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甜葉菊(Steviarebaudiana(Bertoni)Hemsl)又名甜菊、甜草、密菊、甜茶等，為菊科多年生草本植物，原產美洲巴拉圭和巴西交界的阿曼拜山脈，從1899年報道這種植物以來引起了很多學者濃厚的興趣。日本在1970年引種成功之后，對甜葉菊的栽培、安全性和化學方面的研究得到很快的發展。我國自1977年由南京中山植物園、中國農業科學院等科研機構引種甜葉菊，試種成功以后迅速發展，至今全國已有23個省市自治區種植，已經躍居為世界上最大的甜菊糖生產國和出口國。甜菊糖為甜葉菊中的甜味成分，在甜葉菊的葉子、莖、根等部位均有分布，但以葉子中含量最高，且其含量隨生長進程而變化，在現蕾期達到最高。甜菊糖因其無毒、安全、低熱能等特點而備受青睞，被譽為“世界第三糖源”，有關甜菊糖的生物活性以及產品開發研究引起了國內外眾多學者的興趣。
作為新糖源，甜葉菊的藥理活性和安全性研究一直以來是眾多學者關注的焦點，目前報道的甜菊糖生物活性非常廣泛，其中研究較為深入的主要為抗糖尿病、降血壓、抗菌抗病毒、抗炎等活性。
1）抗糖尿病活性
在多年前美洲就已經把甜葉菊的葉子作為抗糖尿病藥物使用，而現代藥理學研究也證明甜葉菊葉
子具有較好的抗糖尿病作用，同時能夠有效預防四氧嘧啶引起的血糖升高。甜葉菊的抗糖尿病活性主要有3個途徑：(1)通過抑制肝臟糖異生而表現出阻止血糖升高；(2)甜菊苷、萊鮑迪苷A能夠提高胰島敏感性，刺激胰島細胞分泌胰島素，具有安全治療II型糖尿病的作用；(3)甜菊糖苷還可以通過提高小鼠胰島素的利用率而達到降血糖目的。
2）降血壓、降血脂作用
研究發現，甜葉菊葉子提物取具有降血脂以及顯著的降血壓作用，目前發現其作用機理主要是通過抑制Ca2+內流入血管細胞，促使血管擴張，從而達到降血壓作用。
3）抗菌、抗病毒作用
抑菌圈試驗發現，甜葉菊葉子乙醇提取物的濃度為1000μg/mL時對蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、木糖葡萄球菌的抑菌圈直徑分別為6、6、6mm；丙酮提取物的濃度為1000μg/mL時對蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、木糖葡萄球菌、反硝化產堿菌、銅綠假單胞菌的抑菌圈直徑分別為7、5、6、7、9mm；甜菊苷在濃度為100μg/mL時對蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌的抑菌圈直徑為分別為12、10、10、10mm。此外，Kataev等發現甜葉菊提取物還具有抗結核活性，其活性成分為甜菊苷和甜菊雙糖苷，抗結核MIC值分別為7.5μg/mL和3.75μg/mL。T研究發現，甜葉菊的水提物能夠與人輪狀病毒外衣殼糖蛋白VP7結合，使VP7與細胞受體結合時位阻增大，從而阻止病毒依附于正常細胞，進而表現出抗人輪狀病毒的活性。
4）抗炎作用
甜菊葉的三氯甲烷提取物和甲醇提取物具有顯著的抗炎作用，對角叉菜膠誘導大鼠足趾腫脹有明顯的預防作用。有學者通過實驗推測，甜菊苷可能是抗炎的活性成分，其作用機理主要是通過刺激先天性免疫進而降低促炎反應的發生。進一步的研究證實，甜菊苷可以抑制NF-κB活性以及蛋白激酶抑制信號傳遞，從而表現出抗炎。甜菊苷能夠通過調節NF-κB通路信號而提高衛星細胞活性，從而促使受傷肌肉的恢復。
5）免疫調節
