1.甜葉菊的起源和引種歷史
甜葉菊是茜草科甜葉菊屬植物，種名 Stevia rebaudiana Bertohi，為多年生草本植物。甜葉菊的染色體 n = 11，2n = 22。甜葉菊原產於南美洲巴拉圭東北部與巴西接壤的阿曼拜山脈。該地區的特點是山脈連綿起伏，當地的氣象因素變化很大。野生條件的特點是西北部為峽谷沙漠地帶，西部為安第斯山脈，東部為阿曼拜山脈的未開墾森林地帶，即巴西邊境。可見，甜葉菊的野生條件和地理隔離是有利的。甜葉菊的歷史可以追溯到幾百年前。在西班牙征服南美洲期間，移民們使用甜葉菊作為糖的配料。莫爾斯（MOLSESS）和貝爾托尼（BERTONI）於 1887 年在巴拉圭東部采集了甜葉菊標本。後來，人們發現在卡瓜蘇和君子蘭等地也有甜葉菊。1889 年，貝爾通將其命名為甜葉菊屬，此後許多學者對其化學等方面進行了研究。甜葉菊最早是由 Siraiqui 和 Gastri 在巴拉圭栽培的。他們於 1964 年開始成功栽培，因此這種作物的栽培歷史只有 30 年，屬於新興經濟作物。1954～1973 年，日本學者墨田哲也在考察原產地後，預言這種植物可以在日本廣泛栽培，是壹種具有種植價值的植物資源，並於 1970 年引進種子，在溫室和田間試種成功後收到種子。1973 年，種子推廣到日本全國。1975 年，向全國推廣。1975 年，甜葉菊在日本全國推廣，並開始育種工作。在日本，甜葉菊是壹種新興的低溫糖源，在栽培、育種、工業提取、食品加工、醫藥和毒理學試驗等方面都有深入研究。從甜葉菊中提取的甜菊糖甙在食品、飲料、餐桌調味品和醬料等產品中達數百種，相關專營和兼營公司達 100 多家，未來仍將有較大發展。1973 年韓國開始引進種子。之後泰國、菲律賓、印度尼西亞、馬來西亞、新幾內亞、斯裏蘭卡、羅馬尼亞、阿富汗、加拿大、法國、德國、瑞士和保加利亞等國在20世紀80年代相繼引種成功。
我國在日本看到大量有關試種的報道資料後才引起重視。1975年至1978年，中國農業科學院、南京植物園、福建亞熱帶植物園和北京植物園等單位，先後由日本引進種子和種苗並試種成功。同時分別繁殖了壹定數量的種子和種苗，提供給全國許多單位推廣試種。1978-1999年累計種植面積150多萬畝，畝產幹葉由100公斤增加到200-300公斤，高的達500公斤。糖苷含量由 7%提高到 17%。產量和質量水平都得到了提高。目前，中國已成為世界甜葉菊生產大國。總之，甜葉菊作為壹種新興的糖料作物，已經引起了世界各國的廣泛關註，並逐漸在全世界推廣開來。甜葉菊的科研和生產發展方興未艾，開發利用的範圍正以不推自廣的趨勢迅速擴大。
二、甜葉菊生產在國民經濟中的意義
甜葉菊是壹種新的糖料作物。葉片中含有甜菊糖甙，其甜度是蔗糖的150-300倍，是壹種高甜度、低熱量、風味好、安全無毒的天然低熱糖源，可替代糖精或部分替代蔗糖，用於各種食品和飲料。甜菊糖甙還具有抗糖病、肥胖癥和小兒齲齒等疾病的作用，是患者理想的甜味劑，因此甜葉菊是壹種很有前途的經濟作物，已成為繼蔗糖、甜菜糖之後的第三種天然糖源。甜葉菊葉渣含有多種用途的營養成分。如粗蛋白、粗纖維、粗動物脂肪和微量元素等，可提取微晶纖維素，用作飼料、肥料也可用作食用菌培養基。又如蛋白質、鞣花酸、澱粉、葉綠素等。如果進行深加工和綜合利用，將會開發出更多的新產品。總之，甜葉菊是個寶。只要深度開發利用，其利用價值就會不斷提高，對人類的貢獻也會越來越大。我國發展甜葉菊生產，對國家和人民，對國民經濟的發展都具有重要意義。
