I ricercatori dell’Università di Shanghai per la Scienza e la Tecnologia, l’Accademia Cinese delle Scienze (CAS) e altri istituti in Cina hanno recentemente condotto uno studio volto a comprendere meglio cosa succede nel cervello dei topi quando vengono nutriti con diversi tipi di dolcificanti.
I loro risultati suggeriscono che la risposta dei neuroni al saccarosio e alla stevia è simile, suggerendo che quest’ultima potrebbe essere un sostituto dello zucchero altrettanto piacevole ma più sano.
Gli esiti dello studio sono stati pubblicati su Neuroscience Research.
L’alternativa della stevia è salutare
Considerati i noti rischi derivanti dal consumo di elevate quantità di zucchero, oggi molte persone sono alla ricerca di dolcificanti alternativi che producano un gusto simile senza provocare un aumento di peso significativo e causare altri problemi di salute.
Sebbene la ricerca suggerisca che il cervello sia in grado di distinguere tra diverse sostanze dolci, i processi neurali alla base di questa capacità di distinguere i dolcificanti rimangono poco compresi.
I ricercatori dell’Università di Shanghai per la Scienza e la Tecnologia, l’Accademia Cinese delle Scienze (CAS) e altri istituti in Cina hanno recentemente condotto uno studio volto a comprendere meglio cosa succede nel cervello dei topi quando vengono nutriti con diversi tipi di dolcificanti.
I loro risultati, pubblicati su Neuroscience Research , suggeriscono che la risposta dei neuroni al saccarosio e alla stevia è simile, suggerendo che la stevia potrebbe essere un sostituto dello zucchero altrettanto piacevole ma più sano.
“L’obesità è un problema significativo in tutto il mondo e l’uso di dolcificanti come sostituti del saccarosio è una tendenza attuale nell’industria alimentare “, ha detto a Medical Xpress Yingjie Zhu, coautore dello studio. “Sebbene tutti possiedano un sapore dolce, molti sostituti dello zucchero presentano differenze notevoli rispetto al saccarosio quando consumati.
Pertanto, la nostra idea iniziale era di indagare se esistesse una regione specifica del cervello nel sistema nervoso centrale che potesse riflettere le differenze tra questi sostituti dello zucchero e saccarosio in tempo reale.”
La stevia è un dolcificante ampiamente utilizzato derivato dalle foglie di una pianta originaria del Sud America. Molti dietologi consigliano la stevia come sostituto dello zucchero, poiché è molto dolce ma ha meno calorie e effetti minimi sui livelli di glucosio nel sangue .
L’obiettivo principale del recente lavoro di Zhu e dei suoi colleghi era quello di indagare su come il cervello dei topi rispondeva dopo aver consumato stevia, zucchero o uno degli altri tre dolcificanti (cioè xilitolo, glicirrizina e mogroside).
Il team sperava di svelare come i neuroni nel cervello dei topi rispondevano al consumo costante di questi diversi dolcificanti per un periodo di sei settimane. Inoltre, erano interessati a determinare se qualcuno degli edulcoranti ipocalorici esaminati suscitasse risposte cerebrali simili allo zucchero.
” La nostra precedente ricerca ha identificato che l’attività dei neuroni nel nucleo paraventricolare del talamo (PVT) può monitorare la salienza dello stimolo”, ha spiegato Zhu. “Pertanto, come parte del nostro nuovo studio, abbiamo registrato l’intensità dell’attività nel PVT dei topi mentre consumavano vari dolcificanti e saccarosio.”
I ricercatori hanno nutrito i topi con sei diete diverse per un periodo di sei settimane. Un gruppo di topi è stato alimentato con una cosiddetta dieta di controllo (con una miscela di dolcificanti), mentre gli altri gruppi sono stati alimentati con una dieta con elevate quantità di zucchero, stevia, xilitolo, glicirrizina o mogroside, rispettivamente.
Zhu e i suoi colleghi hanno registrato l’attività dei neuroni nel cervello dei topi in tempo reale , utilizzando l’imaging del calcio a fluorescenza in vivo. Si tratta di una tecnica sperimentale che consente agli scienziati di monitorare i cambiamenti nei livelli di calcio all’interno delle cellule, che a loro volta svelano i modelli di attività di queste cellule.
È interessante notare che le registrazioni del team hanno rivelato che, rispetto ad altri sostituti dello zucchero considerati come parte di questo studio, la stevia ha indotto un’attività nel PVT che somigliava più da vicino a quella suscitata dall’assunzione di zucchero. Ciò suggerisce che la stevia è la più “compatibile con il cervello” tra le alternative allo zucchero più utilizzate, rispecchiando più da vicino il gusto percepito dello zucchero.
