Agricultura Botánica y Genética Estados Unidos

La dulzura estructurante: lo que hace a Stevia 200 veces más dulce que el azúcar


Una nueva investigación de la Universidad de Washington en St. Louis revela la maquinaria molecular detrás de la dulzura de alta intensidad de la planta de stevia. Los resultados podrían utilizarse para diseñar nuevos productos no calóricos sin el regusto que muchos asocian con el edulcorante comercializado como Stevia.


por la Universidad de Washington en St. Louis


Aunque los genes y las proteínas en la ruta bioquímica responsable de la síntesis de la stevia son casi completamente conocidos, esta es la primera vez que la estructura tridimensional de las proteínas que producen el rebaudiósido A, o «RebA», el ingrediente principal del producto Stevia. Se ha publicado, según los autores de un nuevo artículo en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias .

«Si alguien es diabético u obeso y necesita eliminar el azúcar de su dieta, puede recurrir a edulcorantes artificiales hechos de síntesis química (aspartamo, sacarina, etc.), pero todos estos tienen ‘sabores desagradables’ no asociados con el azúcar, y algunos tienen sus propios problemas de salud «, dijo Joseph Jez, profesor de biología en Artes y Ciencias y autor principal del nuevo estudio.

«Las Stevias y sus moléculas relacionadas ocurren naturalmente en las plantas y son 200 veces más dulces que el azúcar», dijo. «Han sido consumidos durante siglos en América Central y del Sur, y son seguros para los consumidores. Muchas de las principales compañías de alimentos y bebidas están mirando hacia el futuro y apuntando a reducir el consumo de azúcar / calorías en varios proyectos en los próximos años en respuesta a las demandas de los consumidores en todo el mundo. . «

Los investigadores determinaron la estructura de la proteína RebA mediante cristalografía de rayos X. Su análisis muestra cómo se sintetiza RebA por una enzima vegetal clave y cómo la estructura química necesaria para ese dulzor de alta intensidad se construye bioquímicamente.

Para hacer algo 200 veces más dulce que una única molécula de glucosa, la enzima vegetal decora un andamio de terpeno con tres azúcares especiales.

Sin embargo, ese sabor extra dulce de la planta de stevia viene con un inconveniente de sabor no deseado.

«Para mí, la dulzura de Stevia viene con un regusto de papel de aluminio lamido», dijo Jez. Muchos consumidores experimentan este regusto ligeramente metálico.

«El sabor es particular a las moléculas predominantes en la hoja de la planta: el esteviósido y la RebA», dijo. «Es su estructura química la que golpea los receptores del sabor en la lengua que desencadena el ‘dulce’, pero también golpean otros receptores del gusto que disparan los otros gustos».

«RebA es abundante en la planta de stevia y fue el primer producto hecho de la planta porque fue fácil de purificar a granel. Llámelo ‘Stevia 1.0′», dijo Jez. «Pero en la hoja hay otros compuestos relacionados con diferentes estructuras que golpean el ‘dulce’ sin el regusto. Esos son ‘Stevia 2.0’ y serán grandes».

Hay muchas maneras en que la información sobre la estructura de la proteína recientemente publicada podría usarse para ayudar a mejorar los edulcorantes.

«Uno podría usar la instantánea de la proteína que hace que RebA guíe los esfuerzos de ingeniería de proteínas para adaptar los tipos y / o patrones de azúcares en las stevias», dijo Jez. «Esto podría usarse para explorar el espacio químico entre ‘dulce’ y ‘yuck'».

«También hay moléculas en otras plantas que no son ‘stevias’ pero que pueden ofrecer un dulzor intenso», dijo. «Podríamos usar la información de cómo la planta de stevia lo hace como una forma de encontrar esos detalles».


Más información: Próximamente Goo Lee el al., «Bases moleculares de la biosíntesis de glucósidos de esteviol ramificado», PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1902104116Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias.Proporcionado por la Universidad de Washington en St. Louis


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