Trehaloza – właściwości i zastosowanie

Trehaloza jest dwucukrem zyskującym coraz większą uwagę ze względu na swoje unikalne właściwości. Naturalnie występuje w organizmach takich jak bakterie, grzyby czy rośliny, wspierając mechanizm ochrony przed ekstremalnymi warunkami środowiskowymi. W artykule przyjrzymy się bliżej właściwościom trehalozy oraz jej zastosowaniom, które czynią ją jednym z obiecujących związków o szerokim spektrum działania.

Co to jest trehaloza?

Trehaloza jest nietypowym dwucukrem o wysokiej hydrofilowości i stabilności chemicznej, składającym się z dwóch cząsteczek glukozy, połączonych wiązaniem α-glikozydowym. To disacharyd o szerokim rozpowszechnieniu w przyrodzie. Naturalnie występuje głównie u organizmów przystosowanych do trudnych warunków środowiskowych takich jak drożdże, bakterie, grzyby, rośliny pustynne i niektóre owady, dla których jest źródłem energii.

• Jedną z najważniejszych cech trehalozy jest jej zdolność do ochrony organizmów przed stresem środowiskowym takich jak susza, wysoka lub niska temperatura, promieniowanie UV czy ekstremalne ciśnienie osmotyczne.
• Trehaloza nazywana jest często „cukrem przeżycia”, który stabilizuje struktury komórkowe i białka, zapobiega odwodnieniu, a także chroni przed uszkodzeniami komórek spowodowanymi stresem oksydacyjnym.
• Nie wykazuje właściwości redukujących, a ponadto dobrze rozpuszcza się w wodzie.

Opracowanie wydajnej metody enzymatycznej umożliwiło pozyskiwanie trehalozy na skalę przemysłową, między innymi ze skrobi kukurydzy. Następnie surowiec poddawany jest dalszym procesom oczyszczania, filtracji i suszenia, aby uzyskać czysty produkt gotowy do wykorzystania kosmetyce, branży farmaceutycznej czy spożywczej. Pomimo że trehaloza jest stosunkowo mało znana, jej unikalne właściwości i rosnące zastosowanie w wielu dziedzinach sprawiają, że stanowi fascynujący związek, warty dalszych badań.

Trehaloza – właściwości

Najważniejsze właściwości trehalozy to:

• Ochrona przed stresem – trehaloza jest substancją, która może chronić komórki i mikroorganizmy przed stresem wynikającym z ekstremalnych warunków środowiskowych, takich jak wysoka temperatura, niska wilgotność czy zmiany pH,
• Stabilizacja chemiczna – działa jako substancja stabilizująca, chroniąca przed degradacją i utratą aktywności innych substancji, np. leków czy kosmetyków, szczególnie podczas przechowywania, transportu, wysokich lub niskich temperatur oraz wysokiej wilgotności,
• Nawilżenie – wykazuje zdolność utrzymywania wilgoci, co może pomagać w nawilżaniu skóry i chronić ją przed utratą wody,
• Ochrona przed uszkodzeniami – chroni komórki, tkanki i narządy przed uszkodzeniami wynikającymi z procesów zamrażania czy odmrażania,
• Stabilizacja enzymów – chroni aktywność enzymów przed denaturacją, co może być istotne w wielu procesach biotechnologicznych i diagnostycznych.

Trehaloza – zastosowanie

Możliwości zastosowania trehalozy są dość szerokie i obejmują takie obszary jak przemysł spożywczy, medyczny czy farmaceutyczny.

• W przemyśle spożywczym wykorzystywana jest między innymi jako substytut sacharozy w produkcji wyrobów cukierniczych, a także przetworów owocowo-warzywnych, mrożonek lub konserw, gdzie pełni funkcję zagęstnika, konserwantu lub regulatora. Zastosowanie trehalozy wydłuża przydatność produktów do spożycia oraz ich sprężystość pomimo procesów zamrażania i liofilizacji. Ponieważ nie ulega reakcji Maillarda, nie powoduje charakterystycznego brunatnienia produktów spożywczych. W związku z wysoką termostabilnością i odpornością na kwaśne środowisko wykorzystuje się ją jako dodatek do mleka suszonego rozpyłowo.
• W medycynie z kolei chroni struktury komórkowe przed skutkami zamrażania i rozmrażania, wskutek czego stosuje się ją między innymi do wydłużenia przydatności organów przeznaczonych do przeszczepu oraz przeżywalności embrionów. Trehaloza zapobiega agregacji i powstawaniu niewłaściwych form białek, dlatego próbuje się ją wykorzystać w leczeniu takich chorób, jak mukowiscydoza czy choroba Creutzfelda-Jakoba.
• Trehaloza znalazła zastosowanie również w farmacji i okulistyce jako jeden ze składników kropli do oczu, chroniących przed objawami suchego oka i pomagających utrzymać optymalne nawilżenie. Znajdziesz ją między innymi w kroplach do oczu Thealoz Duo oraz .

