Steviol Glycosides from Stevia rebaudiana: An Updated Overview of Their Sweetening Activity, Pharmacological Properties, and Safety Aspects
Adriana Monserrath Orellana-Paucar1,2
1Nutrition and Dietetics School, Faculty of Medical Sciences, University of Cuenca, Cuenca 010204, Ecuador; [email protected]2Pharmacology and Nutritional Sciences Interdisciplinary Research Group, Faculty of Medical Sciences, University of Cuenca, Cuenca 010204, Ecuador
Molecules. 2023 Feb; 28(3): 1258.
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https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9920402/
Resumen
Esta revisión basada en la literatura sintetiza la información científica disponible sobre los glucósidos de esteviol como edulcorantes naturales y moléculas con potencial terapéutico. Además, analiza las preocupaciones de seguridad con respecto al consumo humano. Los glucósidos de esteviol exhiben una competencia edulcorante superior a la de la sacarosa y no son calóricos, no cariogénicos y no fermentadores.
La evidencia científica alienta al esteviósido y al rebaudiósido A como edulcorantes alternativos a la sacarosa y respalda su uso en función de la ausencia de efectos nocivos para la salud humana.
Además, estos compuestos activos aislados de Stevia rebaudiana poseen interesantes actividades medicinales, que incluyen actividad antidiabética, antihipertensiva, antiinflamatoria, antioxidante, anticancerígena y antidiarreica. Las bioactividades descritas de los glicósidos de esteviol merecen especial atención en base a su dependencia de la dosis y situaciones patológicas específicas. Se necesita más investigación clínica para comprender los mecanismos de acción subyacentes, los índices terapéuticos y las aplicaciones farmacológicas.
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Acción Antidiabética
La diabetes es una enfermedad metabólica crónica caracterizada por una cantidad insuficiente de insulina debido a la destrucción de las células beta del páncreas (diabetes tipo 1) o la incapacidad de las células para usar la insulina de manera efectiva debido a una capacidad de respuesta alterada (diabetes tipo 2) [38]. Esta enfermedad afecta a alrededor de 536,6 millones de personas en todo el mundo [39]. Entre los factores que contribuyen a la diabetes mellitus tipo 2 (DM2) se encuentran los hábitos alimentarios poco saludables, la escasa actividad física y la predisposición genética. En la DM2, el metabolismo de la glucosa en el hígado está alterado y sus tejidos periféricos resisten las concentraciones promedio de insulina. Además, el desarrollo de aterosclerosis y los trastornos cardiovasculares son las complicaciones más comunes de la DM2 [40].
Se realizó un estudio con y sin esteviósido en ratas Goto-Kakizaki (GK) diabéticas tipo 2 y Wistar normales para comprender mejor la actividad hipoglucémica del esteviósido [41]. En ratas diabéticas, el esteviósido (0,2 g/kg; administración i.v.) disminuyó los niveles de glucosa en sangre y aumentó las respuestas de insulina y las reacciones a una prueba de tolerancia a la glucosa intravenosa (IVGT).
Por otro lado, el esteviósido mejoró los niveles de insulina por encima de los basales durante la IVGT, sin alterar la respuesta de la glucosa en sangre, en ratas normales. Esta investigación sugirió al esteviósido como un posible fármaco candidato para tratar la diabetes tipo 2. Este hallazgo se correlaciona con la capacidad del esteviósido para ejercer una actividad hipoglucemiante dependiente de la dosis y reducir la resistencia a la insulina en ratas inducidas por estreptozocina diabética (STZ). Con respecto a los posibles mecanismos de acción, se da a entender que el esteviósido estimula la secreción de insulina y aumenta la sensibilidad a la insulina debido al retraso de la gluconeogénesis causado por una disminución en la expresión del gen de la fosfoenol piruvato carboxi quinasa (PEPCK) en el hígado de rata [42].
Además, el rebaudiósido A aumentó la producción de insulina en islotes murinos aislados de Langerhans dependiendo de la concentración extracelular de Ca2+ [43]. El esteviósido y el rebaudiósido A actuaron como ligandos del receptor, imitando el efecto de la insulina. Los SG aumentaron la ingesta de glucosa en fibroblastos de rata [44]. Similar a la acción de la insulina, las SG desencadenaron un aumento en la actividad de transporte de glucosa en células de leucemia humana HL-60 y neuroblastoma humano SH-SY5Y. Además, las SG y la insulina promovieron la fosforilación de PI3K y Akt. Por lo tanto, se dio a entender que la translocación de GLUT está relacionada con la modulación de la vía PI3K/Akt [45]. La evidencia muestra que el esteviósido puede aumentar el transporte de glucosa mediado por insulina hacia el músculo esquelético y la sensibilidad a la insulina en ratas resistentes a la insulina y sensibles a la insulina [46].