1）理想的低熱糖源。隨著城鄉居民生活水平的提高，特別是廣大農民生活質量的提高，我國食用糖的用量將大量增加。城市居民生活水平提高後，膳食結構逐漸由溫飽型向保健型發展，對低熱量糖源的需求逐漸增加。甜菊糖是壹種天然無毒的低熱糖源。它具有甜度高、熱量低、適應性廣、易種植等特點。發展甜菊糖生產，可以爭取蔗糖逐步自給，替代糖精等合成甜味劑，減少蔗糖進口量和外匯支出，具有重要的現實意義。
②經濟效益高。甜葉菊引種試驗結果證明，它在我國適應性廣，南起海南，北至黑龍江，東起山東等沿海地區，西至新疆、西藏，均可正常生長。幹葉壹般畝產100至200公斤，高的可達500公斤。每公斤幹葉售價5元，畝收入可達750至2500元，比壹般農作物產值高1至5倍。近十年來，種植甜葉菊的富裕戶不在少數。工業化提取甙類生產壹公斤甜葉菊，成本120至150元，市場價140至200元。按每公斤利潤20元計算，年產100噸的中級工廠年利潤可達200萬元。甜菊糖應用於食品、醫藥行業，比單壹使用蔗糖又降低了成本。如吉林省從1986年到1990年應用甜葉菊74噸，按甜度代替蔗糖**** 14000多噸，使企業降低成本2000多萬元，還增加了企業的經濟效益，是扭虧為盈的壹條途徑。
3出口創匯。據介紹，日本每年需要上千噸幹葉，其國內產量很少，大量原料依靠進口。此外，歐美許多國家也對甜菊糖甙感興趣，因此國際市場需求量非常大。自引進以來，我國已出口幹葉4至5萬噸，甙類數千噸，換回了較多的外匯。
④緩解糧糖競爭矛盾。按甜葉菊甙、甜度換算，壹畝甜葉菊產150至200公斤幹葉，以含10%甙計算，壹畝地可產15至20公斤甙（甜度為蔗糖的150至300倍），相當於2250至6000公斤蔗糖。換句話說，壹畝甜葉菊可以生產相當於 5 畝甘蔗或 15 畝甜菜的糖。如果每年種植甜葉菊 3000 萬畝，可節約土地 150 萬畝至 450 萬畝。中國發展甜葉菊生產潛力巨大，國內外市場需求逐年增加。發展甜葉菊生產，對於解決蔗糖不足問題，特別是開發低熱糖源，增加收入，減少用地，換匯富國強民，滿足國內外市場需求，都具有十分重要的意義。總之，建立和甜葉菊生產、加工、流通、利用體系，要抓好以下七個環節：即領導是關鍵，科研是龍頭，種質是基礎，基地做保證，生產廠家是核心，應用是目的，外貿做促進。只有領導重視，把以上七個環節組織好、協調好，充分發揮各行業的特長，使之相互依托、相互促進，形成農、工、商壹體化，才能進壹步推動我國甜葉菊產業的發展。
二、開發利用
（壹）現有開發項目
1.甜葉菊葉中的甜味成分