Trehaloza w kosmetyce

Trehaloza, ze względu na swoje właściwości znajduje zastosowanie w kosmetyce jako składnik wielu produktów pielęgnacyjnych. Dzięki swoim unikalnym cechom jest stosowana w kosmetykach jako substancja nawilżająca, ochronna i antyoksydacyjna. Co ciekawe, trehaloza to związek cukrowy, który został zidentyfikowany jako substancja o właściwościach zbliżonych do NMF (Natural Moisturizing Factor) – naturalnego czynnika nawilżającego, który występuje w skórze ludzkiej i umożliwia utrzymanie odpowiedniego poziomu nawilżenia skóry twarzy i ciała. Zmniejszenie ilości NMF prowadzi do przesuszenia, łuszczenia i nieprzyjemnego napięcia skóry.

• Trehaloza jako substancja hydrofilowa wykazuje zdolność wiązania wody, utrzymywania wilgotności w naskórku, elastyczności i miękkości skóry, a także ochrony przed utratą wody. Jest stosowana głównie w kosmetykach do skóry odwodnionej, szczególnie tych, które zapewniają optymalne nawilżenie, między innymi w kremach, balsamach, maseczkach do twarzy, tonikach do twarzy i innych produktach kondycjonujących naskórek, również w kosmetykach pod oczy.
• Ponieważ trehaloza wykazuje działanie filmotwórcze i kojące na skórę, jej obecność może być korzystna w kosmetykach i koncentratach do twarzy pielęgnujących wrażliwą, podrażnioną i bardzo suchą skórę twarzy, niwelujących uczucie napięcia, swędzenia czy pieczenia skóry.
• Trehaloza jest ceniona nie tylko ze względu na swoje właściwości nawilżające, ale także zdolność do tworzenia na powierzchni skóry hydrolipidowej warstwy ochronnej, będącej swego rodzaju tarczą zabezpieczającą przed destrukcyjnym działaniem czynników zewnętrznych, takich jak promieniowanie UV, zanieczyszczenia powietrza czy inne agresywne czynniki środowiskowe. Może być stosowana w kosmetykach ochronnych, np. w kremach z filtrem przeciwsłonecznym. Dzięki właściwościom antyoksydacyjnym neutralizuje działanie wolnych rodników tlenowych, dlatego często stanowijeden z antyoksydantów w kosmetykach przeciwdziałających starzeniu się skóry. Może również wspierać naturalne mechanizmy regeneracyjne skóry, takie jak synteza kolagenu czy elastyny, co skutkuje utrzymaniem zdrowego wyglądu skóry w dłuższej perspektywie czasowej.

W jakich preparatach znajdziesz trehalozę? Poniżej 3 propozycje:

• Kojąca pianka oczyszczająca Dermedic Redness Calm do codziennego mycia twarzy wzbogacona o niskozmineralizowaną wodę hipertermalną, niacynamid i glicerynę. Wspiera walkę z trądzikiem różowatym, intensywnie nawadnia, a także łagodzi stany zapalne. Pianka jest odpowiednia także dla skóry naczynkowej i wrażliwej,
• Kuracja multiaktywna z kwasem glikolowym 5% Bielenda Professional Acid Booster – kwas glikolowy reguluje pracę gruczołów łojowych, rozjaśnia i wygładza naskórek, a trehaloza chroni przed działaniem czynników zewnętrznych. Produkt przeznaczony do skóry z oznakami starzenia, dojrzałej i problematycznej,
• Serum pod oczy Sylveco Feedskin Bye Eye Bag z formułą zawierającą szereg wartościowych dla skóry substancji aktywnych. W składzie preparatu znajdują się między innymi kofeina, która redukuje cienie i opuchliznę, betulinę o działaniu uelastyczniającym, a także kwas hialuronowy i pullulan, które efektywnie nawilżają naskórek.

