استیویا

استه‌ویول، بلوک‌های پایه ساختمانی گلیکوزیدهای استه‌ویول
استیویا یا استویا (؛ ) یک شیرین‌کننده و جایگزین شکر است که از عصاره گیاه شیرین‌برگ به‌دست می‌آید.
ماده فعال و موثر استیویا، «گلیکوزیدهای استه‌ویول» (بیشتر استه‌ویوساید و ربادیوساید) است که تا حدود ۱۵۰ برابر شیرین‌تر از قند معمولی، مقاوم‌به‌حرارت، مقاوم به تغییرات پی‌اچ و غیرقابل تخمیر است. طعم استیویا شروعی آهسته اما دوامی درازمدت‌تر از قند دارد و برخی از مواد استحصال‌شده از آن کمی تلخ و در غلظت‌های بالا، پس‌مزه‌ای شبیه به شیرین‌بیان دارند.
در کشورهای مختلف، وضعیت قانونی این ماده شیمیایی، جهت استفاده به‌عنوان یک ماده افزودنی غذایی یا مکمل غذایی متفاوت است. در ایالات متحده آمریکا، عصاره گلیکوزید استیویا در رده‌بندی افزودنی‌های مجاز (در مجموع بی‌خطر یا GRAS) قرار دارد و اجازه استفاده در محصولات خوراکی را دارد؛ اما برگ استیویا و عصاره فراوری‌نشده آن، افزودنی مجاز نیست و توسط سازمان غذا و داروی آمریکا برای مصارف خوراکی تایید نشده‌است. اتحادیه اروپا، استیویا را در سال ۲۰۱۱ میلادی پذیرفت و در ژاپن، این ماده سال‌هاست که به‌عنوان شیرین‌کننده مورد استفاده بوده‌است.
تاریخچه
کشف
شیرین‌برگ
مردمان «گوارانی» در آمریکای جنوبی، از بیش از ۱۵۰۰ سال قبل، گیاه شیرین‌برگ را مورد استفاده قرار داده‌اند و آنرا «کا-هئه» (به معنای سبزی شیرین) می‌نامیدند. برگ‌های این گیاه را پرتغالی‌ها و برزیلی‌ها، بطور سنتی از صدها سال پیش برای شیرین کردن، چای‌ها و معجون‌های درمانی محلی و همچنین به‌عنوان یکی از «تنقلات شیرین» مصرف می‌کردند. سرده این گیاه را به افتخار پزشک و گیاه‌شناس اسپانیایی «پدرو خائیمه استه‌وه» (که در کشورهای انگلیسی‌زبان او را با نام «پتروس جاکوبوس استه‌ووس» می‌شناسند) و استاد رشته گیاه‌شناسی در «دانشگاه والنسیا» بود، نامگذاری کرده‌اند.
در سال ۱۸۹۹ میلادی، گیاه‌شناس سوئیسی «مویسس سانتیاگو برتونی» که مشغول انجام پژوهش در کشور پاراگوئه بود، این گیاه و طعم شیرین آنرا برای نخستین بار با جزئیات کامل شرح داد. تا مدت‌ها، بررسی‌های محدود و ناچیزی بر روی این گیاه انجام شده بود تا آنکه در سال ۱۹۳۱ میلادی، دو شیمی‌دان فرانسوی، گلیکوزیدهایی را که مسئول طعم شیرین این گیاه هستند، از آن استخراج کردند.
نظارت و مقررات اولیه
در خلال دهه ۹۰ میلادی، سازمان غذا و داروی آمریکا دو درخواست جهت ثبت این ماده به عنوان یک، افزودنی مجاز دریافت کرد، اما با «جزئیاتی که در درخواست‌نامه آمده و نتیجه‌گیری‌هایی که شده‌است» مخالفت کرد و از پذیرشش سر باز زد. در سال ۲۰۱۵ میلادی، هنوز سازمان غذا و داروی آمریکا استیویا را یک «ماده مجاز افزودنی غذایی» نمی‌دانست و اعلام نمود که «این ماده در ایالات متحده یک افزودنی مجاز نیست، چرا که اطلاعات سم‌شناسی مربوط به آن کامل نیست». مصرف استویا برای سال‌یان متمادی ممنوع بود تا آنکه «لایحه آموزش و سلامت مکمل‌های غذایی ۱۹۹۴» به تصویب رسید و سازمان غذا و داروی آمریکا آنرا به عنوان یک «مکمل غذایی» (و نه یک افزودنی مجاز) پذیرفت.
