Cultivo da Stevia: a ciência por trás do sabor e da sustentabilidade da Stevia

Onde a stevia é cultivada?

A stevia é uma planta subtropical perene que cresce melhor em ambientes com longos dias de sol, temperaturas quentes com geadas mínimas, chuvas adequadas e muito sol. O gênero de plantas stevia inclui mais de 100 espécies e é cultivado em todo o mundo, mas predominantemente na China, Paraguai, Quênia, Zâmbia e Estados Unidos.

A stevia é conhecida por ser uma planta resistente e, dependendo da região, pode ser colhida várias vezes ao ano. O PureCircle™ da Ingredion utiliza técnicas de reprodução convencionais para aumentar os compostos doces encontrados nas folhas da planta (glicosídeos de esteviol). Os extratos das plantas de stevia, vendidos como adoçantes, não são organismos geneticamente modificados (não transgênico).

O cultivo de stevia proporciona uma colheita lucrativa para milhares de agricultores independentes de escalas variadas na Ásia, América do Sul, África e Estados Unidos. Para alguns agricultores, a stevia está sendo cultivada como cultura comercial em pequenas parcelas de terras agrícolas, além de culturas alimentares para aumentar a renda. 

Produção e sustentabilidade da stevia

Embora a stevia ajude aqueles que procuram um estilo de vida mais saudável, reduzindo os carboidratos e as calorias nos alimentos e bebidas, também pode ter um benefício líquido positivo para o meio ambiente. Vários aspectos das vantagens ambientais da stevia podem estar ligados à sua intensidade de doçura naturalmente alta. As moléculas de stevia podem ser até 300 vezes mais doces que o açúcar, portanto, menos stevia pode ser usada para adoçar alimentos e bebidas. Esse alto nível de doçura pode permitir maior eficiência e menor impacto ambiental, desde o cultivo até o ingrediente final.

De acordo com o relatório Ingredion’s 2022 Comparative Life Cycle Assessment of Sweeteners, (Avaliação comparativa do ciclo de vida de adoçantes) de 2022 da Ingredion, a stevia tem menos impactos ambientais em todas as medidas comuns, incluindo mudanças climáticas, uso da terra, escassez de água e demanda cumulativa de energia quando comparada a adoçantes calóricos completos, como açúcar de cana e xarope de milho rico em frutose em uma base de equivalência de doçura. Isso significa que as pequenas folhas da stevia podem influenciar amplamente a redução do impacto ambiental.¹

O desenvolvimento de variedades de plantas de stevia mais poderosas desempenha um papel importante na sustentabilidade da stevia e ajuda a dimensionar os adoçantes de stevia mais procurados para marcas globais de alimentos e bebidas. Anos de cruzamento tradicional de plantas e ciência agronômica resultaram em novas variedades de plantas, que apresentam o maior rendimento de glicosídeos de esteviol até o momento. 

As inovações na produção de stevia, como a bioconversão, também ampliam ainda mais a história de sustentabilidade da stevia. Poder ajudar a folha a produzir moléculas que aparecem em pequenas quantidades leva a uma escala mais forte de adoçantes de stevia, como o Reb M, e permite que as marcas de alimentos e bebidas alcancem possibilidades de melhor sabor e redução profunda do açúcar.

Ao escolher a doçura natural da stevia, os consumidores podem ajudar as pessoas a manter uma dieta saudável e amiga do ambiente, e isso é algo que faz com que os consumidores, profissionais de saúde e produtores de alimentos possam realmente sentir-se bem.

A stevia é um adoçante natural

Os componentes doces da planta Stevia rebaudiana Bertoni, chamados glicosídeos de esteviol, são extraídos e purificados para produzir extratos de folhas de stevia de alta pureza. Garantir que esses componentes doces permaneçam inalterados durante o processo de purificação e extração é uma parte importante para levar o extrato da folha de stevia da folha ao produto final. Um estudo realizado na Universidade de Bonn, na Alemanha, explorou o que acontece com esses componentes doces da folha de stevia quando passam pelo processo de extração e purificação.²

Devido ao processo de purificação complexo, a autenticidade natural ou a “naturalidade” dos extratos de folhas de stevia de alta pureza tem sido questionada. Assim, o objetivo deste estudo foi determinar sistematicamente se os glicosídeos de esteviol são modificados durante o processo comercial de extração e purificação usado para produzir extratos de folhas de stevia de alta pureza (ou seja, ingredientes adoçantes de glicosídeo de esteviol). Os pesquisadores se concentraram nos nove glicosídeos de esteviol aprovados em 2010 pela autoridade reguladora global, o Comitê Conjunto de Especialistas em Aditivos Alimentares da OMS e da Organização para Agricultura e Alimentação (JECFA). Esses glicosídeos de esteviol estavam na aprovação e especificação de glicosídeo de esteviol originais do JECFA para ingredientes de extrato de folha de stevia de alta pureza.

O estudo investigou três lotes de produção em escala comercial de glicosídeos de esteviol de alta pureza. As amostras de cada lote comercial incluíram as folhas de stevia não tratadas das quais os glicosídeos de esteviol são extraídos, a primeira infusão de água após as folhas terem sido mergulhadas em água morna e o produto final com 95% de alta pureza (ou seja, o ingrediente do adoçante de glicosídeo de esteviol). As amostras foram analisadas usando cromatografia líquida de alta eficiência com detector de ultravioleta (CLAE-UV ou UV-HPLC) e espectrometria de massa em tandem de ionização por eletrospray de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC/ESI-MS/MS) para separar, identificar e quantificar as moléculas individuais de glicosídeo de esteviol. As amostras comerciais testadas no estudo foram fornecidas pelo PureCircle, a partir do processo comercial de extração e produção de purificação de ingredientes/extratos de adoçantes de folhas de stevia de alta pureza do PureCircle.

