Pullulan

Další názvy: E 1204, Pururan

Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)

Pullulan: přírodní polysacharid s jedinečnými vlastnostmi

Pullulan je přírodní polysacharid získávaný fermentací škrobu pomocí kvasinky Aureobasidium pullulans. Tento biopolymer, známý také pod názvy pullulan polysaccharide nebo α-1,4;α-1,6-glukan, se v posledních letech těší rostoucímu zájmu zejména díky svým filmotvorným schopnostem, netoxicitě a biodegradabilitě. Pullulan nachází využití napříč obory – v potravinářství, kosmetice, farmacii i v ekologicky zaměřeném průmyslu.

Chemické vlastnosti

Pullulan je složený z jednotek maltotriózy, které jsou vzájemně propojené α-1,6-glykosidovými vazbami. Jeho systematický název odpovídá označení poly(α-D-glukopyranosyl-(1→6)-α-D-glukopyranosyl-(1→4)-α-D-glukopyranóza). Chemický vzorec se liší podle délky polymerního řetězce, nicméně základní opakující se jednotkou je C18H30O15. Pullulan je bílá až světle nažloutlá, bez zápachu, chuťově neutrální, ve vodě velmi dobře rozpustná látka. Jeho CAS číslo je 9057-02-7.

Na rozdíl od některých jiných polysacharidů nevytváří gel, ale průhledné a silně adhezivní filmy. Ty jsou díky své struktuře stabilní i za relativně vysokých teplot, což je důležité pro aplikace vyžadující tepelnou zátěž.

Využití a aplikace

Vysoká míra rozložitelnosti, netoxický charakter a specifické fyzikální vlastnosti dělají z pullulanu ceněný materiál v celé řadě oblastí. V potravinářském průmyslu se používá jako přírodní obalový materiál – zejména pro výrobu jedlých filmů a obalů potravin, které zabraňují oxidaci a ztrátě vlhkosti. Také se uplatňuje jako stabilizátor nebo nosič pro aktivní látky v potravinových doplňcích.

Ve farmaceutickém průmyslu je ceněný pro svou schopnost tvořit snadno polykatelné, rychle se rozpouštějící kapsle. Díky tomu se pullulan stal alternativou ke klasickým kapslím na bázi želatiny, což ocení vegetariáni i osoby s alergiemi.

V kosmetice se pullulan využívá především pro své napínací vlastnosti. Aktivně se přidává do liftingových pleťových masek nebo sér, kde poskytuje okamžitý, i když dočasný, vyhlazovací efekt pleti. Pullulan se přirozeně přizpůsobuje povrchu pokožky a při odpařování vody vytváří ochranný, dýchající film – proto je oblíbený také v krémech proti stárnutí.

Z hlediska průmyslového využití lze zmínit jeho roli při vývoji biologicky odbouratelných obalů, kde se často kombinuje s dalšími biopolymeren jako je chitosan nebo celulóza. Tato kombinace umožňuje vývoj nových ekologických alternativ k plastům, jak dokládají i výzkumy publikované v Carbohydrate Polymers, zaměřené na vývoj inteligentních obalových systémů pro detekci čerstvosti potravin.

Přirozený výskyt a výroba

Pullulan se v přírodě nevyskytuje volně, vzniká pouze jako metabolický produkt mikroorganismu Aureobasidium pullulans během fermentace cukrů – zejména glukózy. Tento druh houby je rozšířený ve vlhkém prostředí, na listech rostlin či ve dřevě. V laboratorních a průmyslových podmínkách se kultivuje ve fermentačních nádržích, kde se do živného média přidává glukóza nebo jiný rostlinný škrob.

Výroba pullulanu je relativně ekonomická a ekologická – nezahrnuje agresivní chemické činidla a výsledný produkt neprodukuje toxické vedlejší látky. Tento aspekt z něj činí vhodnou alternativu k syntetickým polymerům především v obalovém nebo kosmetickém průmyslu, jak potvrzují i výsledky studie publikované univerzitou v Lodži, která se zabývá vývojem jedlých filmů právě na bázi pullulanu.

Bezpečnost a ekologie

Pullulan je obecně považován za bezpečný pro lidské zdraví. Byl schválen úřadem FDA (Food and Drug Administration) pro použití v potravinářství a farmaceutických výrobcích. Je netoxický, nedráždivý, nehromadí se v těle a je plně rozložitelný.

Z ekologického hlediska je výhodou především jeho biologická odbouratelnost bez potřeby speciálních podmínek, čímž přispívá ke snižování ekologické zátěže. Nepředstavuje žádné riziko pro půdní ani vodní ekosystémy, což podtrhuje jeho potenciál pro udržitelné materiály. Jak vyplývá z informací obsažených v článku na blogu Ferwer.cz, pullulan se spolu s dalšími polysacharidy zkoumá jako materiál pro vývoj jedlých nebo plně kompostovatelných alternativ plastových obalů.

Zajímavosti a souvislosti

Přestože výzkum pullulanu začal již ve 40. letech 20. století, jeho komerční potenciál byl plně doceněn až s rostoucí poptávkou po udržitelných materiálech. Díky své jedinečné struktuře patří k několika málo polysacharidům, které se dokáží rozpouštět ve vodě, ale zároveň vytváří pevný film – tento paradoxní jev jej odlišuje od běžných škrobů.

V některých asijských zemích, zejména v Japonsku, jsou produkty obsahující pullulan běžnou součástí balení sladkostí nebo kosmetických masek. Objevuje se i v textilním průmyslu, kde se testuje jako dočasné zpevnění tkanin při tisku či barvení, díky snadné odstranitelnosti vodou.

Shrnutí / závěr

Pullulan je všestranný polysacharid s výjimečnými vlastnostmi, který nachází své uplatnění ve stále širším spektru oborů – od potravinářství přes kosmetiku až po ekologické obaly. Jeho bezpečnost, přírodní původ a biologická odbouratelnost jej předurčují k tomu, být jedním z klíčových materiálů budoucnosti v oblasti udržitelného vývoje. Díky své unikátní kombinaci technických a ekologických výhod slouží jako inspirace pro moderní přístup k návrhu produktů šetrných k planetě.