды:

Сладость стевиозидов измеряется в сравнении с раствором сахарозы той же концентрации. В чистом виде стевиозид примерно в 250–300 раз слаще сахара, что делает его одним из самых интенсивных природных подсластителей. При этом энергетическая ценность соединений практически нулевая: организм человека не расщепляет дитерпеновое ядро до усваиваемых углеводов.

¶История изучения

Растение стевия издавна использовалось индейцами гуарани на территории современного Парагвая и Бразилии как природный подсластитель для напитков и лекарственных отваров. В 1899 году швейцарский ботаник Мойзес Бертони описал растение, а в 1908 году он же выделил из листьев вещество, названное стевиозидом. Систематическое изучение отдельных гликозидов началось в 1931 году, когда французские химики Бридель и Лавье получили кристаллический стевиозид.

В 1950–1960-х годах японские исследователи детально описали структуру стевиола и его гликозидов, что открыло путь к промышленному применению. Япония стала первой страной, где стевиозиды были одобрены как пищевая добавка (1970-е годы). В США экстракты стевии получили статус «общепризнанно безопасных» (GRAS) для очищенных ребаудиозидов в 2008 году, тогда как в Европейском союзе добавка E960 была разрешена в 2011 году.

¶Свойства

Ключевые характеристики стевиозидов:

• Высокая сладость при ничтожной массе — для замены чайной ложки сахара достаточно нескольких миллиграммов.
• Термостойкость — соединения сохраняют сладость при нагревании до 200 °C, что позволяет использовать их в выпечке.
• Устойчивость к кислотам — не разрушаются в газированных напитках и кислых продуктах.
• Растворимость в воде — хорошая, что упрощает дозирование.
• Отсутствие калорий — не метаболизируются как углеводы.
• Низкий гликемический индекс — не вызывают резкого повышения глюкозы в крови.

Вместе с тем стевиозидам свойственно горьковатое или травянистое послевкусие, особенно у стевиозида и ребаудиозида C. Современные технологии ферментативного гликозилирования позволяют получать ребаудиозид M с более чистым вкусовым профилем.

¶Получение

Промышленное производство стевиозидов включает несколько этапов. Листья стевии собирают, сушат и экстрагируют водой или водно-спиртовыми растворами. Полученный экстракт очищают с помощью ионообменных смол, осаждения и хроматографии, выделяя отдельные гликозиды. Готовый продукт представляет собой белый порошок с высокой степенью чистоты (обычно 95–98 %).

Существует также биотехнологический метод: рекомбинантные штаммы дрожжей Saccharomyces cerevisiae способны синтезировать ребаудиозиды из простых сахаров путём введения генов ферментов растения. Этот подход позволяет получать редкие гликозиды (например, ребаудиозид M) без выращивания стевии.

¶Применение

Стевиозиды используются в пищевой промышленности как заменитель сахара и подсластитель. Они входят в состав:

• диетических и «zero»-напитков;
• жевательной резинки, кондитерских изделий, десертов;
• молочных продуктов, йогуртов;
• столовых заменителей сахара;
• БАДов и продуктов для диабетиков.

В России и странах ЕАЭС стевиозиды зарегистрированы как пищевая добавка E960. Допустимая суточная доза (ADI), установленная Объединённым экспертным комитетом ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам, составляет 4 мг на килограмм массы тела в пересчёте на стевиол.

Помимо пищевой сферы, стевиозиды изучаются в медицине: исследуются их антигипертензивные, антидиабетические и противовоспалительные свойства. Однако клинические данные остаются ограниченными, и стевиозиды не являются лекарственными средствами.

¶Безопасность и регулирование

Стевиозиды признаны безопасными для употребления в пищу в большинстве стран при соблюдении допустимых доз. Исследования не выявили канцерогенного, мутагенного или тератогенного действия. Возможны индивидуальные реакции — горькое послевкусие, редко — аллергические проявления у лиц с повышенной чувствительностью к растениям семейства астровых.

Регулирующие органы разных стран подходят к стевиозидам по-разному: в Японии, Китае, странах Южной Америки они разрешены давно и широко; в США и ЕС допущены очищенные ребаудиозиды; в некоторых государствах разрешены только высокоочищенные формы, тогда как «сырые» листья стевии как пищевой ингредиент не одобрены.

¶Перспективы

Интерес к стевиозидам растёт в связи с глобальной тенденцией к снижению потребления сахара и борьбой с ожирением и диабетом второго типа. Развиваются методы биосинтеза, позволяющие получать гликозиды с улучшенным вкусом и сниженной себестоимостью. Исследуются комбинации стевиозидов с другими подсластителями (эритритом, аллулозой) для достижения вкуса, максимально близкого к сахарозе.