甜菊糖中的甜味成分都是糖苷。苷（glycoside或heteroside），又稱糖苷或配糖體雜甙，是壹種糖或糖的衍生物與另壹種非糖化合物，通過糖的碳原子末端基團相連而縮合而成的化合物。糖苷水解可生成糖和非糖兩部分，非糖部分稱為糖苷元或配糖體、配糖基（agly-cone、genin）。據了解，國外研究已從甜葉菊葉提取物中分離出 8 種不同的甜味成分：甜菊糖甙；雷諾糖甙 A、B、C、D、E；杜仲甙 A、B。甜菊糖甙 B 是在提取過程中從甜菊糖甙 A 中水解生成的次生糖苷；甜菊糖甙 B 與甜菊糖甙 C 是同壹種物質。另據報道，甜葉菊還含有甾醇生物甙。日本的 Yokoyama Yukio 分析認為，它和萊菔子甙 B 都不是甜葉菊葉中固有的，而是在儲運過程中變質的副產品，它的生成往往表明甜葉菊原料的質量下降。甜葉菊的甜味成分已確定有六種：甜葉菊苷；甜葉菊甙 A、D、C、E；甜葉菊甙 A。它們都是苷，具有相同的苷元--甜葉菊醇（甜菊醇）。它們之間的區別在於糖鍵的數量、糖結合的類型和不同類型的成分。因為它們都是具有甜味的苷元，所以 "甜菊糖苷"（總甜菊糖苷）就是甜菊糖苷的總和。
商品名稱：甜菊糖甙。
2.甜菊糖甙的特點
純度在 80% 以上的甜菊糖為白色結晶或粉末，吸濕性不大。易溶於水、乙醇，與蔗糖、果糖、葡萄糖、麥芽糖等混合使用，不僅甜葉菊味更純正，而且甜度可成倍增加。甜菊糖耐熱、不易發亮，在 pH 值 3 至 10 的範圍內非常穩定，易於儲存。溶液穩定性好，在壹般飲料食品的 pH 值範圍內，加熱處理仍很穩定。甜菊糖在含蔗糖的有機酸溶液中可保存半年而變化不大；在酸堿介質中不分解，可防止發酵、變色、沈澱等；可降低粘度，抑制細菌生長，延長產品保質期。甜菊糖甜味純正、清涼綿長，口感與白糖相似，但甜度是蔗糖的 150-300 倍。提取的純甜葉菊 A 糖甜度是蔗糖的 450 倍，風味更佳。把好甜葉菊質量育種關是首要問題。甜葉菊的溶解溫度與甜度和風味有很大關系。壹般來說，低溫溶解時甜度高；高溫溶解時口感好，但甜度低。當它與檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、乳酸、杜仲酸、氨基酸等物質混合使用時，甜葉菊的余味有消除作用，所以它與上述物質混合使用能起到矯正作用，提高甜葉菊的甜味品質。
3.甜菊糖與蔗糖的比較
蔗糖是以果糖和葡萄糖為主要成分的雙糖，既是營養物質的來源，又是熱能的提供者。甜菊糖是壹種烯丙基後配糖體，具有甜度高、熱量低的特點。甜菊糖可用於飲料和食品，長期食用不易發胖。特別適合肥胖癥、糖尿病、高血壓和多種齲齒等患者食用。安全性高。國內外藥理實驗證明，甜葉菊是壹種非致癌食品，無毒、無副作用。急性、亞急性和慢動物試驗，均未發現任何問題。產地居民食用甜葉菊已有上百年的歷史，至今未發現有任何毒性。甜葉菊理化性質穩定，不易發酵，因此比蔗糖產品的保質期更長。甜菊糖的甜度很高，而且能保持很長時間不變色，這對保持飲料和食品的原色非常有幫助。
用甜菊糖替代部分蔗糖加工食品、飲料等，不僅可以降低成本，而且符合食品、飲料的要求，逐步向低糖化發展。
4、甜葉菊的生產和發展
1982年，四川省成都化學制藥廠首次提取甙類並成功投產，受到輕工業部的獎勵。隨後西湖農場、南開大學、北京商業機械研究所分別在湖南西湖和鎮江糖廠試制成功，1986年獲第35屆布魯塞爾尤裏卡世界發明獎。目前，我國有大中型糖廠 26 家（不含 5 噸小廠），總生產能力 3500 噸。生產規模為 700 噸壹廠、200 噸七廠、150 噸壹廠、100 噸八廠、50 噸九廠。1993 年至 1998 年共銷售甜葉菊 6300 多噸，其中國外銷售 5000 多噸。同時，每年出口幹葉1000至2000噸，為國家創匯數億美元。
