Ausführliche “wissenschaftliche” Infos - Stevia rebaudiana (Bertoni)

(freundlicher Weise vom Importeur zur Verfügung gestellt)

Stevia rebaudiana (Bertoni) ist ein kleiner, mehrjähriger Strauch der Familie Compositae. Diese Gattung ist in der ‘Neuen Welt’ mit 150-300 Arten vertreten, jedoch nur zwei Arten enthalten das diterpene Steviosid. Die Art Stevia rebaudiana ist in dem Dreiländreieck Paraguay, Brasilien und Argentinien (22-25° S und 53-56° W) beheimatet. Seit Jahrhunderten wird sie von den Guaraní als Heilpflanze und zum Süßen des Maté-Tees, bzw. des Tereré genutzt und ist dort unter dem Namen Caá-heé, oder Yerba dulce bekannt. (Handro 1989)

Japan begann 1954 mit der Erforschung der Stevia rebaudiana und der Extraktions-möglichkeiten von Steviosid. 1973 wurde die Produktion in Japan kommerzialisiert, mit dem Ziel unabhängiger von Zucker- und Süßstoffimporten zu werden, denn Japan war Nettoimporteur von Saccharose. (Kim & Dubois 1991)

Zentren der Forschung sind diverse japanische, russische und chinesische Universitäten, sowie die Universitäten Maringa (Bras.), Campinas (Bras.), São Paulo (Bras.), Illinois (USA) und Bogor (Indonesien).

Die größten Produktionsländer von Steviosid und Steviaextrakten sind Japan, Brasilien und Paraguay.

Unter dem Namen Eupatorium rebaudianum (Fam. Compositae) wurde die Pflanze 1899 zum ersten Mal von Moises S. Bertoni, dem Direktor des agronomischen Institutes von Asunción, in der Revista de Agronomía de Asunción (Vol.1) klassifiziert. Der Chemiker O.Rebaudi, dem M.S. Bertoni die Pflanze widmete, extrahierte 1900 eine Substanz aus den Blättern, die einen süßen Geschmack aufwies. Ein Glukosid, welches er fälschlicherweise als Glycerrhizin identifizierte (Bell 1954; Felippe 1977).

In Europa berichtete Gosling als Erster im ‘Kew-Bulletin’ im Jahr 1901 über Eupatorium rebaudianum. Die Botaniker des Kewer Institutes stellten fest, daß es sich aufgrund der Blütenstruktur um eine Stevia handeln müsse.1905 revidierte Bertoni den Namen in Stevia rebaudiana in der Veröffentlichung Annexo Cientificos Paraguayos, wonach die Stevie unter dem Namen ‘Stevia rebaudiana Bertoni’ in den ‘Index Kewensis’ aufgenommen wurde (Klages 1951; Bell 1954; Felippe 1977).

Im Jahr 1908 isolierte Rasenack vom Reichsgesundheitsministerium eine kristalline Substanz mit einem süßen Geschmack aus den Blättern der Stevia rebaudiana. Die Substanz sollte einen Schmelzpunkt zwischen 200-210°C haben, in Wasser und Äthylalkohol löslich sein, jedoch schwer löslich in Aceton und Methylalkohol. Rasenack schloß auf ein Glukosid mit der Formel C42H72O2 und daß es nicht mit Glycerrhizin identisch ist (Bell 1954; Felippe 1977).

Dieterich isolierte 1909 zwei unterschiedliche Substanzen aus den Blättern der Stevie. Zum einen das in Ethanol lösliche Eupatorin, welches farblose Kristalle bildete und das amorphe Rebaudin, welches unlöslich in Ethanol war und nicht kristallisiert. Eupatorin soll 150 mal süßer sein als Saccharose, während Rebaudin 180 mal süßer ein soll. Rebaudin, so dachte er, sei eine Zusammensetzung aus Eupatorin und Natrium-Kalium Salzen (Bell 1954; Felippe 1977).

1915 folgerte Kobert, daß Eupatorin ein Saponin sein müsse. Er fand eine neutrale und eine bitter-saure Substanz und ordnete sie Saponinen zu. Die zweite Substanz, die mit der Beschreibung von Dieterichs Eupatorin übereinstimmte, besaß nach seinen Erkenntnissen eine 300fach stärkere Süßwirkung als Saccharose und war löslich in Wasser und Alkohol. Sie wurde 1924 offiziell von der "Internationalen Union der Chemie" in Kopenhagen als Steviosid aufgenommen (Kobert 1915; Bell 1954; Felippe 1977; Aguiar 1987).

1931 führten Bridel und Lavieille umfangreiche Untersuchungen über Steviosid durch. Mittels Alkohol extrahierten sie 60-65 g Steviosid aus 1 kg Blattmasse. Sie stellten fest, daß Steviosid und Rebaudosid Mischungen aus organischen und anorganischen Substanzen sind. Steviosid kristallisiert, ist farblos und besitzt einen Schmelzpunkt bei 238°C. Sie stellten eine Summenformel auf: C18H60O38. Desweiteren spalteten Bridel und Lavieille, nach einer Hydrolyse mit 5% Schwefelsäure bei 100°C Steviosid in ein Aglucon (Steviol) und einen Zuckerrest (Seidemann 1976).