“Abbiamo scoperto che, data l’abbondanza di cibo, rispetto ad altri sostituti dello zucchero, l’attività nella regione cerebrale PVT indotta dalla stevia era molto simile a quella indotta dal saccarosio”, ha detto Zhu. “Ciò suggerisce che la stevia potrebbe potenzialmente essere il sostituto dello zucchero più compatibile con il cervello. Pertanto, nelle industrie alimentari e delle bevande interessate, la stevia dovrebbe ricevere maggiore attenzione.”
In futuro, questo recente studio potrebbe incoraggiare un maggior numero di produttori di alimenti e bevande a incorporare la stevia nei loro prodotti per ridurre l’apporto calorico.
Inoltre, potrebbe ispirare altri neuroscienziati a esaminare ulteriormente le basi neurali del consumo di stevia.
“Siamo stati lieti di osservare un’elevata somiglianza nell’attività cerebrale nei topi quando consumavano stevia e saccarosio “, ha aggiunto Zhu. “Di conseguenza, speriamo di indagare se un fenomeno simile esiste nel cervello umano utilizzando la fMRI in studi futuri.”
I dolcificanti a base di stevia possono offrire un’alternativa più dolce e più rispettosa dell’ambiente allo zucchero
Secondo una nuova ricerca dell’Università del Surrey, i dolcificanti naturali derivati dalla stevia possono produrre solo il 10% delle emissioni di gas serra dello zucchero pur fornendo lo stesso livello di dolcezza.
I ricercatori hanno condotto una valutazione del ciclo di vita sui glicosidi steviolici estratti dalla stevia e hanno scoperto che la produzione del dolcificante causava un impatto ambientale minore su un’ampia gamma di indicatori, rispetto allo zucchero. Ad esempio, offre l’opportunità di ridurre l’uso del suolo o il consumo di acqua rispetto allo stesso livello di dolcezza dello zucchero.
Molti dolcificanti non nutritivi (NNS), come i glicosidi steviolici, possono riprodurre il gusto dello zucchero, ma senza i rischi per la salute associati, come carie , obesità o diabete. Possono farlo perché sono molte volte più dolci dello zucchero.
Ad esempio, 4 g di glicosidi steviolici forniscono l’equivalente di dolcezza di 1.000 g di zucchero, perché è percepito come 250 volte più dolce.
Il dottor James Suckling, autore principale dello studio che lavora presso il Centro per l’ambiente e la sostenibilità dell’Università del Surrey, ha dichiarato: “L’uso di glicosidi steviolici e prodotti naturali simili potrebbe essere una buona notizia per la salute del nostro pianeta. Tuttavia, il nostro studio è pronto a ammette che è necessario fare molto più lavoro per comprendere gli impatti sulla salute dei glicosidi steviolici e di altri dolcificanti non nutritivi se consumati come parte di una dieta più ampia.
La ricerca del Surrey fa parte del progetto SWEET Horizon 2020, una collaborazione pluriennale con 30 organizzazioni per comprendere meglio i benefici per la salute e l’ambiente delle NNS.
La ricerca è pubblicata sull’International Journal of Life Cycle Assessment .
Il sequenziamento del genoma della pianta di stevia
Gli scienziati hanno completato il sequenziamento del genoma della pianta di stevia. Gli scienziati principali del PureCircle Stevia Institute e KeyGene hanno svelato questo importante passo avanti nella ricerca mostrando le sequenze genomiche annotate e di alta qualità di tre cultivar della pianta.
Questo risultato fornisce una migliore comprensione dei gruppi enzimatici chiave utilizzati dalla pianta della stevia per produrre i glicosidi dello steviolo che conferiscono alla stevia il suo caratteristico sapore dolce. Per consentire di accelerare la selezione tradizionale della pianta di stevia, le ricerche hanno identificato diversi milioni di potenziali nuovi marcatori nei genomi assemblati.
Il programma agricolo non OGM di PureCircle è rafforzato da questi risultati all’avanguardia. La ricerca aiuta a facilitare l’ottimizzazione dei livelli dei glicosidi steviolici dal sapore migliore, compresi i miglioramenti nei livelli dei noti glicosidi minori, Reb D e Reb M.
I dati sono stati integrati in CropPedia, una piattaforma bioinformatica completa sviluppata da KeyGene per la visualizzazione e l’analisi di tutti i set di dati disponibili sulla stevia genomica, trascrittomica e metabolomica. CropPedia consente a chimici, biochimici, genetisti e agronomi di comprendere meglio i percorsi di biosintesi dei glicosidi steviolici e di creare rapidamente varietà di stevia migliorate utilizzando pratiche di selezione tradizionali.
La stevia è un dolcificante a base vegetale e a zero calorie, approvato da tutte le principali autorità di regolamentazione a livello globale per l’uso in alimenti e bevande in oltre 150 paesi.
