Stevia Rebaudiana y sus potencialidades

Con la expansión acelerada de la tendencia 'naturalista y orgánica' de los hábitos alimentarios de las sociedades del primer mundo y en especial, en el campo de una nutrición mas sana (orgánica), con menos aditivos artificiales notablemente evidenciada por la rápida popularización de edulcorantes naturales no-calóricos, entre los que resalta el Kaá Heé por sus propiedades tanto medicinales, culinarias como para la industria alimenticia, cosmética y farmacéutica. Esta circunstancia sitúa actualmente al Kaá Heé entre los rubros alternativos de mayor rentabilidad por superficie cultivada.

La producción mundial de Stevia esta en alrededor de unas 30.000 (treinta mil ha) de las cuales 25 mil se hallan en china continental. El Paraguay ocupa el segundo lugar con unas 800 has. Otros países productores son, Corea, Canadá, Malasia, Vietnam, Brasil, Colombia, Ecuador, Argentina, Filipinas, Singapur, Tailandia, España y otros en menor escala.

Entre los mercados más competitivos se hallan el japonés, el norteamericano, el canadiense, parte de Europa y el resto de Asia. El mercado Latinoamericano, aun en su etapa de desarrollo, relativamente desconocido, representa un mercado potencial de gran envergadura.

El mercado mundial de edulcorantes de alto poder y bajo contenido calórico, es equivalente a entre 15 y 20 millones de kg de esteviósido por año.

La distribución del consumo mundial de edulcorantes se compone de 148 millones de toneladas de azúcar de caña, 20 millones de toneladas de edulcorantes artificiales y 4 mil toneladas de esteviósidos.

Botánicamente, la Stevia rebaudiana (Stevia Rebaudiana Bertoni) pertenece a la familia de las Asteráceas, género Stevia y especie S. rebaudiana, de la familia de los Crisantemos (Crysantheum Compositae). Existen más de 300 variedades de stevia en la selva Paraguayo- Brasilera. Crece espontáneamente en el hábitat semiárido de las laderas de las montañas del noreste paraguayo, en la región de la Cordillera de Amambay. Los guaraníes la llamaban Kaá-heé, que significa "yerba dulce". Aunque los conquistadores españoles tuvieron conocimiento de la stevia durante el siglo XVI, no atrajo la atención de los europeos hasta finales del siglo XIX gracias al Dr. Moisés Bertoni, naturalista suizo quien fue el primero en describirla científicamente en 1887 en el Alto Paraná. Posteriormente, en 1900, el químico paraguayo Ovidio Rebaudi estudiando la planta, descubrió un glucósido edulcorante capaz de endulzar mucho más que el azúcar común y que favorecían la salud, motivo por el que desde hace varias décadas se cultiva a los niveles popular e industrial, por sus propiedades edulcorantes y bajísimo contenido calórico. De hecho, en países como Estados Unidos, Brasil, Argentina, Japón (donde el consumo supera el 50% de los edulcorantes alimentarios utilizados), China, India, entre otros, donde se cultiva de forma extensiva, es utilizada con gran éxito.

Requerimientos agronómicos

El hábitat natural de esta planta son las regiones semiáridas, pero perfectamente adaptable a regiones tropicales y subtropicales. En estado silvestre crece en terrenos arenosos, poco fértiles, pero requiere de un buen drenaje. Generalmente produce bien en suelos franco arenosos o franco arcillosos con pH entre 5.5 y 7.5. Es una planta de días largos y mucho sol. Produce muy bien desde el nivel del mar hasta los 1,500 metros de altura, incluyendo zonas costeras. Requiere de 1,400 a 1,800 mm de lluvia por año. La planta no soporta sequías muy prolongadas. Para su crecimiento soporta temperaturas de 13°C, estando la óptima en el rango de 18°C a 34°C. Resiste y prospera hasta los 43°C, pero acompañada de precipitaciones frecuentes. Valores por debajo de 13°C, inhiben el crecimiento hasta 5°C, y por debajo de este valor, la planta muere.

En zonas con altas precipitaciones es recomendable que el terreno tenga una ligera pendiente para evitar encharcamientos, también es recomendable establecer curvas de nivel. No se recomienda su plantación en suelos salinos.

