Étude toxicologique des extraits de feuille de stevia

Botanique

Stevia rebaudiana est une plante herbacée tropicale pluriannuelle mesurant de 40 à 80 cm à maturité dans la nature et pouvant atteindre le mètre en culture. On peut aussi la trouver sous forme de petits buissons ou d’arbustes [7]. Vivace à l’abri des fortes gelées, la stevia est caduque sous nos latitudes. Les racines sont filiformes, cylindriques, superficielles et très peu ramifiées. Les tiges dressées et très ramifiées portent des feuilles alternées et allongées en forme de fer de lance et légèrement dentées sur leur pourtour voire crénelées et généralement trinervées. Elles s’insèrent sur la tige par un court pétiole. Elles mesurent entre 3 et 5 cm de long et ont une largeur d’environ 1 à 2 cm. Leur couleur est d’un vert vif. Une fois broyées, elles dégagent une odeur assez forte et deviennent légèrement collantes. Si on les mâche, on ressent soit une douceur soit une amertume, cela dépend de l’espèce. Stevia rebaudiana est la plus connue pour sa douceur.

La tige principale et les ramifications ainsi que l’ensemble des feuilles sont recouverts d’un très léger duvet blanc. Les petites fleurs blanches ou violet-rose selon les espèces, sont en forme de tubes et sont regroupées en capitules de tailles réduites, moins de 15 mm de longueur et très peu parfumées. Les fleurs apparaissent vers la fin de l’été comme il est fréquent dans la famille. L’inflorescence est de type indéfini de 2 à 7 cymes. Les semences tombent facilement et donnent une nouvelle plante lorsque le sol est humide. Les petites graines noires des fruits de la stevia ne survivent pas plus de trois mois, tandis que les graines de couleur claire sont stériles car elles ne sont pas très riches en nutriments et s’appauvrissent rapidement, ne permettant pas le développement du futur embryon.

Origine, climat et culture

La stevia a été rapportée au 16è siècle sur notre continent. Il a fallu attendre 1899 et les travaux de Moisès Santiago Bertoni afin que les européens commencent à s’y intéresser. C’est en 1904 qu’il reçoit un spécimen entier de la plante et qu’il peut alors en réaliser une étude complète qui lui permet de la classer dans le genre stevia. Bertoni dédie cette nouvelle espèce à Ovidio Rebaudi, chimiste paraguayen qui avait été le premier à entreprendre une étude détaillée de la composition des feuilles. Le nom complet de la plante devient alors Stevia rebaudiana Bertoni. La stevia est native de la vallée du Rio Monday dans le nord-est du Paraguay, sur les hauts plateaux du Paraguay plus précisément de la région allant de l’Amambay jusque dans les prairies de San Pedro. Cette plante buissonnante s’épanouit entre 500 et 1500 mètres d’altitude, sous une latitude de 22 à 25°S. De nombreuses espèces de stevia sont localisées du nord du Chili, au sud du Brésil ainsi que de la Bolivie jusqu’au centre de l’Argentine autour du tropique du Capricorne qui possède une latitude de 23°S.

On trouve cette plante à l’état sauvage, sous un climat plutôt aride sur les plaines herbeuses peu pentues, dans les vallées formées par des rivières, à la lisière des forêts peu denses. La stevia pousse en plein soleil sur des sols pauvres à l’état naturel, mais peut aussi se développer dans des sols sablonneux. Cette plante n’aime pas être envahie par d’autres végétaux comme les mauvaises herbes. Elle est pluriannuelle si les conditions hivernales sont douces, elle requiert une température minimale de 5 degrés pour obtenir une pousse l’année suivante. Il n’est pas nécessaire d’arroser l’hiver. La durée de vie d’un plant est d’environ de 6 saisons. Concernant la reproduction, plusieurs modes de multiplication sont possibles. Les cultures peuvent se faire à partir de semis, par clonage ou par bouturage. Les bouturages successifs permettent d’augmenter la durée de vie d’un plant, la germination des graines étant faible. Après avoir atteint une taille d’environ 5-6 cm, deux modes de culture sont possibles, en pot ou en pleine terre. Les feuilles peuvent être coupées toute l’année, pour les consommer fraîches. C’est à la fin de l’été juste avant la floraison qu’elles ont le plus fort pouvoir sucrant.

