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Estudo revela como a genética da stevia determina o amargor

Cientista em jaleco examina folha de cannabis em laboratório com modelos de DNA e amostras de líquidos.

Comprando dois produtos de stevia na mesma prateleira, as embalagens quase parecem iguais. Ambos referem extracto de stevia e anunciam zero calorias - mas o sabor não coincide.

Para muita gente, essa diferença fica por conta do gosto pessoal. Talvez uma marca use um extracto “melhor”.

Um novo estudo aponta outra explicação: o amargor está inscrito na genética da planta - depende de enzimas específicas e do local exacto da folha onde esses genes se activam.

As duas faces da stevia

O adoçante é obtido a partir das folhas de Stevia rebaudiana, um pequeno arbusto sul-americano cultivado comercialmente em todo o mundo.

Nas folhas, a planta produz uma família de compostos chamados glicosídeos de esteviol, que podem ser até 300 vezes mais doces do que o açúcar de mesa.

Só que nem todos sabem ao mesmo. O esteviósido e o rebaudiósido A - os dois compostos mais abundantes numa folha de stevia típica - trazem o amargor tipo alcaçuz que muitas pessoas associam à stevia.

Já o rebaudiósido D e o rebaudiósido M são variantes mais raras cujo sabor se aproxima mais do da sacarose: mais limpo, mais redondo, sem aquela nota persistente.

Por isso, os fabricantes valorizam essas variantes mais “limpas” nas gamas premium, mas as plantas produzem-nas apenas em quantidades residuais. Até agora, a razão não estava bem esclarecida.

Mapear o genoma da planta

O professor Tsubasa Shoji, biólogo molecular de plantas na Universidade de Toyama, liderou a equipa responsável por este trabalho.

As montagens anteriores do genoma da stevia eram incompletas, com falhas precisamente nas regiões onde se encontram os genes ligados à doçura.

A equipa de Shoji construiu, de raiz, um genoma de referência de elevada qualidade e preencheu essas lacunas.

O objectivo prático era perceber o que leva uma planta a produzir mais de um glicosídeo do que de outro, para que os melhoradores pudessem orientar as variedades para o perfil mais limpo.

Genes envolvidos na produção de doçura

Os investigadores concentraram-se numa família de enzimas chamada glicosiltransferases.

Estas moléculas ligam glicose a um composto de base chamado esteviol, construindo compostos doces maiores - um açúcar de cada vez. Cada glicose adicionada altera o perfil de sabor.

Um conjunto (cluster) de genes revelou-se decisivo - o mesmo grupo que um estudo anterior já tinha apontado como provável participante na produção de doçura.

A equipa de Toyama foi mais longe. Pequenas diferenças nesses genes, de uma variedade de stevia para outra, parecem desviar a química da planta em direcções distintas.

Algumas variações favorecem o rebaudiósido A - o composto comum, com um toque amargo. Outras fazem pender a balança para o D e o M.

Uma janela de oportunidade limitada

Detectar os genes certos foi apenas metade da resposta. O local da folha onde esses genes estavam activos era igualmente determinante - o mesmo gene, a funcionar em células diferentes, pode levar a resultados muito distintos.

Os investigadores combinaram duas técnicas. Uma delas lê que genes estão activos em células individuais, uma a uma, em vez de fazer uma média de amostras de tecido inteiro.

A outra técnica mostra onde compostos específicos aparecem ao longo de um corte da folha.

Um gene destacou-se: UGT91D4. Estava activo apenas em duas zonas estreitas: nas células do mesófilo, em profundidade na camada fotossintética da folha, e nas células epidérmicas que formam a superfície exterior. Em todo o resto, permanecia silencioso.

Essa actividade tão restrita pode ajudar a explicar porque é que o rebaudiósido D e o rebaudiósido M surgem em quantidades pequenas, mesmo nas melhores variedades de stevia.

Grande parte da folha pode simplesmente não estar a executar a química necessária para os produzir.

Pequenas diferenças, grandes efeitos

Surgiu ainda outra camada de explicação. Ligeiras variações genéticas entre plantas - conhecidas como haplótipos - parecem orientar essas enzimas de doçura em sentidos diferentes.

Duas plantas podem ter aquilo que, à primeira vista, parece ser o mesmo gene e, ainda assim, produzir um equilíbrio totalmente diferente de glicosídeos.

Shoji explicou que os genes-chave actuam ao adicionar moléculas de açúcar a compostos presentes na folha.

Consoante a forma exacta como esse passo ocorre, o resultado pode empurrar a planta para um perfil de sabor mais limpo ou para um perfil mais amargo.

O que isto pode mudar

A stevia comercial apoia-se sobretudo no rebaudiósido A - é abundante e relativamente barato de extrair.

As variantes D e M, mais limpas, são escassas na natureza; por isso, os produtores recorrem hoje à conversão enzimática ou à fermentação microbiana para as obter, em vez de as colherem directamente das folhas.

Uma planta que produzisse naturalmente mais D e M mudaria esse cenário.

Os melhoradores poderiam seleccionar os haplótipos certos e os padrões de expressão ao nível celular para desenvolver adoçantes naturais cujas folhas dessem qualidade premium sem um processamento posterior dispendioso.

Uma revisão recente descreveu o rebaudiósido M como o glicosídeo de esteviol de nova geração, apontando para a crescente procura dos consumidores por alternativas ao açúcar com sabor mais limpo. Este artigo dá aos melhoradores um caminho mais claro para lá chegar.

“Assim, o perfil de sabor da stevia é determinado não apenas pelos seus genes, mas também por onde, com precisão, esses genes são activados”, disse Shoji.

Implicações mais amplas do estudo

As implicações vão além dos substitutos do açúcar. As plantas produzem muitos compostos de elevado valor - fármacos, fragrâncias, aromas - através de vias em que enzimas-chave actuam apenas em alguns tipos de células.

Estas técnicas de célula única podem aplicar-se a qualquer cultura em que a produção se concentre numa fatia estreita de tecido.

Para os consumidores, a mudança será gradual: bebidas com baixo teor de açúcar com sabor mais limpo. Produtos de pastelaria sem um final metálico.

Um artigo recente concluiu que o rebaudiósido D e o rebaudiósido M não agravaram a disfunção metabólica em ratinhos com dietas ricas em gordura, reforçando o seu potencial como substitutos do açúcar mais seguros.

O travo amargo que, durante muito tempo, limitou a stevia é um problema com solução - escrito num pequeno conjunto de genes e em poucas camadas celulares.


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