En cuanto a la nutrición mineral, esta planta no es muy exigente en macro y micronutrientes. Sin embargo si el suelo es arcilloso o arenoso se recomienda adicionar materia orgánica. La plantación debe contar con tierra de bosque negra o materia orgánica preferentemente, humus de lombriz, estiércol vacuno o equino, no es recomendable la gallinaza por facilitar la presencia de nemátodos. Con estos productos se efectúa la restitución al suelo de los nutrientes extraídos por la planta, sin tener que recurrir al uso de fertilizantes sintéticos.

Si el suelo presenta acidez marcada, será necesario estudiar las causas y luego proceder a enmendar. Aunque algunos autores plantean que esta planta es más bien acidófila.

Características botánicas

Esta planta es un arbusto perenne, que alcanza los 90 cm de altura. Las hojas alternas de hasta 5 cm de largo por 2 cm de ancho, de forma lanceolada o elíptica, son dentadas, simples, de color verde oscuro brillante y superficie rugosa, a veces algo vellosas, en dependencia de la variedad. Los tallos son pubescentes y rectos, ramificándose sólo después del primer ciclo vegetativo, con tendencia a inclinarse. Las raíces son mayormente superficiales, aunque una sección engrosada se hunde a mayor profundidad, son fibrosas, filiformes y perennes, y son la única parte de la planta en la que no se presentan los esteviósidos. Es dioica, presentando a comienzos de primavera flores pequeñas, tubulares y de color blanco, sin fragancia perceptible, en panículas corimboides, formadas por pequeños capítulos axilares; S. rebaudiana tarda más de un mes en producir todas las flores, es una planta alógama (fertilización cruzada), por lo que la reproducción por semilla botánica no es recomendable. Los frutos son aquenios dotados de vellosidades que facilitan su transporte eólico, pero el mejor método de reproducción para su cultivo es por esqueje, muy superior al de la micropropagación, que tiene un nivel de supervivencia muy bajo. El ciclo productivo de la stevia es de 7 a 8 años.

Cosecha

La primera cosecha se realiza hacia el final de la primavera y la segunda en otoño temprano. Bajo condiciones de clima adecuado pueden llegar a realizarse tres cortes al año. Luego del corte se seca y enfarda para su envío a la planta de extracción.

Los cortes de primavera y otoño producirán rendimientos más altos, pero en promedio se estima que se lograrán unos 2500 a 3500 kg/ha/año de hoja seca.

Los rendimientos son crecientes durante los primeros tres años de cultivo, recudiéndose a partir del cuarto, momento en el cual se estima conveniente replantear el cultivo.

El rendimiento en esteviósido de la materia seca obtenida, es variable, dependiendo tanto de factores genéticos como ambientales, incluyendo en esto último tanto las condiciones de clima como de suelo, las circunstancias meteorológicas durante la estación de crecimiento y el manejo del cultivo. Así, se puede encontrar en la bibliografía rendimientos desde 7% hasta 20%.

Rendimiento

La plantación definitiva podrá ser realizada ubicando los plantines entre 0,60 m a 0,85 m entre líneas y 0,16 a 0,25 m entre plantas de la línea. De todos modos, se estimará una densidad de plantación de entre 55.000 y 85.000 plantas/ha, debido a que las distancias del cultivo convendrá adecuarlas, en cierta medida, a la maquinaria disponible en cada establecimiento.

Los rendimientos pueden alanzar hasta 12 t/año considerando un distanciamiento de 0.40 m entre surcos y 0.20 m entre plantas, lo que está en función de un número mayor de cortes, además de las características edáficas y climáticas. En tal sentido las zonas donde se recomienda masificar su producción es en zonas de selva, y en condiciones de sierra en los valles interandinos a altitudes menores a 1800 m.s.n.m.

En Perú se ha demostrado que es un cultivo viable en la Amazonía alta, es muy rentable. Su ciclo de vida es de 8 años y rinde en promedio 7 t de hoja seca por Ha/año a partir del año 2 y en esteviósido 700 kg/ha/año (10% del peso de las hojas)

Importancia económica

El principal producto de esta planta es la hoja, cuya siembra y cosecha serán preferentemente orgánicas y sin empleo de agroquímicos, lo que dará un mayor valor agregado al producto. Como cultivo orgánico alcanza hasta US $ 3,50 USD/kg de hoja seca (Zubiate, 2007).

