La stevia, un rapport d'études

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Nous vous présentons ci-dessous un extrait fort intéressant, pour les personnes voulant avoir des données scientifiques sur la stevia, du Rapport d'étude de Franck Cario dans le cadre du DESS Ingénierie documentaire.

C'est un travail de qualité et unique car il donne des données précieuses et peu répandues sur la stevia.

Rapport d’étude de l’Enssib sur la stevia

Par Franck Cario

Partie 2 : Note de synthèse
1. Introduction
La Stévia a été décrite pour la première fois par M. S. Bertoni en 1887. Les Indiens du Paraguay utilisent les feuilles de Stevia rebaudiana (Bertoni) pour sucrer leur thé. Le très fort pouvoir sucrant de certains de ses composés, les diterpènes glycosylés, confèrent à cette plante un grand intérêt économique. Toutefois des controverses ont eu lieu concernant sa toxicité. En effet la médecine traditionnelle l'utilise aussi dans les cas de diabète, d'hypertension et comme contraceptif. Les études scientifiques sont parfois contradictoires quant aux propriétés de cette plante.[8]
2. Eléments de botanique
2.1. Classification
Embranchement : Spermatophytes
Sous-embranchement : Angiospermes
Classe : Dicotylédones
Ordre : Asterales
Famille : Asteraceae
Genre : Stevia
Espèce : rebaudiana
Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni
[PubMed Taxonomy5]
5Interface PubMed, onglet "Taxonomie" <url : www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed/>
CARIO Franck | DESSID | Rapport de recherche bibliographique | 2002 26
Rapport d’étude de l’Enssib
2.2. Synonymie et nom vernaculaire
[4; 7; 8]
Synonymie : Eupatorium rebaudianum Bertoni
Noms vernaculaires
Couramment appelée "Stévia", elle a pour nom :
Au Paraguay : Caà-éhê, Kaa-hée, Caa-hée ou Kaa-héo, (nom indien)
Yerba dulce (nom espagnol)
En France : Herbe Sucrée du Paraguay
En anglais : Stevia, honey grass, sweet plant, sweet herb, sugar leaf
Parties utilisées
Le stévioside est principalement produit dans les tissus foliaires de la Stévia. Ce composé est extrait à partir des feuilles séchées, en particulier les jeunes feuilles.
Origine géographique et production
La Stévia est originaire des zones d'altitude du nord-est du Paraguay. De nombreux pays se sont lancés dans la culture de la Stévia depuis plus ou moins longtemps : Argentine, Brésil, Mexique, Etats-Unis, Tanzanie, Indonésie, Corée, Taïwan… D'autre l'envisagent : Canada, République Tchèque… La majeure partie de la production provient cependant de la Chine et du Japon.
2.3. Monographies disponibles
Aucune monographie spécifique à la Stévia n'a été trouvée
3. Constituants chimiques
3.1. Molécules présentes classées par groupes et affinités chimiques
Les études sur la Stévia concernent en majorité les diterpènes glycosylés, en particulier le stéviol et le stévioside.