Sprawdź również inne, domowe sposoby na suchą skórę twarzy.

Trehaloza – z czym nie łączyć?

Trehalozę uznaje się za bezpieczną do stosowania w kosmetykach, nie wykazuje działania drażniącego ani uczulającego na skórę. Ponadto jest stosunkowo stabilna w szerokim zakresie pH, ma niski poziom toksyczności i reaktywności chemicznej, co czyni ją kompatybilną z wieloma innymi substancjami. Nie ma potwierdzonych informacji dotyczących niezalecanych kombinacji z innymi substancjami aktywnymi.

Jest jednak ważne, aby zawsze przestrzegać rekomendacji producenta oraz przeprowadzać odpowiednie testy stabilności i bezpieczeństwa w konkretnej formule kosmetycznej. Jak w przypadku każdego składnika kosmetyku, u niektórych osób mogą wystąpić indywidualne reakcje uczuleniowe. Dlatego zawsze zaleca się przeprowadzenie patch testu (próby uczuleniowej) na małym obszarze skóry przed pełnym użyciem produktu z trehalozą lub innym składnikiem kosmetycznym, zwłaszcza jeśli ma się skórę wrażliwą lub skłonną do reakcji alergicznych. W przypadku wystąpienia jakichkolwiek niepożądanych objawów po użyciu kosmetyku zawierającego trehalozę należy przerwać stosowanie i skonsultować się z dermatologiem lub lekarzem.

Trehaloza – z czym łączyć?

Trehalozę jako wszechstronny składnik kosmetyczny można skutecznie łączyć z wieloma innymi substancjami w celu wzmocnienia jej działania lub uzyskania synergistycznego efektu. Oto kilka przykładowych substancji, z którymi trehaloza jest w stanie pozytywnie współdziałać:

• Inne substancje nawilżające – trehaloza działa jako substancja nawilżająca, dlatego można ją skutecznie połączyć z innymi substancjami o analogicznych właściwościac, takimi jak kwas hialuronowy, gliceryna, kwas mlekowy czy ceramidy w celu jeszcze lepszego nawilżenia i zabezpieczenia skóry przed utratą wody,
• Antyoksydanty – ponieważ wykazuje właściwości antyoksydacyjne chroniące skórę przed stresem oksydacyjnym wywołanym przez wolne rodniki, warto wzmocnić jej działanie innymi substancjami antyoksydacyjnymi takimi jak witamina C, witamina E czy koenzym Q10,
• Substancje kojące – połączenie trehalozy z substancjami wykazującymi właściwości kojące i redukujące podrażnienia, takimi jak aloes czy pantenol, zintensyfikuje łagodzący efekt kosmetyku,
• Substancje przeciwstarzeniowe – trehalozę możnae również łączyć z substancjami spowalniającymi procesy starzenia się skóry, takimi jak retinol, peptydy czy kwas ferulowy.

Podsumowanie

Trehaloza jest związkiem chemicznym, który występuje w naturze. Jest rozpuszczalnym wodzie disacharydem, wykazującym zdolność do przetrwania w ekstremalnych warunkach takich jak susza, mrożenie czy promieniowanie. Właściwości tej substancji, czyli m.in. zdolność do ochrony komórek przed stresem oksydacyjnym, stabilizowanie białek i lipidów oraz regulowanie procesów biologicznych, czynią ją cennym związkiem w wielu dziedzinach nauki i technologii takich jak medycyna, kosmetologia, przemysł spożywczy czy farmaceutyczny. Badania nad trehalozą są nadal prowadzone, aby zgłębić jej potencjalne zastosowania.

Źródła:

1. B. Wolska-Mitaszko, Trehaloza – substancja przedziwna. Właściwości, występowanie, zastosowania, https://rcin.org.pl/ichb/Content/139248/PDF/POZN271_174614_biotechnologia-2001-no2-mitaszko.pdf [dostęp 15.04.2023 r.]
2. M. Burek, S. Waśkiewicz, I. Wandzik, K. Kamińska, Trehaloza – właściwości, biosynteza, zastosowanie, Chemik 2015, Vol. 69, nr 8, s. 469-476
3. T. Matsuo, Trehalose protects corneal epithelial cells from death by drying, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11316726/ [dostęp 15.04.2023 r.]