Gli ingredienti ottimizzati della stevia sviluppati come risultato di questa ricerca consentiranno riduzioni più profonde del contenuto di zuccheri e calorie di alimenti e bevande, nonché di prodotti dal sapore superiore. Ciò avvantaggia enormemente i consumatori di tutto il mondo aiutandoli a soddisfare le linee guida dietetiche che richiedono una riduzione dell’apporto di zuccheri e calorie per migliorare la salute.
“PureCircle è impegnata a rafforzare la conoscenza della foglia di stevia”, ha affermato Avetik Markosyan, vicepresidente e responsabile del gruppo di ricerca e sviluppo presso PureCircle. “Questi risultati forniscono miglioramenti strategici ai nostri programmi di selezione e agronomia, nonché un’enorme utilità per scienziati, agricoltori e sviluppatori che lavorano con la stevia come ingrediente non OGM.”
“Avere un unico genoma di riferimento di alta qualità è generalmente considerato un importante passo avanti per le colture appena addomesticate”, ha affermato Arjen van Tunen, CEO di KeyGene.
“Abbiamo superato questo traguardo con tre genomi di riferimento indipendenti per la stevia. Questa comprensione completa delle complessità del genoma si tradurrà direttamente in varietà migliorate e di alto valore.”
Come la stevia controlla i livelli di zucchero nel sangue
Cosa rende il gusto della stevia così estremamente dolce? E come fa il dolcificante a tenere sotto controllo il livello di zucchero nel sangue? I ricercatori della KU Leuven (Università di Leuven, Belgio) hanno scoperto che la stevia stimola una proteina essenziale per la nostra percezione del gusto ed è coinvolta nel rilascio di insulina dopo un pasto. Questi risultati creano nuove possibilità per il trattamento del diabete.
L’estratto di stevia è molto popolare come sostituto non calorico dello zucchero . Si ritiene che il dolcificante di origine vegetale abbia anche un effetto positivo sui livelli di zucchero nel sangue, anche se nessuno ne ha capito il motivo.
Koenraad Philippaert e Rudi Vennekens del Dipartimento di medicina cellulare e molecolare della KU Leuven hanno ora rivelato il meccanismo sottostante. Hanno collaborato con altri scienziati della KU Leuven e con ricercatori dell’Université catholique de Louvain e dell’Università di Oxford.
“I nostri esperimenti hanno dimostrato che i componenti attivi dell’estratto di stevia, lo stevioside e lo steviolo, stimolano il canale ionico TRPM5”, spiega il dott. Philippaert
. “Le proteine conosciute come canali ionici sono una sorta di percorso microscopico attraverso il quale minuscole particelle cariche entrano ed escono dalla cellula.” Questi canali sono alla base di molti processi nel corpo.”
“TRPM5 è innanzitutto essenziale per la percezione del gusto del dolce, dell’amaro e dell’umami sulla lingua”, continua Philippaert. “La sensazione gustativa è resa ancora più forte dallo steviolo, componente della stevia, che stimola il TRPM5. Questo spiega il sapore estremamente dolce della stevia e il suo retrogusto amaro.”
TRPM5 garantisce inoltre che il pancreas rilasci abbastanza insulina, ad esempio dopo un pasto. Pertanto, aiuta a prevenire livelli di zucchero nel sangue anormalmente elevati e lo sviluppo del diabete di tipo 2. Questa condizione si sviluppa se il pancreas rilascia quantità insufficienti di insulina, spesso a causa di uno stile di vita non sano.
“Se i topi consumano una dieta ricca di grassi per un lungo periodo di tempo, alla fine sviluppano il diabete”, spiega il professor Vennekens. “Ma questo è meno vero per i topi che ricevono anche una dose giornaliera di stevioside: sono protetti contro il diabete.
La stevia non ha avuto questo effetto protettivo sui topi senza TRPM5. Ciò indica che la protezione contro livelli di zucchero nel sangue anormalmente elevati e diabete è a causa della stimolazione di TRPM5 con componenti della stevia.”
Lo studio apre prospettive per lo sviluppo di nuovi trattamenti per controllare o eventualmente prevenire il diabete. “Ma non dobbiamo esagerare”, avverte Philippaert. “Si tratta di una ricerca fondamentale, e c’è ancora molta strada da fare prima di poter pensare a nuovi trattamenti per il diabete.
Per prima cosa, i dosaggi che i topi hanno ricevuto sono molto più alti della quantità di stevioside trovata nelle bevande e in altri prodotti per il diabete. consumo umano. Sono necessarie ulteriori ricerche per dimostrare se i nostri risultati si applicano facilmente agli esseri umani. Tutto ciò significa che i nuovi trattamenti per il diabete non saranno disponibili in un futuro molto prossimo.