در دسامبر ۲۰۰۸ میلادی، سازمان غذا و دارو، یک موافقت‌نامه مشروط از نوع «no objection» برای مجاز شدن ماده «تروویا» (محصول مشترک کارگیل و شرکت کوکاکولا) و ماده «پیور ویا» (محصول مشترک شرکت پپسی و شرکت «ارث سوئیتنر» از زیرمجموعه‌های «مری‌سانت») صادر کرد که هر دو از ماده ربادیوساید آ (از مشتقات گیاه شیرین‌برگ) استفاده می‌کردند. با این حال سازمان غذا و دارو اعلام کرد که این مواد، «استیویا» نیستند، بلکه محصولات به‌شدت تلخیص‌شده محسوب می‌شوند. از سال ۲۰۱۷ میلادی، گلیکوزیدهای کاملا خالص استیویا در آمریکا، جهت استفاده در مواد غذایی، بی‌خطر و قابل‌قبول هستند.
در ژوئن ۲۰۱۶ میلادی، اداره گمرک و حفاظت مرزی ایالات متحده آمریکا، دستور ضبط و ممنوعیت ورود محصولات استیویای وارداتی از چین را صادر کرد، چرا که گزارش‌هایی در دست بود که نشان می‌داد این مواد توسط کار اجباری در زندان تولید می‌شوند.
نتایج پژوهش‌های اولیه، کمیسیون اروپا را واداشت تا مصرف استیویا در مواد غذایی را در اتحادیه اروپا ممنوع اعلام کند و بدین ترتیب، پژوهش‌های بعدی نیز منتفی شد. در سال ۲۰۰۶ میلادی، نتایج پژوهش‌های انجام‌شده که توسط سازمان جهانی بهداشت منتشر شد، هیچگونه عوارض جانبی برای این ماده را نشان نداد.
مصارف تجاری
در اوایل دهه ۷۰ میلادی، مصرف شیرین‌کننده‌هایی چون سیکلامات سدیم و ساخارین اندک‌اندک کاهش یافته و از محصولات کوکا کولا جمع‌آوری شد. سپس مصرف استیویا به‌عنوان یک جایگزین در ژاپن آغاز گشت و محلول آبی عصاره برگ‌های شیرین‌برگ که از آن، استه‌ویوساید خالص‌شده استحصال می‌شد، به‌عنوان شیرین‌کننده بکار گرفته شد. نخستین شیرین‌کننده تجاری استیویا در ژاپن، توسط «شرکت موریتا کاگاکو کوگ‌یو» در سال ۱۹۷۱ عرضه شد. ژاپنی سال‌هاست که از استیویا در فراورده‌های غذایی، نوشیدنی‌های غیرالکلی و مصارف روزمره استفاده می‌کنند. در سال ۲۰۰۶ میلادی، این کشور، بیش از هر کشور دیگری در جهان استیویا مصرف می‌کرد و استیویا تا ۴۰٪ از بازار شیرین‌کننده‌ها را به‌خود اختصاص داده بود.
