Stevia rebaudiana

Der Süßstoff Steviosid war in der Vergangenheit oft Gegenstand kontroversieller Diskussionen. Dazu gibt es eine Vielzahl von Studien und Gutachten, welche Toxizität, Canzerogenität, Teratogenität und Metabolismus eingehend diskutieren. Es bleibt also trotz aller Süßkraft ein bitterer Beigeschmack, da die Unbedenklichkeit immer noch nicht restlos aufgeklärt zu sein scheint.

Steviol Glykoside sind natürliche Bestandteile der Pflanze Stevia rebaudiana, wobei in den Blättern der Pflanze zumindest 10 unterschiedliche Arten von Glykosiden enthalten sind, die sich durch unterschiedliche Reste am Steviol-Grundgerüst unterscheiden. Die Hauptbestandteile sind Steviosid und Rebaudiosid A, Rebaudiosid C und Dulcosid A. Weitere Steviolderivate sind nur in sehr geringen Konzentrationen enthalten und daher weniger von Bedeutung. Je nach Anbaubedingungen variieren diese Bestandteile zwischen 4 und 20% der Trockenmasse. [1]

Hauptverantwortlich für die Süßwirkung ist Steviosid, welches 250-300 mal süßer als Glukose ist.

Abbildung 1: Grundgerüst der Steviolderivate nach Geuns [2]

	Name der Verbindung	R1	R2
1	Steviol	H	H
2	Steviolbiosid	H	ß-Glc - ß-Glc (2 à 1)
3	Steviosid	ß-Glc	ß-Glc - ß-Glc (2 à 1)
4	Rebaudiosid A	ß-Glc	ß-Glc - ß-Glc (2 à 1) \| ß-Glc (3 à 1)
5	Rebaudiosid B	H	ß-Glc - ß-Glc (2 à 1) \| ß-Glc (3 à 1)
6	Rebaudiosid C (Dulcosid B)	ß-Glc	ß-Glc - a-Rha (2 à 1) \| ß-Glc (3 à 1)
7	Rebaudiosid D	ß-Glc - ß-Glc (2 à 1)	ß-Glc - ß-Glc (2 à 1) \| ß-Glc (3 à 1)
8	Rebaudiosid E	ß-Glc - ß-Glc (2 à 1)	ß-Glc - ß-Glc (2 à 1)
9	Rebaudiosid F	ß-Glc	ß-Glc - ß-Xyl (2 à 1) \| ß-Glc (3 à 1)
10	Dulcosid A	ß-Glc	ß-Glc - a-Rha (2 à 1)

Akute und chronische Toxizität
Die Toxizität bzw. Sicherheit von Steviosid ist immer wieder Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen, wobei die Ergebnisse keinen eindeutigen Schluss zulassen.

Studien über die chronische subakute Toxizität lassen nach Geuns auf einen NOEL höher als 2,5mg/kg Körpergewicht schließen. Daraus lässt sich ein ADI-Wert von 25mg/kg Körpergewicht bei einem Sicherheitsfaktor von 100 berechnen. [6]

In weiteren Untersuchungen an Salmonella typhimurium, Escherichia Coli und Bacillus subtilis konnte keine Mutagenität nachgewiesen werden. Die direkte Mutagenität von 15-oxo-Steviol wurde von verschiedenen Autoren belegt und widerlegt. In jenen Studien, die eine mutagene Wirkung nachweisen konnten, wurden sehr geringe Effekte gemessen. Vor allem das tatsächliche Entstehen von Steviol als Abbauprodukt bei der Verdauung ist noch nicht eindeutig belegt. Selbst unter der Annahme eines solchen Metabolismus kommen verschiedene Autoren zu dem Schluss, dass eine Verwendung als Süßstoff unbedenklich sei. Ferner kann nicht ausgeschlossen werden, dass eine toxische Wirkung durch Unreinheiten im Süßstoff selbst hervorgerufen werden kann. Von allen getesteten Arten zeigte sich bei Hamstern die stärkste Wirkung. Es wurden dabei Metabolite gebildet, die weder in Ratten noch beim Menschen nachgewiesen werden konnten. Deshalb ist die Aussagekraft von Studien mit Hamstern generell in Frage zu stellen. [8]