CARIO Franck | DESSID | Rapport de recherche bibliographique | 2002 27
Rapport d’étude de l’Enssib
[7]
Dérivés diterpéniques glycosylés
- Stéviol (acide ent-13-hydroxykaur-16-ène-19-oïque)
- Stévioside
- Stéviolbioside
- Rebaudioside A
- Rebaudioside B
- Rebaudioside C (=Dulcoside B)
- Rebaudioside D
- Rebaudioside E
- Dulcoside A
Huiles essentielles
- ?-caryophyllène
- trans ?-tarnesène
- ?-humulène
- ?-cadiène
- caryophyllènèoxyde
- nérélidol
- linalol
- ?-terpineol
- terpinène-4-ol
Dérivés stéroliques
- stigmastérol
- ?-sitostérol
- campestérol
Flavonoïdes
- glucosyl-4'-O-apigénine
- glucosyl-7-O-lutéoline
- rhamnosyl-3-O-kaempférol
- quercirtine
- glucosyl-3-O-quercétine
- arabinosyl-3-O-quercétine
- flavone métoxylé en 5, 7, 3'
- flavone métoxylé en 3, 6, 4'
Tableau 12 : Composants de la Stevia rebaudiana
3.2. Incidences quantitatives
La drogue sèche renferme 12 à 15 g de stévioside par kg de matière première. Les feuilles de Stevia rebaudiana se conservent indéfiniment à l'état sec [3]
3.3. Influence éventuelle des pratiques culturales sur la composition
Que l'on cultive la Stévia par bouturage ou à partir de la graine ne change pas la quantité de stévioside produite [11]. Cependant, dans les pays de la zone tempérée, le procédé basé sur la reproduction végétative est le plus cher. La croissance de graines en serre avant transplantation en champ y est
CARIO Franck | DESSID | Rapport de recherche bibliographique | 2002 28
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donc la solution adoptée [8]. La concentration de stévioside dans les feuilles augmente jusqu'à l'apparition des inflorescences, puis commence à fléchir. La floraison, pour cette plante, étant retardée lorsque les jours sont longs, cela détermine le moment de l'année pour effectuer la transplantation, en vue d'une production maximale de stévioside [8; 10]. Par ailleurs, une carence sévère en Calcium abaisse la concentration de glycoside [10]. Après la récolte, qui a donc lieu juste avant la floraison, la plante entière est séchée puis les feuilles sont isolées et l'extraction peut avoir lieu. Plusieurs procédés d'extraction ont été décrits : avec des solvants, par échange d'ions, par HPLC, par ultra filtration, etc [8].
4. Pharmacologie
4.1. Propriétés édulcorantes
Les diterpènes glycosylés de la Stévia sont de 20 à 320 fois plus sucrées que le sucre. [8]. Le pouvoir sucrant est évalué par des études organoleptiques : un panel de goûteurs teste l'intensité de la saveur sucrée d'un produit par rapport au saccharose, qui sert de substance de référence.
Substance
Résultat
Stévioside
Pouvoir sucrant 300 fois plus puissant que le Saccharose,
saveur sucrée un peu trop persistante et arrière goût amer
Rebaudioside A
Pouvoir sucrant 400 fois plus puissant que le Saccharose,
moins amer que le saccharose
Rebaudioside C et Dulcoside A
Pouvoir sucrant 20 à 75 fois plus puissant que le Saccharose
Rebaudioside B
Saveur amère très marquée
Stéviol et isostéviol
Ni saveur sucrée, ni saveur amère
Tableau 13 : Etudes organoleptiques sur les diterpènes glycosylés de la Stévia.
Le Japon utilise les extraits de Stevia rebaudiana Bert. Comme édulcorant. L'industrie alimentaire ajoute d'autres substances pour pallier la persistance du goût sucré et l'amertume trop prononcée des dérivés diterpéniques de Stevia 6 [7; 8].
4.2. Non cariogénicité
Les sucres des Diterpènes glycosylés ne sont pas libérés dans la cavité buccale. Le stévioside n'est donc pas cariogène. Le stévioside est anti-bactérien pour Steptococcus mutans et limite sa production d'acide. Cela lui donne donc en outre des propriétés pour la lutte et la prévention contre les caries [13; 42].
4.3. Effets sur la glycémie
L'extrait brut a un effet hypoglycémiant pour les diabétiques (étude sur des lapins par Von Schmeling [41] et sur des humains par Curi [17]). En revanche le stévioside seul n'aurait pas d'effet sur la glycémie [43]. L'effet hypoglycémiant ne serait donc pas dû à ce dernier mais au stéviol et à l'isostéviol. Ces deux composés agiraient au niveau des mitochondries du foie comme inhibiteurs de la phosphorylation oxydative [25; 43]. Cela se traduit par une baisse de la synthèse d'ATP ce qui augmente la glycolyse et réduit la néoglocogenèse. Un autre mécanisme est proposé par Jeppesen [24]: le stéviol stimulerait la sécrétion d'insuline par une action directe sur les cellules ? du pancréas.