در میانه دهه ۸۰ میلادی، استیویا، در صنایع غذاهای طبیعی و سالم آمریکا، به‌عنوان یک شیرین‌کننده طبیعی و غیرانرژی‌زا، برای چای و معجون‌های کاهش وزن، متداول و محبوب شد. سازندگان شیرین‌کننده مصنوعی «ناتورا سوئیت» از مسئولان سازمان غذا و دارو خواستند تا شیرین‌برگ را بررسی و آزمایش کنند. در سال ۲۰۰۷ میلادی، شرکت کوکاکولا اعلام کرد که قصد دارد تا برای پذیرش شیرین‌کننده خود «رابیانا» (ربادیوساید آ تغلیظ‌شده) به‌عنوان یک افزودنی غذایی در آمریکا از سال ۲۰۰۹ و همچنین بازاریابی آن در ۱۲ کشور جهان جهت استفاده در فراورده‌های غذایی، اقدام کند. در ماه مه ۲۰۰۸ میلادی، کارگیل و شرکت کوکاکولا اعلام کردند که ماده «تروویا» (یک شیرین‌کننده تجاری استیویا که حاوی اریتریتول است) و «ربیانا» در بازار، در دسترس مصرف‌کنندگان خواهد بود و سازمان غذا و دارو نیز در دسامبر ۲۰۰۸ اجازه مصرف آنرا به عنوان افزودنی غذایی صادر کرد. کوکاکولا اعلام کرد که قصد دارد تا نوشیدنی‌های شیرین‌شده با استیویا را از اواخر دسامبر ۲۰۰۸ روانه بازار کند. از سال ۲۰۱۳ میلادی به بعد، کوکاکولا لایف که حاوی استیویاست، در چندین کشور جهان به بازار عرضه شده‌است.
کمی بعد نیز، شرکت پپسی و «پیور سرکل»، شیرین‌کننده استیویای خود را با نام «پیور ویا» به بازار معرفی و عرضه کردند، اما توزیع نوشیدنی خود را بر پایه ربادیوساید آ، تا دریافت تاییدیه رسمی سازمان غذا و دارو، به تعویق انداختند. از زمان پذیرش این مواد توسط سازمان غذا و دارو، شرکت کوکاکولا و شرکت پپسی، محصولات گوناگونی را که دارای این شیرین‌کننده هستند، به بازار عرضه کرده‌اند.
تا سال ۲۰۰۶ میلادی، چین بزرگترین صادرکننده محصولات استه‌ویوساید بوده‌است.
عصاره استیویا در فروشگاهی در پاراگوئه
عصاره‌های صنعتی
ماده ربادیوساید آ کمترین میزان تلخی را در میان گلیکوزیدهای استه‌ویول در شیرین‌برگ داراست. برای تولید تجاری ربادیوساید آ، برگ‌های شیرین‌برگ را خشک کرده و طی فرایندی، آب‌گیری می‌کنند. این عصاره خام در حدود ۵۰٪ «ربادیوساید آ» دارد. سایر گلیکوزیدها با استفاده از روش‌های بلوری شدن جداسازی می‌شوند که در آن، از اتانول و متانول به‌عنوان حلال استفاده می‌شود.
عصاره‌ها و مشتقات استیویا، با روش‌های صنعتی گوناگون تولید شده و با نام‌های تجاری مختلف، روانه بازار می‌شود.
«ربیانا» نام یکی از مشتقات استیویا به نام ربادیوساید آ است.
«تروویا» نام تجاری ترکیبی از ربیانا، اریتریوتول و طعم‌دهنده‌های طبیعی است که توسط شرکت‌های، کارگیل و کوکاکولا تولید می‌شود.
«پیور ویا» نام تجاری «ربیانا» است که توسط شرکت پپسی ساخته می‌شود.
مکانیسم اثر
گلیکوزیدها، مولکول‌هایی هستند که دارای گلوکز بوده و به مواد غیر قندی دیگری موسوم به «آگلیکون‌ها» متصل شده‌اند. آزمایش‌های اولیه نشان داد که گیرنده‌های مزه در زبان با گلیکوزیدها تحریک شده و حس «شیرینی» آن و همچنین پس‌مزه تلخ بعدی را با تحریک مستقیم گیرنده‌های شیرینی و تلخی منتقل می‌کنند.