El principio activo de la stevia son el esteviósido y el rebaudiósido, que son los glucósidos responsables del sabor dulce de la planta. Estos principios aislados son hasta 300 veces más dulces que la sacarosa.

En los últimos tiempos, esta planta ha atraído la atención de muchos debido a que, en sus hojas, posee una sustancia denominada esteviósido, reconocido como uno de los edulcorantes más potentes y sanos del planeta, por sustituir el azúcar de caña y de remolacha y ofrecer a sus consumidores una alternativa sana, constituida por una mezcla de por lo menos, seis glucósidos diterpénicos, de peso molecular es de 804,80 g, cuya fórmula es C38H60O18, que son los compuestos que le infringen la característica de un dulzor mayor que el de la sacarosa y que por sus características físico-químicas y toxicológicas permite su inclusión en la dieta humana, para ser utilizada como un edulcorante dietético natural, sin efectos colaterales. Pero en exceso puede resultar de gusto amargo e indeseable, atenuado en dependencia del método utilizado para su extracción. Este regusto, según Phillips (1987) es atribuido a la presencia de aceites esenciales, taninos y flavonoides, mientras que Soejarto et al (1983) creen que los sesquiterpenos de lactona son responsables de esta característica. Por su parte, Tsanava et al (1991) sugieren que tanto el cariofileno como el spathulenol contribuyen decisivamente al regusto. Sin embargo, como señaló Phillips (1987), el esteviósido y el rebaudiósido son parcialmente responsables del regusto, aunque la contribución del rebaudiósido es significativamente inferior al del esteviósido.

La stevia, es por tanto, un cultivo innovador y muy rentable, que presenta condiciones promisorias en el mercado tanto nacional como internacional. El consumo ya sea como hierba o como productos industrializados, derivados de esta especie vegetal, se presenta muy interesante, pues está destinada a sustituir el uso de edulcorantes sintéticos como el Aspartame, Sacarinas, Ciclamatos, entre otros productos, que cada vez son más cuestionados por presentar efectos tóxicos e incluso alguno de ellos cancerígenos a los usuarios que son, en su mayor parte, diabéticos, obesos o simplemente personas dispuestas a mantener o disminuir su peso corporal. Asimismo, se estima que en un futuro esta planta está destinada a reemplazar el azúcar obtenido a partir de caña o de remolacha.

Propiedades y usos

Las hojas secas de stevia contienen aproximadamente 42% de sustancias hidrosolubles siendo el principio activo más importante, el esteviósido. Además, contienen proteínas, fibra, hierro, fósforo, calcio, potasio, zinc, rutina, vitamina A y C.

Algunos estudios indican que esta planta tiene actividad antibiótica, en especial frente las bacterias que atacan las mucosas bucales y los hongos que dan origen a la vaginitis en las mujeres. Por sus propiedades curativas, se utiliza también para contrarrestar la fatiga, y para combatir dolencias en el hígado, el páncreas y el bazo. En la medicina paraguaya se utiliza la Stevia rebaudiana como hipoglucemiante, digestivo, cardiotónico, diurético, hipotensor, vasodilatador, antiácido. También tiene efectos beneficiosos en la absorción de grasas y en la presión arterial; revitaliza las células epiteliales y ayuda en la rápida cicatrización de las heridas.

La Stevia rebaudiana puede ser de gran ayuda para aquellas personas que deben disminuir o controlar su ingesta de azúcares, como es el caso de los diabéticos tipo I, dado que este edulcorante no es metabolizado por el organismo. Esta sustancia permite mantener dentro de valores normales los niveles de glucosa en sangre, induciendo a las células beta del páncreas a producir importantes cantidades de insulina y como resultado, se podría pensar en la eliminación parcial o total de la insulina, en el caso de diabetes tipo II en pacientes adultos, para los cuales la ingesta de glúcidos no es tan importante como en pacientes jóvenes. Así mismo, podría ayudar a individuos que padecen obesidad, a equilibrar o disminuir su ingesta calórica facilitando la pérdida de peso.

