Trehalose là gì? Ứng dụng trong thực phẩm, mỹ phẩm

Trehalose là một disaccharide gồm hai phân tử glucose nối với nhau bằng liên kết α,α-(1→1), công thức C₁₂H₂₂O₁₁ (khối lượng phân tử ≈ 342,30 g/mol ở dạng khan). Đây là loại đường không khử, độ ngọt chỉ khoảng 45% so với saccharose, nổi tiếng vì khả năng bảo vệ tế bào và protein khi bị khô hoặc đông lạnh.

Trehalose là gì?

Tên hoá học đầy đủ của dạng phổ biến nhất là α-D-glucopyranosyl-(1→1)-α-D-glucopyranoside. Vì hai đầu khử của hai gốc glucose đều đã tham gia liên kết, trehalose không còn nhóm aldehyde tự do nên là đường không khử: nó rất bền, hầu như không tham gia phản ứng Maillard gây sạm màu khi gia nhiệt. Đặc điểm này khác hẳn maltose – cũng gồm hai gốc glucose nhưng nối kiểu α-(1→4) và vẫn là đường khử.

Trong tự nhiên, trehalose có trong nấm ăn (nấm hương, nấm sò, nấm kim châm), nấm men, hạt hướng dương, một số loài tảo biển, và trong dịch cơ thể của nhiều loài côn trùng như châu chấu, bướm, ong – nơi nó đóng vai trò “đường máu”. Trong công nghiệp, trehalose được sản xuất từ tinh bột ngô bằng phương pháp enzyme.

Vì sao trehalose bảo vệ được tế bào?

Trehalose là chất trung tâm của hiện tượng “ngủ khô” (anhydrobiosis): nấm men, bọ gấu nước, một số thực vật hồi sinh có thể mất gần hết nước mà vẫn sống. Khi nước rút đi, trehalose thay chỗ nước ở bề mặt protein và màng tế bào, tạo một lớp “thuỷ tinh” vô định hình giữ cấu trúc không bị gấp sai hay vỡ. Cơ chế này giải thích vì sao trehalose được dùng rộng rãi làm chất bảo vệ trong đông khô và đông lạnh.

Ứng dụng của trehalose

Lĩnh vực	Ứng dụng cụ thể	Lý do dùng trehalose
Thực phẩm	Kem, món đông lạnh, bánh, thực phẩm sấy	Hạ điểm đóng băng, giữ cấu trúc sau rã đông, hạn chế tinh bột bị thoái hoá nên bánh lâu khô cứng
Thực phẩm	Mứt, trái cây sấy, nước trái cây	Giữ màu và mùi, ngọt nhẹ nên không lấn vị nguyên liệu
Mỹ phẩm	Kem dưỡng, serum, mặt nạ, son	Hút và giữ ẩm, bảo vệ màng tế bào da khỏi stress do mất nước
Dược phẩm, sinh học	Thuốc dạng đông khô, vắc-xin, kháng thể đơn dòng	Ổn định protein trong quá trình sấy đông khô và bảo quản
Nhãn khoa	Một số sản phẩm nước mắt nhân tạo (thường kết hợp acid hyaluronic)	Bảo vệ tế bào biểu mô khi mắt khô

Trong bảng thành phần mỹ phẩm, trehalose thường đứng cạnh các chất giữ ẩm khác thuộc nhóm polyol như glycerin, sorbitol, butylene glycol.

Cơ thể tiêu hoá trehalose thế nào?

Ở ruột non, enzyme trehalase cắt trehalose thành hai phân tử glucose rồi hấp thu. Vì vậy trehalose vẫn cung cấp năng lượng tương đương các loại đường đôi khác (khoảng 4 kcal cho mỗi gam) và vẫn làm tăng đường huyết, chỉ là chậm hơn glucose nguyên chất. Đây là điểm khác với oligosaccharide tiêu hoá kém, thường được dùng như prebiotic.

Thiếu hụt enzyme trehalase ở người là rất hiếm; tỉ lệ cao nhất từng được ghi nhận là ở Greenland, nơi khoảng 8% dân số thiếu enzyme này. Người thiếu trehalase có thể bị đầy hơi, tiêu chảy khi ăn nhiều nấm hoặc thực phẩm chứa trehalose.

Trehalose có an toàn không?

Trehalose đã được dùng làm thành phần thực phẩm ở nhiều nước; tại Hoa Kỳ, hồ sơ công nhận GRAS cho trehalose được nộp từ năm 2000, còn tại EU trehalose được cho phép theo quy định về thực phẩm mới (novel food) chứ không mang mã E của phụ gia. Năm 2018, một nghiên cứu từng nêu giả thuyết trehalose trong thực phẩm liên quan tới sự lan rộng của một số chủng vi khuẩn Clostridioides difficile, nhưng các phân tích sau đó chưa xác nhận được mối liên hệ này, nên giả thuyết vẫn còn tranh luận. Với người khoẻ mạnh, trehalose trong thực phẩm được xem là an toàn ở mức sử dụng thông thường; tuy nhiên nó vẫn là đường, nên ai cần kiểm soát đường huyết hoặc cân nặng vẫn phải tính vào tổng lượng đường ăn vào. Để so sánh với các loại đường đơn khác, bạn có thể đọc thêm bài xylose là gì.

Câu hỏi thường gặp

Trehalose ngọt bằng bao nhiêu phần đường mía?

Khoảng 45% độ ngọt của saccharose ở nồng độ cao, và tỉ lệ này còn giảm khi dung dịch loãng hơn.

Trehalose có phải chất tạo ngọt không calo?

Không. Trehalose bị enzyme trehalase cắt thành hai phân tử glucose nên vẫn sinh khoảng 4 kcal mỗi gam.

Trehalose trong mỹ phẩm có tác dụng gì?

Nó hoạt động như chất giữ ẩm và chất bảo vệ, giúp hạn chế tổn hại do mất nước, thường thấy trong kem dưỡng, serum và mặt nạ.

Trehalose có trong thực phẩm tự nhiên nào?

Nấm hương, nấm sò, nấm kim châm, nấm men, hạt hướng dương và một số loại tảo biển đều chứa trehalose.

Thông tin chỉ mang tính tham khảo, không thay thế tư vấn của chuyên gia.