بر پایه پژوهش‌های بنیادی، استه‌ویول و گلیکوزیدهای آن با نوعی کانال‌های پروتئینی یونی به نام TRPM5، واکنش نشان داده که سیگنال‌های عصبی را از گیرنده‌های شیرینی و تلخی آغاز کرده و طعم شیرینی و تلخی و مزه‌های اومامی را تقویت می‌کند. اثرات هم‌افزایی گلیکوزیدها بر روی گیرنده‌های شیرینی و TRPM5، توضیحی برای درک طعم شیرین این ماده است. برخی گلیکوزیدهای استه‌ویول (ربادیوساید آ) شیرین‌تر از بقیه (استه‌ویوساید) احساس می‌شوند.
استه‌ویول در طول دستگاه گوارش هضم نمی‌شود و پس از جذب در خون، توسط کبد تجزیه شده و به «گلوکورونید استه‌ویول» مبدل می‌شود و به داخل ادرار ترشح می‌شود.
سلامت و ایمنی
یک بررسی پژوهشی نشان داد که استیویا می‌تواند جایگزینی برای قند در بیماران مبتلا به دیابت، کودکان و آنهایی که مایل به کاهش کالری دریافتی خود هستند، باشد.
اگرچه استه‌ویول و ربادیوساید آ هر دو، در آزمون‌های آزمایشگاهی، خواص جهش‌زایی از خود نشان داده‌اند؛ اما چنین خواصی، با دوزها و روش‌های مصرفی مورد استفاده در انسان، به اثبات نرسیده‌است. دو بررسی پژوهشی در سال ۲۰۱۰ میلادی نشان داد که مصرف شیرین‌برگ و عصاره‌اش در زمینه سلامت انسان، نگران‌کننده نیست.
«کمیته مشترک متخصصان مواد افزودنی» در سازمان جهانی بهداشت، بر پایه مطالعات درازمدت، مصرف روزانه استه‌ویول را تا حداکثر ۴ میلی‌گرم در هر کیلوگرم وزن بدن، پذیرفته‌است. در سال ۲۰۱۰ میلادی، «اداره ایمنی مواد غذایی اروپا» نیز مصرف روزانه استه‌ویول را، ۴ میلی‌گرم در هر کیلوگرم وزن بدن و به صورت «گلوسید استه‌ویول» تعیین کرد. با این حال، مرکز سرطان مموریال اسلون–کترینگ هشدار داده‌است که مصرف مقادیر زیاد استه‌ویول ممکن است خواص ضعیف جهش‌زایی داشته باشد. از طرفی، یک بررسی پژوهشی که به سفارش «مرکز علوم در خدمت منافع عامه» (CSPI) انجام شد، نشان داد که هیچ‌گونه مدرک چاپ‌شده دال بر سرطان‌زایی ربادیوساید آ وجود ندارد.
کشت شکر برگ در ایران
تحقیقات در زمینه تکثیر گیاه شیرین‌برگ از طریق کشت بافت از اواخر سال ۱۳۸۳ در گروه باغبانی دانشگاه گیلان آغاز شد و پس از یک و نیم سال پروتکل آن تهیه گردید و نتایج آن در پنجمین «کنگره علوم باغبانی ایران» که در شهریور ماه ۱۳۸۶ در دانشگاه شیراز برگزار شده بود، منتشر شد. در ادامه فعالیت‌های پژوهشی انجام‌شده بر این گیاه در دانشگاه گیلان، از بهار سال ۱۳۸۵، گیاهچه‌های واریته‌های مختلف گیاه استیویا از نمونه‌های آزمایشگاهی به زمین منتقل و سازگاری رشد آنها در شمال کشور مورد بررسی قرار گرفت. شایان ذکر است از سال ۱۳۸۷ تولید تجاری این گیاه آغاز شده و هم‌اکنون، برگ خشک آن عرضه می‌شود.
کاسنیان، خانواده‌ای از گیاهان که شیرین‌برگ عضوی از آنهاست.
جایگزین‌های شکر
توماتین، یک شیرین‌کننده طبیعی که از نوعی میوه آفریقایی بدست می‌آید.
میراکولین، ماده‌ای که درک طعم تلخ غذاها را به طعم شیرینی مبدل می‌کند.