4.4. Effets cardio-vasculaires
Deux études en double aveugle montrent les effets du stévioside, administré oralement, sur la tension artérielle. L'étude de Haebisch sur des sujets sains montre que l'administration de 200 mg de stévioside versus placebo provoque une diminution de la pression artérielle diastolique et systolique, ainsi qu'une légère réduction de la fréquence cardiaque [18]. Celle de Chan sur des sujets souffrant d'hypertension montrent que le stévioside a
6 l'ajout de glycyrrhizine, de citrate de sodium, d'acides citrique, acétique, lactique, malique ou tartrique permet de diminuer la persistance du goût sucré. CARIO Franck | DESSID | Rapport de recherche bibliographique | 2002 30
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un réel effet anti-hypertenseur au bout de trois mois, et très peu d'effets secondaires [14].
L'étude sur des rats hypertendus (SRH) et normaux montrent que la baisse de pression artérielle est due à une vasodilatation des vaisseaux [15; 32]. Lee a montré que le stévioside agit sur la vasodilatation en inhibant l'influx de Calcium dans les cellules des muscles des vaisseaux [27]. Liu a en outre indiqué que l'isostéviol a aussi un très fort pouvoir hypotenseur, qui serait dû au même mécanisme [29].
5. Toxicologie
5.1. Toxicité aiguë, dose létale 50
Toskulkao a étudié la DL50 du stévioside et du stéviol pour les rats, les souris et les hamsters des deux sexes [69]. D'autre part Rochette7 rapporte les expériences d'Akashi, de Bazotte et de Mitsuashi [7].
7 Les références pour les trois auteurs cités par Rochette étaient incomplètes dans sa bibliographie. Nous n'avons donc pas pu vérifier à la source. Pour cette raison le tableau reprend les résultats exposés par Rochette lui-même. CARIO Franck | DESSID | Rapport de recherche bibliographique | 2002 31
Rapport d’étude de l’Enssib
Composé
Voie d'adminis-
tration
Animal
DL 50
Auteur
Stéviol (0,5 M)
Hamster mâle
Hamster femelle
Souris
Rat
5,2 g/kg
6,1 g/kg
>15 g/kg
> 15 g/kg
Stévioside (0,1 M)
Intragastrique
Hamster
Souris
Rat
>15 g/kg
Toskulkao
[69]
Orale
Rats
Souris
>8,2 g/kg
>8,2 g/kg
Sous-cutanée
Rats
Souris
>8,2 g/kg
>8,2 g/kg
Stévioside
Intrapéritonéale
Rats
Souris
1,6 g/kg
2,5 g/kg
Mitsuashi
[7]
Stévioside purifié à 93,5%
Produit brut (40% de stévioside)
Extrait brut (20,4% de stévioside)
Orale
Souris
> 15 g/kg
> 42 g/kg
17 g/kg
Akashi
[7]
Orale
Chien
Rat
Souris
> 500 g/kg
> 500 mg/kg
> 500 mg/kg
Intra péritonéale
Rat
Souris
213 mg/kg
230 mg/kg
Isostéviol
Intraveineuse
Rat
Souris
55 mg/kg
90 mg/kg
Bazotte
[7]
Tableau 14 : DL50 de différents animaux
Le décès des animaux suite à l'injection péritonéale est attribué par Mitsuashi à la paralysie des centres nerveux, respiratoires et moteurs.
Le stévioside et l'isostéviol purifiés ne semblent pas avoir de toxicité aiguë en voie orale. Seuls les extraits en ont un, ce qui peut être dû aux produits d'extraction ou au stéviol. Ce dernier semble avoir en effet une toxicité aiguë au moins pour le Hamster, que Toskulkao attribue à l'altération des reins révélée par l'autopsie.