甜葉菊葉子提取物和甜菊醇具有免疫調節活性，其作用機理是通過干擾NF-κB通路而表現出抗炎和較強的免疫調節作用。
6）抗癌作用
研究發現甜葉菊葉子的乙酸乙酯、丙酮、三氯甲烷、水提取物均表現出了抗癌潛質。最近報道，甜菊糖能促進Bax和細胞色素C的表達，進而釋放到細胞質，誘導癌細胞凋亡。此外驗結果表明甜菊糖還可以用于預防化學致癌。
7）其他作用
甜葉菊具有抗健忘癥、預防肥胖癥、預防心臟病齲齒、殺滅幼蟲、作為飼料改善豬肉的品質、治療代謝綜合征等作用。
甜菊糖作為食品添加劑使用，其安全性尤為重要。現代藥理學研究證明甜葉菊及甜菊糖食用安全、無毒副作用。將實驗大鼠隨機分為3組，分別喂食500、1000和2000mg/(kg·d)3種不同劑量的萊鮑迪苷A，持續90d，結果沒有顯示任何毒副作用。在肉雞的每個受精卵中分別注射劑量為0.08、0.8、4mg的甜菊苷，或0.025、0.25、1.25mg甜菊醇，結果發現孵化過程中胚胎均發育正常。采用艾姆斯實驗、染色體畸變試驗、骨髓微核試驗和DNA合成檢查法證明了萊鮑迪苷A無基因毒性。
1. 甜菊糖苷在食品飲料行業的應用
甜菊糖由于其甜度高、熱量低、口感清新、對人體無副作用等特點被廣泛應用于食品飲料等行業。1985年6月，我國衛生部批準將甜菊糖用作食品添加劑；1990年，衛生部擴大其適用范圍，批準將其用作醫藥用甜味劑輔料；1999年，制定了甜菊糖苷標準（GB8270-1999），迄今，甜菊糖已被廣泛應用于飲料、蜜餞、果脯、糕點、乳制品、降血壓或減肥等功能性食品以及卷煙行業中。甜菊糖雖然甜度高，但后味卻帶有苦澀和甘草的余味，原因可能是其提取過程中苦味雜質的殘留或甜菊糖的基本結構和糖配基等的影響。然而，將甜菊糖與檸檬酸、蘋果酸，乳酸以及氨基酸等混合使用時，可消除甜菊糖后味的影響，有利于提高甜菊糖的口感。
此外，將甜菊糖與其他甜味劑進行復配，制成復合甜味劑，如赤蘚糖醇和甜菊糖的天然復配，不僅增強了其保健功能，而且降低了赤蘚糖醇的成本，掩蓋甜菊糖的不良口感。甜菊糖可替代15%~35%的蔗糖生產飲料或酒類，不僅不影響口感，而且由于甜菊糖的抑菌效果，還能延長飲料的保質期，改善酒質。而將甜菊糖用于果脯、糕點制作，不僅大大降低了成本，還降低了熱量，滿足了日常低糖攝入人群的需求。將甜菊糖用于乳制品的生產，不僅能改善乳制品的口感，甜菊糖作為雙歧桿菌生長的促進劑，不但能促進人體內雙歧桿菌和乳酸桿菌的增殖，還能抑制大腸桿菌等的生長。用甜菊糖替代30%~50%的蔗糖加工水產品，能防止水產制品中蛋白質變質或因酸敗反應而引起褐變、發霉現象。將甜菊糖用于醬油等調味品中，不僅能防止其褐變反應，還能抑制其咸度。
2. 甜菊糖苷在醫藥行業中的應用
目前，在藥劑中，一般使用蔗糖作為矯味劑，但在臨床應用中卻存在一些弊端。比如大量的蔗糖將限制糖尿病患者的使用，同時，由于蔗糖的存在使得藥劑色澤變黃，影響外觀。阮文幼[7]曾利用甜菊糖代替肌苷口服液中的蔗糖，發現新配置的肌苷口服液具有粘稠度小、過濾快和成品透明度好、色澤好、成本低、不影響療效、口感好等優點。除此之外，蔗糖在藥劑使用中具有大量食用可能會誘發癌癥，造成齲齒；在酸性的中藥藥劑溶液中不穩定，會降低其甜度；在清熱解毒及收澀類藥劑中甜度降低；蔗糖的存在不利于微生物的控制，從而影響藥劑質量等缺點。甜菊糖具有甜度高、熱量低、無副作用、預防齲齒、在3~10的pH范圍內穩定、不發酵的特點，在制藥過程中，使其成為代替蔗糖用作糖漿、沖劑、丸劑等藥劑的矯味劑
2. 甜菊糖苷在有機化學中的應用
