Zdá se, že používáte zastaralý prohlížeč, jenž nepodporuje moderní technologie pro zobrazování obsahu na webu, proto stránky nemusí vypadat či fungovat správně. Doporučujeme Vám prohlížeč aktualizovat nebo si stáhnout takový, jenž dnešní standardy splňuje.

Nastavení cookies

Můžeme pracovat s cookies,
ať víme, jak to na našem webu žije?

To nám pomáhá poskytovat vám nejlepší možné služby a nabídky.

Nakup lístky se slevou až 20% a přijď si otestovat své znalosti!
Zobrazit vstupenky
  1. Úvod
  2. iQBLOG
  3. Cyklodextriny: Malé molekuly s velkým využitím

Cyklodextriny: Malé molekuly s velkým využitím

16.06.2023

Možná jste o cyklodextrinech nikdy neslyšeli, ale ve skutečnosti se s nimi setkáváme téměř každý den. Cyklodextriny jsou totiž molekuly, které se používají v mnoha oblastech, jako jsou potraviny, kosmetika či lékařství.

Jsou to už na první pohled zajímavé kruhovité molekuly (obr. 1) tvořené spojením menších molekul glukózy neboli hroznového cukru. I cyklodextriny tedy patří mezi cukry (lépe řečeno sacharidy). Poprvé tyto podivně vypadající molekuly vědci pozorovali za použití bakterií, které při „pojídání” škrobu (rovněž sacharidu) vytvářejí právě cyklodextriny jako svůj zdroj energie. Tento proces byl natolik úspěšný, že je napodobován průmyslem dodnes, a to za použití potřebného enzymu a škrobu (kukuřičného, bramborového atd.). 

Cyklodextrin – Wikipedie 

Obrázek 1: Rozdílné velikosti cyklodextrinů dle počtu glukózových zbytků, které je tvoří 

Důvod, proč jsou tyto sacharidy pro průmysl tak důležité, nesouvisí s jejich zajímavě sladkou chutí, jak by nás mohlo napadnout, ale má spojitost s prostorovou strukturou těchto molekul. Ty v prostoru vypadají jako malé „kbelíčky“, do nichž se dají vkládat ještě menší jiné molekuly, a s tím je spjato i mnoho možností využití cyklodextrinů. 

Například v potravinářském průmyslu se cyklodextriny, označované E 459, používají ke zlepšení chuťových vlastností a stability určitých složek potravin, jako jsou koření, oleje a vitamíny. Cyklodextrin zde působí v roli nosiče, který je později z těla vyloučen, protože jej narozdíl od jím přenášených látek či běžných sacharidů naše tělo neumí zpracovat.  

V lékařství se cyklodextriny používají jako nosiče léčivých látek (obr. 2). Mají totiž schopnost bez úhony transportovat léčivé látky skrz naše tělo a díky tomu se hodí k léčbě mnoha nemocí, jako je rakovina nebo Alzheimerova choroba. V případě rakoviny dokážou transportovat léčivou látku přímo k nádoru. To proto, že rakovinná buňka má na svém povrchu specifické receptory schopné vázat se právě na cyklodextriny a oproti normální buňce je tady těchto receptorů mnohem víc. Cyklodextriny se proto snadněji vážou na rakovinné buňky a jimi nesené léčivé látky se díky tomu uvolňují přímo v místě určení a nezpůsobují zbytečné poškozování okolní zdravé tkáně. 

 

Obrázek 2: Uchycení léčiv do „kbelíčkové“ struktury cyklodextrinů 

Cílené uvolňování léků z cyklodextrinů se obvykle provádí pomocí různých mechanismů, jako jsou enzymatické štěpení, změny pH nebo změny teploty. U některých cyklodextrinových nosičů mohou být léky uvolněny pouze v přítomnosti enzymů, které jsou specifické pro rakovinné buňky. Kromě tohoto mechanismu je velmi časté využívání odlišného pH v oblasti nádoru. Nádory totiž obvykle mají kyselé prostředí a z toho důvodu se používají cyklodextriny, které jsou při neutrálním pH stabilní, ale v kyselém prostředí uvolňují léky. A krátce ještě k cyklodextrinovým nosičům reagujícím na odlišnost teploty. Jde o několik na sebe napojených cyklodextrinů, které jsou při běžné teplotě lidského těla (36-37 °C) společně stabilní, ale při teplotách specifických pro určitá nádorová místa (40 °C +) se rozpadají. 