Aufnahme und Metabolismus von Steviosid
Geuns et al. zeigten, dass oral aufgenommenes Steviosid nicht durch den menschlichen Körper aufgenommen wird oder die Aufnahme sehr niedrig ist. Kein Verdauungsenzym des gastro-intestinalen Trakts bei verschiedenen Tieren oder dem Menschen ist in der Lage, Steviosid in Steviol umzuwandeln. [9]
Jedoch haben Fütterungsversuche von Koyama et al. mit Ratten und Hamstern gezeigt, dass Steviosid im Blinddarm zu Steviol durch Bakterien umgewandelt werden kann. Steviol wurde im Blut der Tiere nachgewiesen. [10]
Geuns et al. wiesen nach, dass Steviosid schnell aus dem Körper ausgeschieden wird - und das größtenteils unverändert. [11]
Abweichend von diesen Ergebnissen wiesen Geuns et al. bei Schweinen einen vollständigen Abbau von Steviosid in Steviol nach. Es wurde allerdings kein Steviosid oder Steviol im Blut nachgewiesen. [12]
Geuns schließt aus allen vorhandenen Studien, dass nur Bakterien im Blinddarm in der Lage sind, Steviosid in Steviol umzuwandeln. [13]

Fruchtbarkeit und Teratogenität
Die Fruchtbarkeit betreffend gab es in der Vergangenheit verschiedenste Studienergebnisse. So wiesen Planas und Kuae eine verringerte Geburtenrate bei Ratten nach, die mit Steviaextrakt gefüttert wurden. [18]
Bei einem weiteren Versuch mit mehr Versuchstieren von Shiotsu wurde dieser Effekt aber widerlegt. Es konnte kein messbarer Effekt beim Allgemeinzustand der Tiere, dem Körpergewicht oder der Vermehrungsrate festgestellt werden. [19]
Geuns fasst zusammen, dass auch in weiteren Studien keine Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit oder Reproduktionsrate von Mäusen, Ratten oder Hamstern gefunden werden konnten. [20]
Weiters konnte Yamada et al. keinen signifikanten Effekt auf die Spermatogenese feststellen. [21]
Von Melis wurde eine mögliche Verringerung der männlichen Fruchtbarkeit bei Ratten, denen eine hohe Dosis Steviaextrakt verabreicht wurde, festgestellt. [22] Eine solche wurde aber von Oliveira-Filho et al. definitiv ausgeschlossen, wobei bei beiden Studien extrem hohe Dosen Steviosid verabreicht wurden. [23]
Einzig bei Hamstern wurde eine Wirkung auf die Fruchtbarkeit festgestellt. Wie bereits erwähnt reagieren aber Hamster sensibler auf Steviosid und Steviol und die Aussagekraft dieser Studien wird daher von Geuns in Frage gestellt. [24]

Bioverfügbarkeit von Nährstoffen in der Nahrung
Geuns untersuchte die Wachstumsraten von Hähnchen, die intensiv auf Gewichtszunahme hin gezüchtet wurden. Durch die extremen Wachstumsraten sind diese Tiere sehr empfindlich gegenüber kleinsten Verändungen der Nahrungszusammensetzung und eignen sich daher gut für solche Untersuchungen, was sich vor allem in der Wachstumsrate und der Nahrungsaufnahme äußert. Bei dieser Untersuchung wurden keine Effekte von Steviosid in der Nahrung bei Hähnchen festgestellt. Der Autor schließt daraus, dass kein Einfluss auf die Aufnahme von essentiellen Nährstoffen wie Aminosäuren, Vitaminen oder Mineralien stattfindet. Auch bei Legehennen konnte von Geuns kein signifikanter Unterschied in Nahrungsaufnahme, Gewichtszunahme oder Eilegerate festgestellt werden. Weiters war kein Unterschied zwischen Dotter und Eiweißrate sichtbar. [25]
Geuns schließt aus einer Fülle von ähnlichen Studien, dass es keine Anzeichen für einen Einfluss auf die Bioverfügbarkeit von Nährstoffen oder physiologische Effekte gibt. [26]

Steviosid und Karies
Das et al. zeigten, dass weder Steviosid noch Rebaudiosid A Karies verursachen. [27]
Weiters wurde von Geuns gezeigt, dass sehr hohe Konzentrationen von Steviosid das Wachstum mancher Bakterienarten hemmen kann. Da aber zum Süßen normalerweise geringe Konzentrationen des Süßstoffs verwendet werden, besteht eine potentielle karieshemmende Wirkung vor allem durch den Ersatz von Saccharose durch einen nicht Karies verursachenden Stoff. [28]