將甜菊糖苷在酸性條件下水解，可得到一種具有貝葉烷骨架的四環二萜類化合物———異斯特維醇，因其分子結構本身的剛性和特有的凹槽結構以及其化學結構穩定，手性環境優越的特點，近年來被開發應用于有機催化、分子識別及自組裝等方面。
甜菊糖經過30多年的工業化生產，產品已發展到第三代：第一代甜菊糖為甜菊糖總甙，第二代產品的主要成分為ST和RA的混合物，第三代產品主要成分為RA，甜味成分及其特性見表1。甜菊糖的制備流程主要為：干燥粉碎甜菊葉、液相浸提、除雜、樹脂處理、噴霧干燥和精制等步驟。
1）浸提
初蕾期的甜菊葉中甜菊糖含量最高，將此時期的甜菊葉干燥粉碎后，通常采用熱水或醇類等極性溶劑液相浸提甜菊糖，二氧化碳超臨界提取法尚未在工業中應用。在浸提用氯仿或正己烷除去葉片中的油脂、葉綠素和香精油等非極性物質。浸提方式通常分采用罐式分批浸提或逆流連續提取兩類方法。通過離心、板框壓濾和膜過濾等方法除去碎葉和其它固體雜質得到甜菊原液。
2）除雜
分離和提純甜菊糖：甜菊原液里含有大量的蛋白質、有機酸、單寧、皂甙、色素、無機鹽等雜質，這些雜質的含量是糖甙含量的5-7倍。常用柱層析法或膜過濾法從甜菊原液分離提純甜菊糖采用柱層析法分離提純甜菊糖時，首先需對甜菊原液進行預處理。否則，一方面，料液中的色素等雜質會污染樹脂，造成樹脂大量吸附色素，而減少對糖甙的吸附量，縮短吸附周期，增加酒精和糖甙的流失量，降低提取率，提高生產成本；另一方面，料液中的有些金屬離子可造成樹脂永久性中毒，縮短樹脂的使用壽命，影響生產的正常進行；第三，將產品用于飲料生產時，會出現沉淀和灌裝時起泡等問題，影響其推廣使用。因此，氫氧化鈣和硫酸鐵常被用做絮凝劑幫助除去甜菊原液中的雜質。
鈣鹽不僅能與檸檬酸、酒石酸、琥珀酸、蘋果酸、抗壞血酸及草酸等有機酸形成不溶性鈣鹽而沉淀，也能與多元酚、蛋白質、多糖類、色素類如葉綠素、胡蘿卜素和葉黃素形成不溶性鈣鹽而沉淀等。鐵鹽能使單寧和銅、鋅、鋁、鈣等金屬鹽產生沉淀。甜菊原液通過預處理除去其中的部分有色物質、蛋白質和雜味物質后，首先用大孔樹脂選擇性吸附液中的甜菊糖，再用水或有機溶劑洗脫。洗脫液中的鹽類、大部分色素和其他極性雜質通過陰陽離子交換樹脂除去，以得到甜菊糖富集液。
3）樹脂處理
我國用樹脂提純甜菊原液的研究工作始于1982年。1984年，陳德昌等人在江蘇省鎮江市建立了中國第一家采用樹脂法提純甜菊糖的工廠。現常用的陽離子交換樹脂有AmberliteIR-120B、001×14.5等，陰離子交換樹脂有AmberliteIRA-93、D-280等，吸附樹脂可采用AmberliteXAD-2、AB-8、DiaionHp-20、ADS-7、D107、D108等。采用膜過濾法分離提純甜菊糖時，通過陶瓷微孔、超濾膜、納米濾膜的過濾，可除去甜菊原液中離子化合物和分子量與甜菊糖相差較大的有機物分子，得到甜菊糖富集液。1998年加拿大國家研究委員會研發出膜過濾提純甜菊糖的方法獲得美國專利。
4）噴霧干燥
將富集液通過降溫結晶、濃縮結晶或噴霧干燥可得到主要成分為ST和RA的甜菊糖粗品，顏色偏深。在結晶或噴霧干燥前可用活性炭脫色，以得到白色產品。我國大部分甜菊糖廠家出產的就是此類產品。
5）精制
精制富含RA或ST的甜菊糖：由于ST與RA在親水性溶劑中溶解度有差異，可將甜菊糖粗品溶解于甲醇、乙醇等溶劑中，使其達到飽和濃度，然后通過濃縮、冷卻等方法選擇性析出ST或RA晶體。為確保獲得高純度RA，可用乙醇水溶液重新溶解晶體過濾除去不溶性雜質，通過噴霧干燥或濃縮結晶得到產品。
[1] 甜菊糖藥理作用及生產工藝研究進展
[2] 甜菊糖的應用研究進展
[3] 甜菊糖提取工藝進展及發展前景