À ce moment, elles sont les plus riches en glycosides de steviol. Il est préférable de couper par temps sec pour éviter la contamination par des éléments fongiques plus fréquents par temps humide. Concernant la culture commerciale, la première cueillette se fait au bout de 4-5 mois de culture, les récoltes suivantes ont lieu tous les trois mois pendant environ trois ans, durée de vie pendant laquelle les rendements restent encore intéressants. La récolte s’effectue soit en cueillant uniquement les feuilles par petite quantité mais de façon régulière, soit en coupant la plante entière à dix ou quinze centimètres de la base pour s’assurer qu’elle puisse repartir ensuite. Une fois coupées, les feuilles et éventuellement les tiges sont séchées soit à l’ombre, soit dans des séchoirs industriels qui permettent de régler la température à un niveau constant. La conservation des feuilles séchées est presque illimitée. Elles sont ensuite réduites en poudre très fine. Grâce à ses faibles exigences, la stevia est particulièrement bien adaptée à la culture biologique, en ces temps de développement durable. Les pays producteurs de stevia sont de plus en plus nombreux. Les principaux sont le Brésil, le Paraguay, l’Uruguay, la Chine, la Corée, la Thaïlande, Taïwan, Israël et le Japon.

Utilisations traditionnelles

Les feuilles de stevia sont utilisées pour édulcorer les boissons depuis la nuit des temps par les Indiens Guaranis notamment leur maté qu’ils boivent en grande quantité. Les feuilles de stevia n’apportent pas de calorie. Des extraits de feuilles de Stevia rebaudiana aurait été utilisées en médecine traditionnelle pendant des années pour traiter le diabète du fait de son action hypoglycémiante [15]. En 1941, la stevia commence à être connue en Grande Bretagne où la plante est proposée pour remplacer le sucre devenu très rare durant la seconde guerre mondiale. Mais elle n’a pas grand succès en raison de son goût de réglisse. Étant donné la publicité faite sur cette plante et ses extraits édulcorants ainsi que la possibilité pour le grand public d’acquérir des plants de stevia par le biais d’internet pour leur consommation, il est nécessaire d’étudier certaines caractéristiques des feuilles de stevia. Ainsi nous étudierons leur composition et ferons le bilan des études pharmacologiques, cliniques et toxicologiques menées sur ces dernières.

Activité hypoglycémiante Sachant que le diabète entraîne, à long terme, des complications micro-vasculaires (rétinopathie, néphropathie…) et macro-vasculaires (angine de poitrine, hypertension artérielle, artériopathie oblitérante chronique des membres inférieurs) [25] [26], l’intérêt de rechercher des produits hypoglycémiants efficaces, pourraient apparaitre comme très prometteurs dans ce domaine. Le diabète est défini par une glycémie à jeun ≥ 1,26 g/L (7,0 mmol/L) à deux reprises et /ou une glycémie ≥ 2 g/L, 2 heures après charge orale de 75 g de glucose [25] [26]. À l’état normal, la glycémie fluctue tout au long du nycthémère dans des limites étroites. Chez un sujet non diabétique, elle est de l’ordre de 0,7 à 0,8 g/L et ne dépasse pas 1 g/L à jeun. En période postprandiale, elle reste habituellement inférieure à 1,40 g/L [25] [26]. Des études pharmacologiques sur des rats diabétiques montrent que des extraits aqueux, méthanoliques et à base d’éther de feuilles de stevia sont hypoglycémiants [27]. Il en est de même concernant des extraits benzo-acétoniques à fortes doses (200 et 400 mg/kg/10 jours) [28]. Les feuilles de stevia et les polyphénols extraits de ces dernières, augmentent le taux d’insuline dans le sang et auraient un rôle protecteur au niveau des cellules du foie et des reins des rats diabétiques [29]. Il serait également possible que des extraits aqueux de feuilles de stevia, en améliorant la respiration mitochondriale et en inhibant la voie de la gluconéogenèse, puissent entraîner une hypoglycémie.