Zunächst gelang es nicht, Steviosid enzymatisch zu spalten, da das Glucosid von Enzympräparaten nicht angegriffen wurde. Schließlich gelang der fermentative Abbau von Steviosid, mit Hilfe des Verdauungssaftes der Helix pomatia (Weinbergschnecke) bei pH 5, in einen Zucker und ein kristallines Aglukon. Der Zucker erwies sich als d-Glukose und das kristalline Aglukon, welches einen Schmelzpunkt bei 217°C aufwies, bekam den Namen Steviol. Das Steviol erwies sich als eine isomere Verbindung des aus der Säurehydrolyse hervorgegangenen Isosteviols (SP 230°C). Isosteviol bildet sich unter Einwirkung von Säure aus Steviol. Für das Aglukon wurde die Formel C20H30O3 ermittelt (Klages 1951; Bell 1954; Seidemann 1976; Felippe 1977).

Mosettig (1955) folgerte aus den Analysen von Bridel, daß Steviol eine Hydroxydehydrostevinsäure ist und Isosteviol, die Diterpenoidsäure des Aglukons eine Ketoisostevinsäure zu benennen (Seidemann 1976).

Pomaret und Lavieille zeigten 1931, daß das Steviosid kein Saponin sei und konnten keine toxische Wirkung anhand von Tierversuchen feststellen (Felippe 1977; Aguiar 1987).

Bell berichtet von Anbauversuchen Melvilles in Cornwall/England während des zweiten Weltkrieges, die das Ziel hatten, ein Zuckersubstitut zu entwickeln. Die Versuche scheiterten aufgrund der Witterungsbedingungen (Bell 1954; Felippe 1977).

Das Instituto Agronomico Nacional de Paraguay unter Leitung von Gattoni setzte sich ab 1945 für die industrielle Herstellung von Steviosid ein, informierte detailliert über die Produktionskosten und begann die kommerzielle Produktion von Steviosid als Zuckersubstitut (Bell 1954).

In den folgenden Jahren beschäftigte sich eine große Anzahl von Chemikern mit der Steviosidforschung. Im Vordergrund standen die Strukturerforschung, Produkte der Hydrolyse und deren Ableitungen. 1975 isolierte Sakamoto Rebaudosid A und B (Felippe 1977).

Ruddat, Lang und Mossetig entdeckten 1963, daß das Steviosid-Derivat Steviol eine Gibberellin-ähnliche Aktivität besitzt und bei ‘Dwarf-5-Mutanten’ von Zea mays den gleichen Wachstumseffekt erzeugt, der bisher nur bei Gibberellin A3 bekannt war (Felippe 1977; Busemann 1990).

Seit den 70er Jahren wird in São Paulo in verschiedenen Instituten in den Bereichen Physiologie, Biochemie und Toxikologie die Stevie untersucht. in den Instituten arbeiten u.a. Dietrich, Zaidan, Felippe, Metivier, Monteiro und Viana.

In Japan begannen seit den 60er Jahren umfangreiche Untersuchungen; hier sind in verschiedenen Bereichen folgende Personen beteiligt: Kato, Sumita, Kawatani und Sheu; zu den Inhaltsstoffen Sakamoto, Mitzukami und Yoshida; und zu den Züchtungsmöglichkeiten Sumita und Tamura. Für Aufsehen sorgten zwei Expeditionen Yokoyamas Anfang der 70er Jahre in denen er 500.000 Wildpflanzen in den Amambay Bergen ausgrub und sie auf verschiedene Versuchsstationen in Japan verteilte (Kienle 1993).

So identifizierten Tanaka Rebaudosid A, B, C, D, E und Kobashi (1977) Dulcosid A und B, wobei das zweite identisch mit Rebaudosid C ist. Steviosid ist jedoch das in größten Mengen anzutreffende Glucosid mit 5-22%, gefolgt von Rebaudosid mit 1,5-10% der getrockneten Blattmasse.

Der gesundheitliche Aspekt von Steviosid ist nach wie vor umstritten. Von Beginn der Steviaforschung gab es kontroverse Diskussionen und Erkenntnisse. Der forschungsgeschichtliche Umriß der gesundheitlich-medizinischen Erkenntnisse wird später aufgezeigt.

Natürlicher Standort und heutige Anbaugebiete

Stevia rebaudiana ist eine subtropische Staude, deren natürliches Verbreitungsgebiet im Nordosten Paraguays an der Grenze zu Brasilien liegt, genauer im Departamento Amambay mit den Koordinaten 22-23° S und 55-56° W. Größere Populationen fand man im Stromgebiet des Rio Ypane in 200 m über NN, oder im Quellgebiet des Rio Monday und auf dem Matto Grosso. Die Stevie ist stark auf kultivierte Flächen verbreitet worden (Shock 1982). Heute findet man nur noch selten wildwachsende Stevia-Stauden.

Souza-Brito beschreibt das Ursprungsgebiet der Stevie auf brasilianischer Seite, in Pantanal. Es handelt sich hier um ein sumpfiges Ökosystem, welches im Norden begrenzt wird durch den Rio Miranda. Die mittlere Höhe liegt bei 100 m NN. Vereinzelt wird hier Rinderhaltung betrieben, im Ganzen jedoch handelt es sich um eine noch relativ geschützte Gegend (Souza-Brito 1993).