5.2. Toxicité subaiguë
Rochette rapporte les expériences de Mitsuashi [7] : "Des doses de 0,1 g/kg, 0,5 g/kg, 2,5 g/kg de stévioside et de placebo sont administrés par voie orale pendant une durée de 30 jours pour former 4 groupes. A la fin de cette période on étudie la prise de poids, la prise alimentaire journalière, le bilan sanguin et
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urinaire, les biopsies et les coupes histologiques des 4 lots de rats. Les résultats obtenus ne montrent pas de différence significative."
Le stévioside ne semble donc pas présenter de toxicité subaiguë en voie orale.
5.3. Toxicité chronique : carcinogénicité et néphrotoxicité
Du Stévioside a été ajouté au régime de rats F344 des deux sexes, à des concentrations de 0% (contrôle), 2,5% et 5%. Une batterie de tests histologique a été réalisée à l'issue de 2 années de ce traitement. [72]. Une expérience similaire a été réalisée pendant la même durée avec des rats Wistar. Les concentrations employées étaient de 0%, 0,2%, 0,6%, et 1,2%. Une partie des rats a été sacrifiée au bout de 6, 12 et 24 mois pour une série de tests hématologiques, cliniques et biochimiques [75]. Ces deux expériences n'ont pas révélé d'incidence du stévioside sur l'apparition de tumeurs. Xili [75] conclue que si l'on rapporte les doses fixées dans son expérience à la proportion d'édulcorants employés dans l'alimentation humaine, l'utilisation du stévioside comme édulcorant ne serait pas dangereuse du point de vue cancérologique.
Pour autant, Toskulkao a observé une dégénération sévère des cellules des tubes proximaux des reins de hamsters ayant ingéré du stéviol [69]. D'autre part il cite Panichkul qui a montré le même phénomène sur des rats et des hamsters mais avec du stévioside [70]. Pour expliquer cette néphrotoxicité, il pense que le stévioside ne dérèglerait la croissance cellulaire que dans certains tubes proximaux. Ce dérèglement serait issu d'un épuisement de l'ATP intracellulaire et de dysfonctionnements nucléaires, mais l'étude ne permet pas de déterminer le mécanisme complet. En particulier Toskulkao se demande si le stévioside est directement responsable ou s'il est préalablement métabolisé en stéviol [70].
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5.4. Effets mutagènes

Composé
Souches
Conditions de l'expérience
Résultat
Auteur
Test d'Ames
Stévioside :
Extrait brut 20,4% Produit brut 41,4%
Purifié à 93,5%
WP2, TA1535, TA100, TA1537, TA1538, TA98
Avec ou sans l'activateur métabolique S-9
Non mutagène
Okumora
[59]
Stévioside
Staphylococcus aureus
Résistance à la Terramycine
Non mutagène
Kerr
[49]
Stévioside
Avec et sans S-9
Non mutagène
Stéviol
TM677 de Salmonella typhimurium
Avec S-9 et NADPH
Sans S-9 et NADPH
Non mutagène
Mutagène
Pezzuto
[61]
Stévioside 50g par boite de culture
Stéviol 50g par boite de culture
TA98, TA100 de Salmonella typhimurium
Avec ou sans S-9
Non mutagène
Non mutagène
Suttajit
Test de recombinaison de l'ADN bactérien
Stévioside :
Extrait brut 20,4% Produit brut 41,4%
Purifié à 93,5%
Bacillus subtilis H17 et M45
Avec ou sans S-9
Non mutagène
Okumora
[59]
Test du pouvoir mutagène sur de cellules humaines
Stévioside 50g par boite de culture
Stéviol 50g par boite de culture
Lignée lymphocytaires humaines
Pas de modification des chromosomes lymphocytaires
Suttajit
[67]
Tableau 15 : Tests de mutagénicité du stévioside et du stéviol
Pezzuto a montré un effet mutagène du stéviol mais pense que la cause est son métabolite, l'oxostéviol. De plus son expérience est contestée par Matsui [52] et Procinska [65].
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5.5. Effets sur la reproduction
Composé
Conditions expérimentales
Conclusion
Auteur
Administration pendant 60 jours à des rats mâles. Suivi du poids des testicules, de la morphologie du sperme, des sites d'implantation et des foetus.
