Стевия гликозиды: свойства и применение¶

Стевия гликозиды — группа дитерпеновых гликозидов, содержащихся в листьях растения стевия (Stevia rebaudiana) семейства астровых. Эти соединения обладают интенсивным сладким вкусом, значительно превосходящим сахарозу по сладости, и при этом практически не усваиваются организмом человека, что делает их основой для производства низкокалорийных и некалорийных подсластителей. Основными представителями группы являются стевиозид, ребаудиозид A, ребаудиозид C, дулкозид A и стевиолбиозид.

¶Химическая природа

Стевия гликозиды представляют собой гликозилированные дитерпеноиды, ядром которых служит агликон стевиол — тетрациклический дитерпеновый спирт энт-кауренового типа. Молекула стевиола содержит гидроксильные группы, к которым присоединены остатки молекул глюкозы и рамнозы. Именно количество и расположение этих углеводных остатков определяют сладость и вкусовые оттенки конкретного гликозида.

Например, стевиозид содержит четыре остатка глюкозы, а ребаудиозид A — три остатка глюкозы и один остаток рамнозы. Ребаудиозид A считается наиболее предпочтительным с точки зрения вкуса: он слаще стевиозида и лишён выраженного горьковатого послевкусия, характерного для некоторых других компонентов.

Сладость стевиозида оценивается в 250–300 раз выше сладости сахарозы, ребаудиозида A — в 350–450 раз. Эти значения определяются органолептически, путём сравнения с растворами сахарозы, и могут варьироваться в зависимости от методики оценки.

¶Содержание в растении

Стевия — многолетнее травянистое растение родом из Южной Америки, в частности из регионов Парагвая и Бразилии, где его издавна использовали коренные народы (гуарани) как натуральный подсластитель. Максимальная концентрация гликозидов сосредоточена в листьях и достигает 4–20 % от сухой массы в зависимости от сорта, условий выращивания, фазы вегетации и способа сушки.

Соотношение отдельных гликозидов в растении зависит от сорта. Современные селекционные сорта ориентированы на повышенное содержание ребаудиозида A, поскольку именно этот компонент востребован в пищевой промышленности.

¶Свойства

Ключевые свойства стевия гликозидов, определяющие их применение:

• Высокая сладость при отсутствии или крайне низкой калорийности.
• Термостойкость — соединения сохраняют сладость при нагревании, что позволяет использовать их в выпечке и горячих напитках.
• Устойчивость в широком диапазоне pH, в том числе в кислых средах (напитки, соусы).
• Отсутствие кариогенного действия — не служат питательной средой для бактерий полости рта.
• Низкий гликемический индекс — не вызывают резкого повышения уровня глюкозы в крови.
• Растворимость в воде — хорошая, хотя несколько ниже, чем у сахарозы.

Вкусовой профиль гликозидов имеет особенности: помимо сладости, в высоких концентрациях может проявляться горьковатое или лакричное послевкусие. Это связано главным образом со стевиозидом и некоторыми минорными компонентами; очищенные препараты ребаудиозида A практически лишены этого недостатка.

¶Получение

Промышленное получение стевия гликозидов включает несколько этапов. Листья собирают, сушат и измельчают, затем проводят экстракцию водой или водно-спиртовыми растворами. Полученный экстракт очищают с помощью ионообмена, осаждения и хроматографических методов, получая концентрат гликозидов или индивидуальные соединения высокой чистоты.

Существуют также биотехнологические подходы: ферментативная гликозилирование стевиола с использованием рекомбинантных ферментов (гликозилтрансфераз) позволяет целенаправленно получать ребаудиозид A и другие редкие гликозиды. Развиваются методы микробиологического синтеза с применением дрожжей, модифицированных для продукции стевиоловых гликозидов.

¶Применение

Стевия гликозиды и продукты на их основе используются в нескольких отраслях:

В ряде стран стевия гликозиды зарегистрированы как пищевые добавки-подсластители (например, под индексом E960 в классификации добавок). Регуляторные органы разных стран устанавливают допустимые суточные дозы потребления, рассчитываемые на килограмм массы тела.

¶Влияние на здоровье

Стевия гликозиды изучаются как альтернатива сахару и синтетическим подсластителям. Имеющиеся данные указывают на то, что они не повышают уровень глюкозы в крови и могут использоваться в рационе людей с сахарным диабетом. Отмечается отсутствие калорийности, поскольку гликозиды не расщепляются в верхних отделах желудочно-кишечного тракта и не всасываются в неизменённом виде; метаболизируются они преимущественно микрофлорой толстой кишки.

Вопросы долгосрочного влияния на микробиом кишечника и метаболизм остаются предметом исследований. Регуляторные оценки, проводимые профильными органами, в целом признают стевия гликозиды безопасными при соблюдении установленных норм потребления.

¶Ограничения и критика

Несмотря на популярность, у стевия гликозидов есть ограничения. Вкусовые различия между отдельными гликозидами требуют тщательного подбора состава для конкретных продуктов. Кроме того, часть потребителей отмечает послевкусие даже у очищенных препаратов. Стоимость высокоочищенных гликозидов выше, чем у сахара и некоторых синтетических подсластителей, что влияет на экономику производства.

Также существуют различия в законодательном регулировании: в одних странах разрешены очищенные гликозиды, тогда как использование цельных листьев стевии в качестве пищевого ингредиента допускается не везде.