Es antioxidante y diurética; realza el aroma de las infusiones o alimentos; retarda la aparición de la placa de caries, cuando es usado en enjuagues bucales y pasta dental; puede ayudar en la desintoxicación del organismo debida al tabaquismo y al alcoholismo, al su infusión reducir el deseo hacia ambos tóxicos; mejora la resistencia frente a resfriados y gripes.

Esta pequeña planta se emplea también como edulcorante de mesa, en la elaboración de bebidas como la Coca-Cola, dulces, mermeladas, chicles, en pastelería, confituras, yogures, entre otros. También se puede encontrar en productos anti-envejecimiento, como geles de baño y espray para el rostro. El concentrado de la hoja, sobre base acuosa, es muy útil como cosmético. Cuando se aplica como una mascarilla facial produce un estiramiento y una suavidad efectiva de la piel, tensa las arrugas y ayuda en la cura de varios problemas de la piel, entre ellos el acné, la seborrea, la dermatitis y el eczema.

Se puede consumir en forma natural o en infusión, con un efecto antioxidante destacadísimo, seis veces mayor que el del reputado té verde.

Por su probada eficacia limpiadora del sistema circulatorio, trata eficazmente, según documentación médica avalada por las universidades japonesas, artritis, ictus y apoplejías, alergias, hepatitis crónica, pericarditis, hipertensión, y las consecuencias diabéticas como disfunción eréctil, retinopatía diabética y pie diabético.

En Japón el concentrado de esta planta se usa como alimento en la cría de animales como peces y en la agricultura en la obtención de frutas más dulces y grandes. Los residuos fermentados de la planta, son aplicados en terrenos donde su sobreexplotación con agroquímicos, ha conducido a la infertilidad, recuperándolos en pocos años.

En la actualidad se vienen realizando distintos estudios con miras a lograr su estatus definitivo de los esteviol glucósidos y la apertura de su libre comercialización. La FAO y la OMS han incluido a la stevia en sus listas para el paso definitivo a su Codex Alimentarios, siendo su autorización al nivel internacional, inminente (II Reunión Internacional de Stevia – Paraguay, 2006). Dichos acontecimientos indican que la stevia se perfila como una planta promisoria que beneficiaría a la salud humana y contribuiría a la mejora de las economías campesinas ante la gran demanda que se avecina.

Un avance reciente en tal sentido, es el resultado de un vínculo entre el Centro de Investigaciones y Educación en Soluciones Alimenticias (CIESAM) de La Azulita y la Central Azucarera El Palmar, que tiene uno de los proyectos de siembras de Stevia más ambicioso de Venezuela.

La Azulita, municipio Andrés Bello, se impulsa como uno de los grandes productores de plantines de stevia en este país.

Actualmente, se trabaja en el inicio del Centro de Propagación de Stevia, a través del cual se comenzará a producir en grandes cantidades en beneficio de las empresas del ramo.

En tal sentido, el CIESAM adquirió recientemente el compromiso de proveer a la Central Azucarera El Palmar, 1.000 plantines para fortalecer la propuesta.

Control de plagas y enfermedades

En países como Perú no se han reportado ataques significativos de plagas o enfermedades. A pesar de que sólo se ha utilizado macerados de tabaco y ají diluidos en agua, y barbasco, como productos preventivos. También reportan ataques esporádicos y aislados de hongos (Oidium) producidos en algunas plantas caídas que sufrieron encharcamientos. Es de indicar que estas condiciones se dieron en plantaciones de selva y ceja de selva de Perú, que en su mayor parte adoptaron sistemas de cultivo orgánico.

En grandes plantaciones comerciales en Paraguay y Brasil, si se han detectado enfermedades producidas por hongos y nemátodos, así como algunas plagas, entre las que se citan, pulgones, orugas cortadoras, hormigas, babosas y coleópteros; y entre las enfermedades producidas por hongos se mencionan ataques de Alternaria steviae, Septoria sp, Sclerotium sp, como las más abundantes. También Rhizoctonia solani, Sclerotinium rolfsii, Botrytis cinerea, Fusarium sp, Cercospora steviae; y entre los nemátodos, el Meloydogyne sp.