Además, el esteviósido y el rebaudiósido A aumentaron la actividad de TRPM5, un canal catiónico activado por Ca2+ en las células β pancreáticas. En consecuencia, la secreción de insulina asociada con TRPM5 aumentó y previno la hiperglucemia en ratones con diabetes inducida por una dieta rica en grasas [47]. Los estudios in vivo y ex vivo en ratas demostraron que ni la suplementación dietética con esteviósido ni con rebaudiósido A (500 y 2500 mg/kg) alteró la glucosa en sangre, la insulina o el índice de resistencia a la insulina. Sin embargo, las SG normalizaron el metabolismo de los lípidos y protegieron los órganos internos del daño en este modelo [48].
Los posibles efectos no deseados sobre el metabolismo son insignificantes, ya que los SG parecen no actuar como agonistas de los receptores de glucocorticoides (GR) y, por lo tanto, no obstaculizan la expresión de los genes diana de GR, los niveles de proteína GR o los GR en las células mononucleares de sangre periférica [49]. Con respecto a los niveles normales de glucosa en sangre, una administración oral de 5,5 mg/kg/día de esteviósido durante 15 días en ratas normales no provocó ningún efecto con esteviósido. Por el contrario, con la stevia (20 mg/kg/día), la concentración de glucosa en plasma disminuyó por debajo de los niveles basales debido a la disminución de la actividad de la piruvato carboxilasa y PEPCK [50].
El esteviósido no ejerce un efecto antihiperglucémico a concentraciones normales de glucosa, pero sí lo hace a niveles elevados de glucosa en sangre en ratas diabéticas. Por otro lado, el efecto hipoglucemiante observado de la stevia podría explicarse con la presencia de otro constituyente en el extracto, diferente al esteviósido, sin su selectividad. La evidencia clínica respalda el consumo a largo plazo de esteviósido (250 mg, tres veces al día durante tres meses) sin efecto sobre los niveles normales de concentración de glucosa o la presión arterial [11].
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Conclusiones y direcciones futuras
En cuanto a su uso como edulcorante, se ha demostrado que el consumo oral de esteviósido a las dosis recomendadas de 4 mg/kg no es teratogénico ni cancerígeno.
Ni el esteviósido ni el rebaudiósido A se absorben en el tracto gastrointestinal humano. Ambos SG (Glicósidos de Esteviol) se convierten en esteviol libre a través de la acción microbiana.
El esteviol se absorbe pero se elimina rápidamente por la orina en forma de glucurónido de esteviol. Estos aspectos farmacocinéticos constituyen una ventaja significativa en términos de toxicidad potencial, ya que cuanto más rápido se elimina un metabolito, más se reduce significativamente la probabilidad de que se produzcan efectos secundarios.
Por lo tanto, el esteviósido puede considerarse una alternativa segura, no calórica, no cariogénica, no alergénica y natural a la sacarosa.
Aunque no se ha evaluado la aplicabilidad del esteviósido en niños, embarazo o lactancia, la evidencia preclínica y clínica de su seguridad permite recomendarlo, respetando la acceptable daily intake (ADI).
Quizás la principal limitación de su uso es su regusto amargo. Sin embargo, hoy en día, la glicosilación enzimática mejora las propiedades sensoriales y la aceptabilidad.
La evidencia actual ha señalado que el esteviósido y el rebaudiósido A, administrados en dosis más altas que la acceptable daily intake (ADI), pueden proponerse como candidatos potenciales a fármacos para el tratamiento de trastornos cardiovasculares, diabetes, cáncer, inflamación, diarrea y procesos oxidativos. C
abe destacar que las propiedades farmacológicas de SG se observan específicamente en situaciones patológicas. Por ejemplo, el esteviósido no causa hipoglucemia a concentraciones normales de glucosa, pero la stevia sí. Este hecho resalta la necesidad de continuar investigando y caracterizando la bioactividad de las SG aisladas, ya que en el extracto de stevia se pueden encontrar una gran variedad y cantidad de constituyentes que podrían generar efectos sinérgicos o inhibitorios entre sí. Por lo tanto, se necesitan más estudios clínicos para determinar las dosis adecuadas con fines farmacológicos.
Fuente:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9920402/