Dans une étude clinique menée sur des volontaires humains sains [https://www.chatpfe.com/], les chercheurs montrent que le taux de glucose plasmatique après un traitement par un extrait aqueux de stevia est significativement abaissé. Ces auteurs ont réalisé des tests de tolérance au glucose chez des sujets adultes avant et après l’ingestion, soit d’extraits aqueux de feuilles de Stevia rebaudiana (20g/jour, en prises de 5g à intervalles réguliers de 6 heures) durant une période de 3 jours, soit de 250 mg d’une solution d’arabinose. Ils ont pu ainsi montrer que la glycémie, mesurée après le traitement à base de stevia, était significativement plus basse dans le groupe de personnes ayant ingéré l’extrait que dans le groupe témoin et ceci à chaque moment du test.

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Table des matières

1.Introduction
2.Stevia rebaudiana Bertoni
2.1. Généralités
2.1.1. Classification
2.1.2. Botanique
2.1.3. Origine, climat et culture
2.1.4. Utilisations traditionnelles
2.2. Étude phytochimique des feuilles de Stevia rebaudiana
2.2.1. Les diterpènes glycosylés
2.2.1.1. Structures
2.2.1.2. Localisation dans la plante
2.2.1.3. Biogenèse des dérivés diterpéniques
2.2.2. Autres métabolites secondaires
2.3. Études pharmacologiques et cliniques d’extraits de feuille de stevia
2.3.1. Activité hypoglycémiante
2.3.2. Activité hypotensive
2.3.3. Activité anti-infectieuse
2.3.4. Activité contraceptive
2.3.5. Activités anti-oxydante, anti-inflammatoire et anticancéreuse
2.3.6. Résumé des études pharmacologiques et cliniques menées sur des extraits de feuille de stevia
2.4. Étude toxicologique des extraits de feuille de stevia
3.Rebaudioside A/ Extraits enrichis en rebaudioside A
3.1. Obtention du rebaudioside A
3.1.1. Extraction
3.1.2. Purification
3.2. Propriétés physiques du rebaudioside A
3.3. Étude pharmacocinétique du rebaudioside A
3.3.1. Absorption
3.3.2. Distribution
3.3.3. Métabolisation
3.3.4. Élimination
3.4. Études pharmacologiques sur le steviol et sur le rebaudioside A
3.4.1. Étude pharmacologique sur le steviol
3.4.1.1. Activité sur la glycémie
3.4.1.2. Activité sur la tension artérielle
3.4.2. Étude pharmacologique sur le rebaudioside A
3.4.2.1. Activité sur la glycémie
3.4.2.2. Activité sur la tension artérielle
3.4.2.3. Activités anti-inflammatoire et antitumorale
3.5. Étude clinique sur le rebaudioside A
3.5.1. Activité sur la glycémie
3.5.2. Activité sur la tension artérielle
3.6. Études toxicologiques sur le rebaudioside A et sur le steviol
3.6.1. Toxicité sub-chronique du rebaudioside A
3.6.2. Toxicité génétique du rebaudioside A
3.6.3. Toxicité sur la reproduction et la tératogenèse du rebaudioside A
3.6.4. Toxicité aiguë du steviol
3.6.5. Toxicité génétique du steviol
3.6.6. Toxicité sur la reproduction et la tératogenèse du steviol
3.7. Résumé des études pharmacocinétiques, pharmacologiques, cliniques et toxicologiques menées sur le rebaudioside A
4.Réglementation
5.Conclusion : conduite à tenir face à une demande spontanée sur l’utilisation des feuilles de Stevia et du rebaudioside A comme édulcorant
Table des illustrations
Bibliographie