Pas d'effet sur la fertilité,
Non tératogène
Arajat
[44]
Administration pendant 60 jours à des rats mâles pré pubères. Suivi du poids des organes génitaux, de la concentration de fructose dans les glandes et du niveau de testostérone plasmatique.
L'extrait abaisse la fertilité des rats mâles
Melis
[55]
Extrait aqueux de Stevia
Administration pendant 60 jours à des rats mâles âgés. Suivi des fonctions endocrines et du poids de différents organes.
Pas de différence observée avec le groupe témoin, sauf une baisse de 60% du poids des vésicules séminales
Oliveira
[60]
Mélangé à l'alimentation de rats des deux sexes à hauteur de 0,15 à 3%. Avant et pendant les amours et pendant la gestation
Pas d'effet néfaste sur la fertilité ni sur les foetus
Mori
[56]
Administration de force de stévioside à raison de 0 à 2,5 g/kg/jour, à des hamsters des deux sexes et aux deux générations suivantes.
Pas d'effet sur la reproduction ni sur la croissance.
Yodyingyuad
[76]
Stevioside
Administration de force d'une solution de stévioside à 0 à 1000 mg/kg/jour, à des rattes Wistar des jour 6 à 15 de la grossesse.
Pas de toxicité pour la mère ni pour le foetus
Usami
[73]
Steviol
Administration de force d'une solution de stévioside à 0 à 1000 mg/kg/jour, à des hamsters des jour 6 à 10 de la grossesse.
Forte toxicité pour la mère et le foetus pour les doses au-dessus de 0,75 g/kg/jour.
Pas d'effet anormal à 0,25 g/kg/jour.
Wasuntarawat
[74]
Tableau 16 : Effets de l'extrait aqueux, du stéviol et du stévioside sur la reproduction
Les résultats discordants avec l'extrait aqueux de Stevia proviennent vraisemblablement de la composition de l'extrait, notamment en stéviol, qui semble toxique au-delà de 0,75 g/kg/jour. Le stévioside ne semble pas avoir d'effet néfaste sur la reproduction. Wasuntarawat fait remarquer qu'en admettant que tout le stévioside est dégradé en stéviol in vivo, la dose de 0,25 g/kg/jour de stéviol correspond à une ingestion de 625 mg/kg/jour de stévioside, soit 80 fois la consommation humaine moyenne de stévioside.
CARIO Franck | DESSID | Rapport de recherche bibliographique | 2002 35
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6. Conditions habituelles d'emploi Identification des points d'alerte
Couramment utilisé au Japon, le stévioside est également commercialisé au Brésil, au Paraguay et dans d'autres pays. Au Etats-Unis, il reste interdit par la Food and Drug Administration (FDA) comme additif. Il ne figure pas non plus sur les listes d'additifs agrées par l'union Européenne [4]. Pour cette raison on ne trouve rien dans le Vidal® [2] ni dans le Thera [1] : Cela signifie qu'il n'existe pas actuellement de médicament avec autorisation de mise sur le marché (AMM) ni de complément alimentaire sur le marché Français.
Conclusion
Stevia rebaudiana Bert. Pourrait avoir un intérêt pour le stévioside produit dans ses feuilles. Le stévioside est susceptible de trouver des applications dans la prévention des caries, l'obésité due à une trop forte consommation de sucre (propriété édulcorante). Il pourrait aussi avoir une valeur thérapeutique dans le traitement du diabète gras (non insulino-dépendant), de l'hypertension ou des maladies cardiaques [75]. De plus il n'est ni carcinogène, ni mutagène. Enfin il est utilisé au Japon depuis des décennies sans qu'aucun dommage ne lui soit attribué.
Cependant le stévioside a peut-être un effet toxique sur le rein [70]. D'autre part la littérature est très contrastée concernant les effets possibles du stéviol sur la reproduction. Pour autant certains auteurs précisent que les doses expérimentales sont à rapporter à la consommation moyenne d'édulcorants par l'homme pour évaluer l'intérêt de Stevia rebaudiana Bertoni.

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