5.甜菊糖應用產品開發
甜菊糖作為壹種新型甜味劑，可廣泛應用於各種食品、飲料、醫藥、日化等行業。可以說，幾乎所有的糖制品都可以用甜菊糖來替代部分蔗糖或全部糖精等合成甜味劑。將開發的產品數以千計，歸納如下：
①茶。用甜菊葉直接泡茶或用其他原料泡茶，對糖尿病患者降血糖，對健胃促消化，醒酒消除疲勞，對肥胖癥、高血壓和齲齒等疾病有防治作用。目前，國內市場上的降糖茶如（康寧茶）、寧紅減肥茶、烏龍戲珠紅棗茶、紅花茶等，都含有甜葉菊成分，有的已銷往國外市場。
②飲料。汽水、橙汁、健力寶、娃哈哈及各種果汁、冰淇淋等。
③ 零食。甜菊益康樂、甜菊月餅、餅幹等，成為營養、保健以及兒童、老人特殊需要的食品。
④罐頭食品。水果罐頭如甜梅、桔子、山楂、龍眼等；水產品和肉類罐頭中含有甜菊糖既起到調味作用，又起到防腐作用，延長保質期。
⑤ 溺水產品。用甜菊糖淹制的蘿蔔等醬料和地瓜，保鮮期長，腌制風味好，不腐爛⑥水產品。添加甜葉菊可以防止水產品蛋白質腐爛變質，在改善水產品風味的同時還能降低成本。如各種魚罐頭、海帶等。
7 蜜餞、果脯、果糕。如李子蜜餞應用甜菊糖後，不僅香甜可口。
8酒類。用甜菊糖釀制如刺梨、沙棘、葡萄等果酒和白酒，可減少酒的辛辣味，改善風味。還能增加啤酒泡沫，潔白、持久。
9 肉類食品。甜菊糖添加到香腸、火腿腸、臘肉等食品中，可改善風味，延長保質期。
⑩口香糖、日化用品。甜菊糖添加到口香糖、牙膏中，既能提升產品的甜味，又能減少口腔有害細菌的繁殖，減少齲齒的發生。各種牙膏、口香糖和化學堆制品中都應用了甜菊糖。
（11）醫藥。1992 年，衛生部批準甜葉菊應用於醫藥。目前已開發出許多產品，如橘子味Vc、解渴潤喉片、小兒復方新諾明、止咳糖漿、葡萄糖酸鋅口服液等。
（12）其他。如多味瓜子、傻子瓜子、甜菊糖、香煙、甜菊糖奶粉等。
應用甜葉菊的新產品深受消費者歡迎。其中壹些產品還獲得了國家發明獎或被評為名、特、優、新產品。許多產品還出口到澳大利亞、新加坡、日本和德國等國際市場。中國已成為世界甜葉菊生產大國。甜葉菊種業的發展，為科技在農業和工業中的應用起到了良好的推動作用，為農村經濟的發展開辟了壹條新路。
（二）預期開發項目
1.甜葉菊葉片的化學成分
甜菊糖的主要利用部分是葉片。如能深度開發，其全身都是寶。甜葉菊葉幹物質的主要成分是甜菊糖甙，約占幹物質的 10%。非糖部分主要是蛋白質、脂肪、纖維素、灰分和無氮浸出物。根據臺灣大學鄭丹楓等人的研究，甜菊糖甙占甜菊葉提取物的 30%，其余 70%為有機酸或無機物。葉綠素、葉黃素、葉黃素、β-胡蘿蔔素、β-胡蘿蔔素、膠質提取物等色素物質（7%～15%）。主要的樹膠是阿拉伯粘膠和刺蛟樹膠。無機物占提取物的 13%，其中無機離子為堿性陽離子，鉀含量最高。有機酸有酒石酸、鉀酸、檸檬酸等。1986 年，中國農業科學院畜牧研究所對甜葉菊幹葉及廢渣分析表明，幹葉含水分 10.31%，粗蛋白質 12.6%，粗纖維 11.9%，粗脂肪 3.17%，粗灰分 7.51%，無氮浸出物 54.4%，含硒（Se）0.0022 mg/kg，VB11.35 mg/kg，VB2 8.69 mg/kg，VC50 mg/kg。在進壹步分析其蛋白質成分後。經驗證，甜葉菊葉片和廢渣中都含有大量的有用氨基酸，具有很高的營養價值。