Os pesquisadores relataram que seus resultados mostram claramente que o produto final da extração e purificação, ou seja, os ingredientes comerciais do adoçante glicosídeo de esteviol testados neste estudo, com uma pureza estimada superior ou igual a 95%, contêm os mesmos nove glicosídeos de esteviol que as folhas de stevia secas não tratadas e suas infusões em água quente. Isto demonstra que os glicosídeos de esteviol não são afetados nem modificados em várias etapas no processo comercial de extração e purificação.

Essas descobertas são significativas porque o fato de os nove glicosídeos de esteviol nos produtos finais permanecerem inalterados e serem idênticos aos das folhas intactas de stevia fornece suporte para a “naturalidade” ou autenticidade natural dos extratos de folhas de stevia de alta pureza, também conhecidos como ingredientes de adoçantes de stevia de alta pureza.

Stevia e biodiversidade

De acordo com as Nações Unidas, a agricultura ainda é o empregador mais predominante no mundo, proporcionando renda a 40% da população mundial. No entanto, cerca de 75% da biodiversidade das plantações foi perdida desde 1900 e, ainda assim, a biodiversidade contribui para dietas mais saudáveis, melhores rendas para as comunidades agrícolas e práticas agrícolas sustentáveis.

A stevia tem sido capaz de desempenhar um papel importante na biodiversidade porque requer uma área mínima de terra e permite que os agricultores diversifiquem as suas plantações. Ao contrário das plantações de base, a stevia é geralmente cultivada em parcelas de terra menores e proporciona uma renda complementar aos cultivos “comerciais” mais comuns.

Pesquisa sobre stevia: compreendendo a folha

Os pesquisadores têm trabalhado arduamente para entender a conexão entre o que está na folha e a stevia de ótimo sabor. Altos rendimentos, características de qualidade desejadas e retornos econômicos confiáveis são características-chave frequentemente pesquisadas em qualquer cultura agrícola comercial domesticada. 

Genoma da stevia

Embora o cultivo sistemático da stevia tenha começado na década de 1970 na China, na América do Sul e no Japão, apenas os esforços recentes de melhoria das culturas se concentraram em tornar a stevia mais escalonável com os glicosídeos de esteviol mais semelhantes ao açúcar através do cruzamento tradicional.

Para facilitar isso, o PureCircle investiu em pesquisas que sequenciaram, geraram conjuntos de genomas e anotaram completamente os genomas de três variedades comerciais de stevia com níveis aprimorados de rebaudiosídeos de melhor sabor e mais semelhantes ao açúcar.⁴

Graças a essa pesquisa, agora temos dados que foram integrados em uma plataforma de bioinformática abrangente para visualização e análise de todos os conjuntos de dados genômicos, transcriptômicos e metabolômicos de stevia disponíveis. Essa interface permitirá que especialistas de diversas disciplinas, como químicos, bioquímicos e geneticistas, explorem essa plataforma para compreender e melhorar as vias existentes de biossíntese de glicosídeo de esteviol através da reprodução tradicional ou descobrir novas vias ou compostos para melhoria semelhante não transgênica.

O estudo do PureCircle concentrou-se na montagem dos genomas de três variedades de stevia, que são comparáveis a outros genomas publicados de alta qualidade das Asteraceae. Parece haver uma expansão da família de enzimas UGT, que desempenham um papel crucial na produção de glicosídeos de esteviol. Essa expansão pode ajudar a explicar o conjunto diversificado de glicosídeos de esteviol encontrados na stevia.

Além de permitir a melhoria da reprodução tradicional para benefícios agronômicos e de sustentabilidade, esse novo conhecimento do genoma da stevia pode facilitar melhorias na abundância dos glicosídeos de esteviol que têm sabor mais semelhante ao açúcar, permitindo assim o desenvolvimento de stevia de alta pureza. extratos de folhas para reduções mais profundas de açúcar e calorias em alimentos e bebidas.

REFERÊNCIAS

1. Milovanoff, A., Callaghan, K., Pillow, J., & Shah, B. (2022). (rep.). Comparative Life Cycle Assessment of Sweeteners. Ingredion. 

2. Oehme A, Wüst M, Wölwer-Rieck U. Steviol Glycosides are not altered during commercial extraction and purification processes. Int J Food Sci Technol. 2017;52:2156-62. Available at: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ijfs.13494

3. JECFA. 73rd Meeting, Compendium of Food Additive Specifications. Mongraph. 2010;17-22.

4. Stephen E. Schauer PhD1 , Runchun Jing PhD2 , Ong Seong Siang PhD2 , Wong Yeen Yee PhD2 , Yucheng Bu 2 , Jianning Chen 2 , Jifeng Tang PhD1 , Raymond van Daelen PhD1 , Tengfang Huang PhD1 , Indra Prakash PhD3 , Priscilla Samuel PhD4 , Antoine Janssen MSc1 , Marcel van Verk PhD1 , Fayaz Khazi PhD1 , Walter Nelson MBA 1 , Alec Hayes PhD3 , Avetik Markosyan MD, PhD2 1KeyGene, 2PureCircle Ltd, 3The Coca-Cola Company, 4Global Stevia Institute (2017). (rep.). Insights from the Sequencing and Annotation of the Stevia rebaudiana Genome and their Application in Agronomy and Health. Available at: https://www.keygene.com/wp-content/uploads/2018/01/stevia-genome-iuns-icn-2017.pdf