Literaturverzeichnis
1. Safety evaluation of certain food additives, WHO food additives, Series 54, World Health Organization, Geneva, 2006, S. 117
2. Geuns Jan M.C.: Stevioside.Phytochemistry 2003, 64, 913 – 921
3. Geuns Jan M.C.: Stevioside.Phytochemistry 2003, 64, 913 – 921
4. Xili L., Chengjiany B., Eryi X., Reiming S., Yuengming W., Haodong S., Zhiyian H.: Chronic oral toxicity and carcinogenity study of stevioside in rats. Food Chemical Toxicology 1992, 30, 957-965
5. Toskulkao C., Chaturat L., Temchareon P., Glinsukon T.: Acute toxicity of stevioside, a natural sweetener, and ist metabolite, steviol, in several animal species. Drug Chemical Toxicology 1997, 20, 31-44
6. Geuns Jan M.C.: Stevioside.Phytochemistry 2003, 64, 913 – 921
7. Pezzuto J. M., Compadre C. M., Swanson. S., Dhammika Nanayakkara M. P., Kinghorn D.: Metabolically activated steviol, the aglycone of stevioside, is mutagenic. Medical Sciences 1985, 82, 2478-2482
8. Geuns Jan M.C.: Stevioside.Phytochemistry 2003, 64, 913 – 921
9. Geuns Jan M.C.: Metabolism of stevioside in pigs and intestinal absorption characteristics of Stevioside and rebaudioside A and Steviol. Food Chemical Toxicology 2003, 41, 1599-1607
10. Koyama E., Kitazawa K., Ohori Y., Izawa O., Kakegawa K., Fujino A., Ui M.: In vitro metabolism of the glycosidic sweeteners, stevia mixture and enzymatically modified stevia in human intestinal microflora. Food and Chemical Toxicology 2003, 41, 359-374
11. Geuns, Jan M. C., Bruggemann V., Buyse J.G.: Effect of stevioside and steviol on the developing broiler embryos, Journal of agricultural and food chemistry 2003, 51, 5162-5167
12. Geuns Jan M.C.: Metabolism of stevioside in pigs and intestinal absorption characteristics of Stevioside and rebaudioside A and Steviol. Food Chemical Toxicology 2003, 41, 1599-1607
13. Geuns Jan M.C.: Stevioside.Phytochemistry 2003, 64, 913 – 921
14. Yamada A., Ohgaki S., Noda T., Shimizu M.: Chronic toxicity study of dietary Stevia extracts in F 344 rats. Journal of the Food Hygienic Society of Japan 1985, 26, 169-183
15. Xili L., Chengjiany B., Eryi X., Reiming S., Yuengming W., Haodong S., Zhiyian H.: Chronic oral toxicity and carcinogenity study of stevioside in rats. Food Chemical Toxicology 1992, 30, 957-965
16. Toyoda K., Matsui H., Shoda T., Uneyama C., Takada K., Takahashi M.: Assessment of Carcinogenicity of Stevioside in F344 Rats. Food and Chemical Toxicology 1997, 35, 597-603
17. Safety evaluation of certain food additives, WHO food additives, Series 42, World Health Organization, Geneva, 1999, S. 119-143
18. Planas G.M., Kuae J.: Contraceptive properties of Stevia rebaudiana. Science 1968, 162, 1007
19. Shiotsu S.: Fertility study of Stevia decoction in rats. Technical Journal of Food Chemistry and Chemicals 1996, 4, 108-113
20. Geuns Jan M.C.: Stevioside.Phytochemistry 2003, 64, 913 – 921
21. Yamada A., Ohgaki ., Noda T., Shimizu M.: Chronic toxicity of dietary Stevia Extracts, Journal of the Food Hygienic Society of Japan 1985, 26, 169-183
22. Melis M.S.: Effects of chronic administration of Stevia rebaudiana on fertility in rats, Journal of Ethnopharmacology 1999, 167, 157-161
23. Oliveira-Filho R. M., Uehara O.A., Minett C., Calle L.: Chronic administration of aqueous extract of Stevia rebaudiana Bertoni in rats: endocrine effects, General pharmacology 1989, 20, 187-191
24. Geuns Jan M.C.: Stevioside.Phytochemistry 2003, 64, 913 – 921
25. Geuns J.M.C., Malheiros R.D., Moraes V.M.B., Decupere E.M., Compernolle F., Buyse J.G.: Metabolism by chickens, Journal of agricultural and food chemistry 2003, 51, 1095-1101
26. Geuns Jan M.C.: Stevioside.Phytochemistry 2003, 64, 913 – 921
27. Das S., Das A.K., Murphy R. A., Punwani I.C., Nasution M. P., Kinghorn A. D.: Evaluation of the Cariogenic Potential of the Intense Natural Sweeteners Stevioside and Rebaudioside A, Caries Res. 1992, 26(5), 363-6
38. Geuns Jan M.C.: Stevioside.Phytochemistry 2003, 64, 913 – 921

Abbildungsverzeichnis
1. Geuns Jan M.C.: Stevioside.Phytochemistry 2003, 64, 913 – 921
2. Suttajit M., U. Vinitketkaumnuen, U. Meevatee, D. Buddhasukh: Mutagenicity and Human Chromosomal Effect of Stevioside, a Sweetener from Stevia rebaudiana Bertoni. Environmental Health Perspectives Supplements. 1993, 101, 53-56.