V případě Alzheimerovy nemoci mohou cyklodextriny pomáhat pro změnu tím, že na sebe dokážou vázat škodlivé bílkoviny, které se hromadí v mozku pacientů a poškozují jim nervové buňky. Toto hromadění bílkovin se dnes považuje za jednu z hlavních příčin Alzheimerovy nemoci. Ač se použití cyklodextrinů ukázalo být u tohoto typu aplikace velmi zajímavé, na využití v reálném životě si bohužel budeme muset ještě počkat, protože je stále v procesu zkoumání. 

Další zajímavou vlastností cyklodextrinů je, že jsou schopné vázat a tím odstraňovat nepříjemné pachy. V kosmetickém průmyslu se tak používají jako součást deodorantů, parfémů a dalších produktů. 

V poslední době se cyklodextriny staly populárními i v oblasti ochrany životního prostředí. Díky své schopnosti vázat do své struktury různé látky, jako jsou například těžké kovy či pesticidy, jsou cyklodextriny schopny odstraňovat tyto látky z vody a půdy a tím čistit prostředí od škodlivin. 

Mimo své praktické vlastnosti jsou cyklodextriny také velmi zajímavými molekulami z chemického hlediska. Výzkum v této oblasti se stále rozvíjí a odborníci se snaží najít nové způsoby, jak využít tuto skupinu molekul v průmyslu i vědě. 

Takže příště, když uvidíte slovo cyklodextrin či zkratku E 459 na seznamu složek nějakého produktu, už víte, že se jedná „jen” o velmi speciální typ „cukru”, který zde má svůj důležitý úkol. Přestože cyklodextriny asi nikdy nebudeme sladit zákusky, jejich využití v jiných oblastech je značné. 

Autor: Ing. Ondřej Havelka 

Komentáře (0)

Načítám...

Mohlo by vás zajímat

Když pevné hranice stvoří zázraky: nová éra mikrofluidiky

Mikrofluidika je extra zajímavá vědecká disciplína, která studuje chování kapalin v malých stísněných prostorách (tzv. mikrokanálcích) – což je něco, co se podstatně liší od našich každodenních zkušeností s kapalinami.

Kovová voda – fascinující experiment z českých luhů a hájů

O vodě už jste toho jistě slyšeli spoustu. Ale o zvláštním druhu vody, který se chová jako kov, možná ještě nic. Jak taková voda může vypadat? K čemu vlastně je? A kdo s touto vodou přišel?

Lyžařské vosky 

Možná Vás napadají fundovanější stránky o správné technice mazání běžek na Váš další výlet nebo závod. A máte pravdu! My si ale v tomto článku povíme, proč nám vlastně lyže po sněhu jede, a jak vůbec lyžařské vosky fungují. 

Podzimní barvy listí

První podzimní den letos vycházel na pátek 23. září. Příroda se však podle našeho kalendáře neřídí, a proto můžeme typické podzimní jevy pozorovat mnohem dříve. Ano, řeč je hlavně o barevných změnách listů a jejich opadávání. Víte proč a jak…

Lightstick: chemické světlo na párty nebo na ryby

Zvyklí jsme obvykle na to, že svítící objekty, jako je slunce, plamen svíčky nebo obyčejná žárovka, uvolňují při svícení spoustu tepelné energie. U oblíbených svítících tyčinek (lightsticků) tomu tak ale není. Září totiž díky chemické reakci…

Přežití v přírodě: Jak filtrovat znečištěnou vodu?

Nedostatek vody, zejména pitné, patří k velkým globálním problémům dneška. O tom ale tento článek není. My vám chceme ukázat, jak si můžete opatřit aspoň trochu čistou vodu třeba na výletě, když vám dojde ta z domova.

Jak vyrobit zmrzlinu suchým ledem?

Léto je v plném proudu a prázdniny jsou na dohled. To je ideální příležitost, kdy si vyrobit domácí zmrzlinu za pomoci suchého ledu!

Jak si vyrobit šumivku do koupele?

Perlivky, šumivky nebo bomby do koupele, kdo by je nemiloval. Připravili jsme osvědčený recept, jak je s dětmi vyrobit. 

Horký led 

Vyrazili jste na zimní výpravu do hor, kolem zuří sněhová vánice a ledový vichr vás okrádá o cenné teplo? Možná patříte mezi šťastlivce s vyhřívanými rukavicemi a přídavnou baterií, která se ještě nestačila vybít. Anebo dáváte přednost…

Houby do vánočky? 

Možná Vás překvapí, že při pečení vánočky hrají velmi důležitou roli houby. Konkrétně jednobuněčné houbovité organismy zvané Saccharomyces cerevisiae, které do vánočky přidáváme ve formě droždí.