Betaine (Glycine)

Další názvy: Trimethylglycine, Abromine

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Betaine: přírodní sloučenina s mnohostranným využitím

Betaine, známá také jako trimethylglycin nebo systematickým názvem N,N,N-trimethylglycin, je přírodní derivát aminokyseliny glycinu. Tato látka patří mezi tzv. kvartérní amoniové sloučeniny a vyniká svými osmoregulačními a methyl-donorními vlastnostmi. Díky těmto charakteristikám nachází betaine široké uplatnění v potravinářství, kosmetickém i farmaceutickém průmyslu.

Betaine (Glycine) je často označována za bioaktivní látku s pozitivním vlivem na metabolismus a celkové zdraví. V přírodě se přirozeně vyskytuje v rostlinách, živočichách i mikroorganismech, a její účinky jsou aktivně zkoumány i ve výživové biochemii.

Chemické vlastnosti

Systematický název této látky je N,N,N-trimethylglycin. Molekulární vzorec je C₅H₁₁NO₂ a CAS číslo látky je 107-43-7. Betaine je bílá, krystalická látka bez výrazného zápachu, dobře rozpustná ve vodě. Díky své polární povaze se snadno mísí s dalšími hydrofilními složkami, což je výhodné při formulacích kosmetických přípravků i potravinových doplňků.

Z hlediska fyzikálních vlastností má bod tání přibližně 293 °C. Nejedná se o těkavou látku, a proto není náchylná k odpařování ani při zvýšené teplotě. Ve vodných roztocích působí jako zwitterion, což znamená, že v molekule existují zároveň kladně nabité i záporně nabité části – konkrétně kvartérní amoniová skupina a karboxylová skupina.

Využití a aplikace

Betaine se ve velkém využívá v různých průmyslových odvětvích. V potravinářství se používá jako funkční složka doplňků stravy, kde napomáhá normálnímu metabolismu homocysteinu prostřednictvím své role methyl-donoru. Tento efekt je doložen například v informacích Evropského úřadu pro bezpečnost potravin (EFSA).

V kosmetickém průmyslu působí betaín jako hydratační a zklidňující látka, která zvyšuje schopnost pokožky zadržovat vodu, snižuje podráždění a podporuje zdravý vzhled pleti. Často je součástí šamponů, sprchových gelů i pleťových krémů. Podle článku na blogu Ferwer se kombinuje s dalšími aktivními látkami, aby zlepšila hydratační profil přípravků.

Ve farmacii je betaine předmětem výzkumu díky svému vlivu na detoxikaci a zlepšení jaterních funkcí. Pomáhá tělu zvládat methylaci, což je důležitý biochemický proces ovlivňující genovou expresi, detoxikaci i produkci neurotransmiterů.

V oblasti zemědělství, zejména ve výživě hospodářských zvířat, slouží betaín jako doplněk stravy ke zlepšení růstové výkonnosti a zajištění lepší odolnosti vůči stresu. Přítomnost této látky v krmivu zvyšuje osmotickou stabilitu a podporuje trávení.

Přirozený výskyt a výroba

Betaine se přirozeně nachází v řadě rostlinných a živočišných materiálů. Nejvýznamnějším zdrojem v potravě je cukrová řepa (Beta vulgaris), odkud byla látka poprvé izolována v 19. století – a právě po ní nese i svůj název. Dále se nalézá v potravinách jako jsou špenát, pšenice, ryby, rakoviny a celá řada mořských organismů.

V průmyslu se betain nejčastěji získává extrakcí z vedlejších produktů při zpracování cukrové řepy, případně se vyrábí synteticky z glycinu pomocí methylace. Tento způsob syntézy spočívá ve třístupňovém přidání methylových skupin na molekulu glycinu za přítomnosti methyl-donorů, jako je dimethylsulfát.

Díky relativně jednoduché výrobě a vysoké dostupnosti přírodních zdrojů je látka široce komerčně dostupná a zároveň ekologicky udržitelná.

Bezpečnost a ekologie

Betaine je obecně považována za bezpečnou látku pro většinu běžných aplikací u lidí i zvířat. Její toxicita je velmi nízká a nebyly prokázány významné dráždivé účinky při kontaktu s pokožkou nebo sliznicemi. Ve většině produktů, zejména kosmetických, se používá ve zcela neškodných koncentracích.

Z ekologického hlediska je betain biologicky odbouratelný a má nízký dopad na životní prostředí. Ve vodních ekosystémech se rychle rozkládá za vzniku neškodných sloučenin, což přispívá k jeho nízké ekologické zátěži. Navíc je získáván často z obnovitelných přírodních zdrojů, což dále zvyšuje jeho udržitelnost.

Zajímavosti a souvislosti

Se sloučeninou betain se denně setkáváme, aniž bychom si to často uvědomovali – například při použití zubní pasty, šamponu nebo hydratačního krému. Díky své schopnosti chránit buňky před osmotickým stresem je betaine hojně využíván i ve sportovní výživě profesionálních i rekreačních sportovců.

Historicky zajímavé je, že první izolaci této látky provedl v roce 1866 německý chemik Oscar Liebreich, a to právě z cukrové řepy. Od té doby probíhá intenzivní výzkum jejích biologických rolí – například v souvislosti s kardiovaskulárními chorobami, kde hraje roli ve snižování hladiny homocysteinu, rizikového faktoru rozvoje srdečních onemocnění.

Moderní technologie také rozšiřují aplikace této látky v biotechnologiích, kde se používá jako stabilizátor enzymů nebo při PCR metodách pro zesílení DNA.

Shrnutí

Betaine (trimethylglycin) je všestranná přírodní látka s významnou biologickou i průmyslovou hodnotou. Využívá se jako hydratační složka v kosmetice, doplněk výživy pro podporu metabolismu, ale také ve farmacii a zemědělství. Díky svému přírodnímu původu, bezpečnosti a nízkému ekologickému dopadu je vysoce ceněna v moderních, udržitelných přístupech k výrobě a životnímu stylu.