Trehalose
Další názvy: trehalóza, Ergot sugar, Mycose, alpha-D-Glucopyranoside
Skóre škodlivosti: 1 (Přírodní látky)
Co je trehalóza a proč je tak zajímavá?
Trehalóza, známá také jako mykosa nebo α-D-glukopyranosyl-(1→1)-α-D-glukopyranosid, je přírodní disacharid složený ze dvou molekul glukózy. Její český název je trehalóza, anglicky trehalose a její CAS číslo je 99-20-7. Patří mezi neredukující cukry a je známá svou vysokou stabilitou a schopností chránit biologické molekuly v náročných podmínkách. Díky těmto vlastnostem má široké uplatnění ve farmacii, potravinářství i kosmetice.
Trehalóza si získává stále větší pozornost nejen díky své biologické funkci v ochranných mechanismech rostlin a mikroorganismů, ale i pro své praktické využití jako přírodní stabilizátor v moderních aplikacích.
Chemické vlastnosti
Trehalóza je neredukující cukr s chemickým vzorcem C₁₂H₂₂O₁₁ a molární hmotností 342,3 g/mol. Krystalizuje jako bílý, bezbarvý prášek bez zápachu a sladké chuti. Má vysokou teplotu tání (okolo 203 °C) a je dobře rozpustná ve vodě, což z ní činí velmi vhodnou látku pro různé biologické aplikace.
Ve srovnání s jinými disacharidy, jako je sacharóza nebo maltóza, vyniká trehalóza vysokou chemickou stabilitou. Je odolná vůči hydrolýze i za vyšších teplot a nízkého pH, což jí umožňuje stabilizovat biologické struktury, jako jsou proteiny nebo buněčné membrány.
V přírodě se trehalóza vyskytuje zejména v některých houbách (např. kvasinky), bakteriích, rostlinách a bezobratlých živočiších, kde slouží jako ochranný cukr při stresových podmínkách, jako je sucho, mráz nebo oxidační stres.
Využití a aplikace
Trehalóza je ceněna zejména pro svou roli jako přírodní stabilizátor biomolekul. Ve farmacii a medicíně se používá pro ochranu proteinových léčiv a vakcín během lyofilizace (sušení mrazem), protože zabraňuje denaturaci proteinů. Dále se využívá při výrobě injekčních roztoků a očních kapek – například jako hydratační složka v boji proti syndromu suchého oka.
V potravinářství působí trehalóza jako přírodní sladidlo se střední sladivostí (přibližně 45 % sladivosti sacharózy), bez typického náchylného karamelizování. Díky schopnosti stabilizovat buňky a omezit oxidační procesy se používá v mražených potravinách, dehydratovaných výrobcích i cukrovinkách.
V kosmetickém průmyslu se využívá pro své hydratační a antioxidační vlastnosti. Pomáhá chránit kožní buňky před stresem a stárnutím, a proto je součástí hydratačních krémů, sér i šamponů. Více o kosmetickém využití přináší například článek na Ferwer.cz, který popisuje aktivní látky v přírodní kosmetice.
Trehalóza je zároveň předmětem výzkumu v oblasti neurodegenerativních chorob – existují studie naznačující její potenciální úlohu v ochraně nervových buněk před tvorbou proteinových agregátů, spojených například s Parkinsonovou nebo Huntingtonovou chorobou. Laboratorní výzkum publikovaný v Journal of Biological Chemistry popisuje, jak může trehalóza indukovat autofagii – proces důležitý pro udržení buněčné homeostázy.
Přirozený výskyt a výroba
V přírodě je trehalóza hojně zastoupena zejména v bakteriích, kvasinkách a některých hmyzech, které ji využívají jako energetickou rezervu nebo ochranu proti stresu. Například u kvasinek rodu Saccharomyces cerevisiae pomáhá trehalóza přežít tepelné a oxidační šoky.
V rostlinách (například u některých sukulentů) trehalóza reguluje vodní bilanci a podporuje toleranci vůči suchu. Její schopnost navázat na buněčné membrány a zachovat jejich strukturu při ztrátě vody (takzvaná vitrifikace) umožňuje některým organismům, například africkému "vzkříšenému keři" Selaginella lepidophylla, přežít dlouhá období bez vody.
Průmyslově se trehalóza vyrábí hydrolytickou konverzí škrobu. Biotechnologický proces obvykle využívá dvoukrokovou enzymatickou reakci: nejprve se enzym trehalóza-syntáza převede škrob na intermediární maltózu, která je následně přetvořena na trehalózu. Tento způsob výroby je efektivní, bezpečný a ekonomicky dostupný.
Bezpečnost a ekologie
Trehalóza je považována za bezpečnou látku s nízkou toxicitou. Je schválena pro použití v potravinářství organizacemi, jako je Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA) nebo americký FDA. Látka nemá negativní dopady na lidské zdraví a její přírodní původ zajišťuje i ekologickou kompatibilitu.
Vzhledem ke své biologické rozložitelnosti nepředstavuje trehalóza zásadní environmentální riziko. Běžně se rozkládá mikroorganismy v přírodním prostředí – což potvrzuje i analýza publikovaná v časopise Ecotoxicology, která hodnotila dopady různých disacharidů na půdní mikroflóru.
Nicméně, některé studie v uplynulých letech (např. výzkum publikovaný v Nature) otevřely debatu o možné souvislosti mezi trehalózou a zvýšenou virulencí některých kmenů bakterie Clostridium difficile. Tyto poznatky se však týkají specifických podmínek a dávkování, které se běžně v potravinářství neobjevují.
Zajímavosti a souvislosti
Slovo „trehalóza" pochází ze španělského „trehala", což byla sladká látka získávaná z hmyzího exsudátu, tradičně sbíraná v blízkovýchodních zemích. Již ve středověku bylo známo, že tato látka má léčivé účinky.
Trehalóza hraje klíčovou roli v konceptu tzv. „kryptobiózy" – jedná se o stav téměř úplného zastavení metabolismu, v němž některé organismy, jako želvušky, přežívají extrémní podmínky. Právě díky trehalóze mohou tyto organismy vydržet vakuum vesmíru, extrémní sucho, vysoké dávky radiace nebo mráz.
Další zajímavostí je, že trehalóza byla v minulých letech testována i jako potenciální pomocná látka při stabilizaci vakcín proti virům, včetně SARS-CoV-2, což podtrhuje její význam v oblasti moderní biotechnologie.
Shrnutí
Trehalóza je unikátní disacharid s výjimečnou stabilitou a rozmanitou funkcí. Vyskytuje se přirozeně v přírodě jako ochranný cukr a je využívána v potravinářství, kosmetice, farmacii i výzkumu. Je bezpečná pro člověka i pro životní prostředí a díky jejím vlastnostem – jako je stabilizace, hydratace nebo ochrana proti stresu – nachází stále širší uplatnění.
Ať už jako složka přírodní kosmetiky, pomocník v medicínských formulacích, nebo molekula budoucnosti v ochraně buněk – trehalóza potvrzuje, že i „obyčejný cukr" může mít neobyčejné vlastnosti.
Trehalose můžete nalézt v následujících produktech
Tuhý šampon pro suché a namáhané vlasy - Citronová tráva (60 g)
Detail produktu