Es importante la supervisión frecuente de la plantación para detectar y eliminar inmediatamente las plantas sospechosas (quemar y enterrar).

Tecnología de extracción de la Stevia

Una planta de aproximadamente 1 m de altura, produce alrededor de 70 g de material seco utilizable, de los cuales 25 g corresponden a hojas. El esteviósido es un "polvo blanco cristalino, inodoro, no higroscópico, no fermentable, de sabor dulce, aún en soluciones muy diluidas, muy soluble en agua". Sin embargo, tiene como principal obstáculo para su comercialización lo que se denomina un retrogusto, que para ser eliminado requiere procesos de laboratorio costosos. Sin embargo, la ingesta de las hojas tiernas es mucho más económica e igual de saludable y con más propiedades medicinales que los extractos purificados.

Todos los procesos de extracción convencionales descritos en la literatura siguen una metodología similar (Phillips, 1987). Las hojas de stevia son extraídas con agua caliente o alcoholes. En algunos casos, las hojas son tratadas con solventes no polares, como cloroformo o hexano para eliminar los aceites esenciales, los lípidos, clorofila y otras sustancias no polares. El extracto se aclara por precipitación con soluciones de sal o alcalinas y luego es concentrado y redisuelto en metanol para la cristalización de los glucósidos. Los cristales están formados casi por esteviósido puro.

ETAPAS DEL PROCESO EXTRACCION

• Extracción

• Clarificación

• Purificación

• Concentración y secado

Etapas del proceso de purificación del esteviósido

Etapas del proceso

1era. etapa: Selección, molienda y tamizado en malla 200 &µm.

2da. etapa: Extracción acuosa con CaCO3 por 24 horas, posterior filtración cuidadosa.

3ra. etapa: Extracción regulando el pH con Ca (OH)2 en frío y en caliente para definir el método más óptimo y posterior filtración cuidadosa.

4ta. etapa: Regular el pH del extracto 10 – 12 y posterior filtración.

5ta. etapa: Clarificación usando en unos casos carbón activado y en otras arcillas activadas. Regulando a un pH 7,5.

6ta. etapa: Purificación usando resinas de intercambio iónico y obtención de cristales.

ESQUEMA DEL PROCESO DE OBTENCION DE ESTEVIOSIDOS (Bravo, et al, 2009)

ASPECTOS A CONSIDERAR DURANTE LA EXTRACCION

• Solvente (orgánicos, agua, enzimas)

• Tamaño de partícula

• Proporción materia prima:solvente

• Tiempo y temperatura de extracción

PURIFICACION

• Intercambio aniónico, intercambio catiónico: pH, fuerza iónica, flujo, etc.

• Recuperación del esteviósido

• Recuperación de antioxidantes y otros compuestos bioactivos

Bibliografía

Bravo, M. A., N. Ale B., D. Rivera C., J. Huamán M., D. Delmás R., M. Rodríguez B., M. Polo S., M. Bautista C. Caracterización química de la Stevia rebaudiana Rev. Per. Quím. Ing. Quím. Vol. 12 N.º 2, 2009. Págs. 5-8

Phillips, K.C. Stevia: steps in developing a new sweetener. In: T. H. Grenby (Ed.), Developments in Sweeteners 3, Elsevier, New York, p. 1 (1987).

Soejarto, D.D.; Compadre, C.M.; Medon, P.J.; Kamath, S.K.; Kinghorn, A.D. Potential sweetening agents of plant origin-II: Field search for sweet-tasting Stevia species, Econ. Bot. 37, 71 (1983).

Tsanava, V.P.; Sardzhveladze, G.P.; Kharebava, L.G. Effect of technological procedures on the composition of volatile substances in Stevia rebaudiana, Subtrop. Kul't 3 64. Apud: Chemical Abstracts 116: 82387g (1991).

ZUBIATE, F. Manual del Cultivo de la Stevia (Yerba Dulce). 2007. Disponible desde Internet en: http://www.engormix.com/s_articles_view.asp?art=1337 (con acceso el 10/06/2011).

Autor:

Maribel