Invertase

Další názvy: Invertáza, Beta-fructofuranosidase

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Co je invertase a k čemu slouží

Invertase je enzym ze skupiny hydroláz, který se přirozeně vyskytuje hlavně v kvasinkách a rostlinách a hraje klíčovou roli v potravinářství i biologii. Jeho systematický název je β-fruktofuranosid fruktohydroláza a často se označuje také jako sacharáza nebo invertin. V angličtině se používá název "invertase" a CAS registrační číslo této látky je 9001-57-4.

Tento enzym štěpí sacharózu (běžný stolní cukr) na glukózu a fruktózu – směs označovanou jako invertovaný cukr. Díky tomu má invertase široké využití v potravinářství, zejména při výrobě cukrovinek a v alkoholovém kvašení.

Chemické vlastnosti enzymu invertase

Invertase je bílkovinná makromolekula, složená z řetězce aminokyselin, a struktura enzymu se liší podle organismu, z nějž pochází. Přesnou chemickou strukturu lze definovat u konkrétního izoenzymu, nicméně běžně používaná invertase z kvasinek Saccharomyces cerevisiae funguje optimálně kolem teploty 50 °C a při pH 4,5–5,5. Má globulární strukturu a působí ve vodném prostředí.

V přírodě je rozpustná ve vodě, nemá výraznou vůni ani barvu. Stabilita enzymu je obecně nižší při vysokých teplotách a zásaditém pH. Jako jiné enzymy je citlivá na denaturaci vlivem tepla a některých chemických látek.

Využití a aplikace invertase

Invertase se široce využívá hlavně v potravinářském průmyslu, kde přispívá ke sladší chuti a vyšší stabilitě finálních produktů. Rozkladem sacharózy na glukózu a fruktózu vzniká tzv. invertovaný cukr, který je sladší než běžný cukr a má lepší rozpustnost i vlhkostní vlastnosti. Díky tomu je ideální jako složka cukrovinek, medovin, čokoládových náplní nebo likérů.

V cukrovinkách se invertase používá například při výrobě čokoládových bonbonů s tekutými náplněmi – enzym postupně rozkládá sacharózu uvnitř tuhé náplně, která se časem stane tekutou. Enzym je tak součástí sofistikovaných procesů pro dosažení požadovaného senzorického zážitku.

Ve vinařství a pivovarnictví je invertase součástí enzymatických směsí podporujících kvašení. Přeměna sacharózy na jednodušší cukry zefektivňuje fermentaci droždím.

Díky svým schopnostem také nachází využití v biotechnologickém výzkumu a ve zdravotnictví, například v biosenzorech pro detekci cukrů nebo jako modelový enzym při studiu enzymové kinetiky.

Přirozený výskyt a výroba

Invertase se přirozeně vyskytuje u mnoha mikroorganismů, rostlin i živočichů, ale nejčastěji se extrahuje z kvasinek Saccharomyces cerevisiae. Tyto kvasinky jsou běžně využívané v pekařství a pivovarnictví a představují hlavní průmyslový zdroj invertasy.

Produkce tohoto enzymu probíhá kultivací kvasinek ve specifických podmínkách, následně se enzym extrahuje z buněk a purifikuje. V biotechnologiích se dnes invertase často vyrábí i rekombinantní technologií – tedy pomocí geneticky modifikovaných mikroorganismů, které enzym produkují ve větším množství a vyšší čistotě.

V rostlinách plní invertase regulační roli při metabolismu cukrů – například během klíčení semínek nebo vývoje plodů. V medu je přítomna díky včelám, které ji vylučují ve slinách, aby dokázaly rozložit nektar na jednodušší sacharidy.

Bezpečnost a ekologie

Invertase je považována za bezpečnou pro lidskou spotřebu, jak potvrzují i rozsáhlé potravinářské standardy, například ty zveřejněné Evropským úřadem pro bezpečnost potravin (EFSA). Jde o přírodní enzym, který se běžně vyskytuje v potravinách a trávicím systému. Při běžném kontaktu není toxická, nedráždí pokožku ani sliznice a není spojována s alergickými reakcemi.

Z environmentálního hlediska je invertase biologicky odbouratelná, a protože se v prostředí přirozeně rozkládá, nepůsobí negativně na faunu ani flóru. V biotechnologické produkci se nicméně dbá na to, aby se minimalizoval vznik odpadu během kultivace mikroorganismů.

Zajímavosti a souvislosti

Invertase si mnozí lidé neuvědomují, ale setkáváme se s ní běžně při konzumaci čokolád s tekutou náplní, například pralinek s třešní uvnitř. Náplň je často nejdříve tuhá, ale díky působení přidané invertasy během několika dní či týdnů změkne a vytvoří tekuté jádro. Jde o přesně řízený a dlouhodobě známý proces – invertasa byla komerčně využívána již počátkem 20. století.

Včely během produkce medu rovněž využívají tento enzym – přeměňují sacharózu na lehce stravitelnou glukózu a fruktózu, které následně obsažené v medu zajišťují jeho vysokou sladkost a dlouhou trvanlivost. Tento jev byl zmíněn například v článku o živých včelích produktech na blogu Ferwer.

V oblasti výzkumu se invertase využívá také při vývoji biosenzorů pro měření glukózy, což je klíčové pro zdravotnickou diagnostiku, především u diabetiků.

Shrnutí

Invertase je přírodní enzym s mimořádně důležitou rolí v rozkladu cukrů, zejména sacharózy. Jeho bezpečné využití a všestrannost z něj činí oblíbenou složku potravinářských výrobků, biotechnologií a medicínských aplikací. Díky svému přirozenému výskytu a šetrnému charakteru patří mezi vysoce ceněné bioaktivní látky – od cukrovinek, přes včelí produkty až po moderní senzory glukózy.