2.甜菊醇苷的化學成分
1995年，哈爾濱北方制藥廠對3家甜葉菊生產企業的產品取樣分析表明，甜菊醇苷中含有14種氨基酸和9種微量元素。如鐵、鋅、銅、鈷、錳、鉬、碘、氟、絡合元素和調解平衡的 "溴"。人體必需的微量元素有 14 種，平衡機制中的元素有 4 種，而甜菊糖苷中就含有 10 種。因此，甜菊糖苷不僅可作為人類的甜味劑，還可作為營養食品和輔助治療藥物。此外，葉子中還含有鞣花酸、葉綠素、纖維素等有益成分。從甜葉菊中還可以開發出許多綜合利用產品。
3.甜葉菊的綜合利用
①甜葉菊莖的利用。從甜葉菊莖稈細化中提取微晶纖維素，已在西安取得成功。河南新技術開發公司將莖稈粉碎制成豬飼料已初見成效。
②甜葉菊葉渣利用。各地甜葉菊加工廠周邊的農民用甜葉菊渣作肥料既能提高產量，又能改善土壤的理化性狀，使土壤疏松，肥力水平提高。由於廢渣富含養分，科學家們從多方面進行了深入研究。例如，施克儉利用廢渣開發了以下產品：綠色色素提取。在不影響甜菊糖率的前提下，提取 3%~5%的天然綠色色素。葉片蛋白質提取。葉渣用有機溶劑在堿性條件下提取、過濾，濾液用酸調節pH值至等電點，然後離心，分離出葉片蛋白沈澱，再用水脫鹽，80℃烘幹研磨，即得葉片蛋白。可用作食品或飼料添加劑。果膠提取。廢葉渣加適當濃度的草酸鹽加熱、攪拌提取，在酒精中沈澱析出果膠，經洗滌過濾、幹燥、粉碎即得成品。果膠可用作果凍劑、增稠劑和穩定劑等，廣泛應用於食品工業。例如，它可用於制作果醬、果凍、巧克力、糖果、糕點和飲料等。還可用作醫藥和化學工業的原料。食用菌栽培。以甜葉菊廢渣為基本原料，再加上其他輔助材料，可以培育出多種食用菌。如香菇、金針菇、銀耳、黑木耳、靈芝、猴頭菇等。李治平等人提出用廢渣生產酒精。左騰直彥、朱欽龍等提出甜葉菊葉作為天然飼料添加劑，可增進家畜、賽馬和寵物的食欲，並可治療慢性病和不孕癥。這壹研究引起了國內外畜牧界和飼料界的關註。
3）甜葉菊及其甙類的藥用開發價值。甜葉菊的屬性被醫學研究者認為是溫性的。特別是對饑餓的病人空腹食用，效果更佳。此外，還有很強的降血壓作用。長期服用可預防和延緩動脈硬化，因此對治療糖尿病、高血壓有顯著療效。此外，阿根廷和日本報道，甜葉菊能調節胃酸、醒酒、促進新陳代謝、消除疲勞等功效。由於甜葉菊的結構與蔗糖不同，不易被破壞和吸收，具有抑制有害細菌的作用，可形成安全罩，消除蔗糖形成的危害牙病的細菌。由於甜菊糖甜度高、熱量低，可用作藥用甜味劑、矯味劑和輔助治療劑。它所具有的這些優良特性，在藥物開發方面雖有不少新藥，但遠未開發出來，應深入研究，拓展甜葉菊的應用途徑。
綜上所述，甜葉菊開發必須走綜合利用之路。變單壹產品為系列產品，物盡其用，降低成本，提高效益。據推測，科學加工利用每噸廢渣可開發出價值 400-5000 元的產品。我國年產甜葉菊2000噸，其糖渣可創造上千萬元的效益。