Stevia: estudo revela como genes e células definem o sabor dos glicosídeos

Quando você pega dois produtos de stevia na mesma prateleira, os rótulos parecem quase iguais. Os dois dizem “extrato de stevia” e prometem zero calorias - mas o sabor não coincide.

Em geral, a diferença é atribuída ao gosto pessoal. Talvez uma marca use um extrato “melhor”.

Um estudo recente aponta outra explicação: o amargor estaria codificado na genética da planta - definido por enzimas específicas e pelo ponto exato da folha em que elas são activadas.

As duas faces da stevia

O adoçante vem das folhas de Stevia rebaudiana, um pequeno arbusto sul-americano cultivado comercialmente em vários países.

As folhas produzem uma família de compostos chamados glicosídeos de esteviol, que podem ter até 300 vezes mais doçura do que o açúcar de mesa.

Só que eles não têm o mesmo perfil sensorial. Esteviosídeo e Rebaudiosídeo A - os dois compostos mais abundantes numa folha típica de stevia - carregam o amargor com nota de alcaçuz que muita gente associa à stevia.

Já Rebaudiosídeo D e Rebaudiosídeo M são variantes mais raras, com um gosto mais próximo da sacarose: mais limpo, mais redondo, sem aquela persistência no final.

Por isso, a indústria valoriza essas variantes “mais limpas” em linhas premium. O problema é que a planta produz D e M apenas em quantidades residuais, e o motivo disso nunca tinha sido esclarecido com nitidez.

Mapeando o genoma da planta

O professor Tsubasa Shoji, biólogo molecular de plantas da Universidade de Toyama, liderou a equipa responsável pelo novo trabalho.

Montagens anteriores do genoma da stevia eram incompletas e cheias de lacunas - justamente na região onde ficam os genes ligados à doçura.

A equipa de Shoji construiu um genoma de referência de alta qualidade do zero e preencheu essas lacunas.

A meta prática era descobrir o que leva uma planta a produzir mais de um glicosídeo do que de outro, para que melhoristas consigam direccionar novas variedades para um sabor mais limpo.

Genes envolvidos na produção de doçura

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

Essas moléculas anexaram glicose a um composto-base chamado esteviol, montando compostos doces maiores - uma unidade de açúcar por vez. Cada glicose adicionada altera o perfil de sabor.

Um agrupamento de genes mostrou-se central - o mesmo conjunto que um estudo anterior já tinha apontado como provável participante na produção dos compostos de doçura.

A equipa de Toyama avançou além disso. Pequenas diferenças nesses genes, de uma variedade de stevia para outra, parecem orientar a química da planta para resultados distintos.

Algumas variações empurram a produção para o Rebaudiosídeo A - o composto comum, associado ao amargor. Outras favorecem D e M.

Uma janela de oportunidade limitada

Encontrar os genes certos era apenas metade do quebra-cabeça. O local da folha onde esses genes estão activos pesa tanto quanto - o mesmo gene, em células diferentes, pode levar a desfechos muito diferentes.

Para isso, os cientistas combinaram duas técnicas. Uma delas lê quais genes estão activos dentro de células individuais, analisando uma de cada vez, em vez de fazer uma média de amostras de tecido inteiro.

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

Um gene, UGT91D4, chamou atenção. Ele estava activo apenas em duas faixas estreitas: as células do mesófilo, no interior da camada fotossintética da folha, e as células epidérmicas que formam a superfície externa. Em todo o restante, silêncio.

Essa actividade restrita pode ajudar a explicar por que Rebaudiosídeo D e M aparecem em quantidades pequenas até nas melhores variedades de stevia.

Grande parte da folha pode simplesmente não estar a executar a química que os produz.

Diferenças pequenas, efeitos grandes

O estudo identificou ainda outra camada. Variações genéticas discretas de planta para planta - conhecidas como haplótipos - parecem ajustar essas enzimas ligadas à doçura em direcções diferentes.

Duas plantas podem carregar o que parece ser o mesmo gene e, ainda assim, gerar um equilíbrio totalmente distinto de glicosídeos.

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

Dependendo de como, exactamente, essa etapa ocorre, o resultado pode inclinar a planta para um perfil mais limpo ou mais amargo.

O que isso pode mudar

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

Como as variantes D e M são escassas na natureza, hoje os produtores tendem a obtê-las por conversão enzimática ou por fermentação microbiana, em vez de colhê-las directamente das folhas.

Uma planta que produza naturalmente mais D e M mudaria essa conta.

Melhoristas poderiam seleccionar os haplótipos certos e os padrões de expressão ao nível celular para desenvolver adoçantes naturais cujas folhas entreguem qualidade premium sem processamento posterior caro.

Uma revisão recente chamou o Rebaudiosídeo M de glicosídeo de esteviol de “próxima geração”, citando a procura crescente do consumidor por alternativas ao açúcar com sabor mais limpo. Este artigo oferece aos melhoristas um caminho mais directo até ele.

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

Implicações mais amplas do estudo

As implicações vão além dos substitutos do açúcar. Plantas produzem muitos compostos de alto valor - fármacos, fragrâncias e aromas - por vias em que enzimas-chave funcionam apenas em alguns tipos celulares.

Essas técnicas de célula única podem ser úteis em qualquer cultura em que a produção se concentre numa fatia estreita de tecido.

Para o consumidor, a mudança chegaria aos poucos: bebidas com menos açúcar e gosto mais limpo. Produtos assados sem um final metálico.

Um artigo recente observou que Rebaudiosídeo D e M não pioraram a disfunção metabólica em ratos submetidos a dietas ricas em gordura, reforçando o argumento de que são substitutos do açúcar mais seguros.

O gosto amargo residual que há muito limita a stevia parece ser um problema com solução - inscrito num punhado de genes e em poucas camadas de células.