Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Co je na světě nejsladší?

Chuťové vjemy chytré horákyně
 |  8. 12. 2005
 |  Vesmír 84, 740, 2005/12

Znáte Werichovu „Královnu koloběžku“ nebo snad i její předlohu – pohádku „O chytré horákyni“ z Národních báchorek a pověstí Boženy Němcové? Spor dvou mužů se má rozhodnout podle toho, kdo nazítří lépe odpoví na několik zapeklitých otázek. Mezi nimi i na tu z titulku našeho článku. V čase na rozmyšlenou oba vyhledají pomoc u bystřejších členů svých domácností. Příští den ten zámožnější na radu manželky s jistotou tvrdí, že nemůže být nic sladšího nad jejich uleželý soudek medu. Chudšímu poradila dcera – podle paní komisarky Manka, Janem Werichem překřtěná na Zdeničku – že nejsladší je spánek, vždyť …ať je člověk jak chce zarmoucen a utrmácen, když spí, neví o ničem a někdy se i ve snu potěší. (Zdenička ještě přidala přívlastek spravedlivý spánek, snad že ve dvacátém století už měla zkušenost i s nočními můrami a se spaním jako na jehlách.) Jak víte nebo správně tušíte, chalupníkovy odpovědi byly lepší, a tak spor vyhrál. Králi nicméně musel prozradit, od koho si rozum vypůjčil. Další úkoly, a že jich nebylo málo, plnila chytrá horákyně už sama za sebe. Necháme ji teď, učesanou-neučesanou, oblečenou-neoblečenou, obutou-neobutou, ať se s nimi potýká, a ještě chvíli zůstaneme u otázky, která nás zaujala. Co je na světě nejsladší?

Značka kvality

Med je sice potravina hodnotná, nejsladší však zdaleka není. Znala by ale Manka při svých životních zkušenostech lepší odpověď, kdyby smysl otázky zůstal v oblasti chuťových vjemů? Únik do abstraktní roviny byl určitě dobrým tahem. Sladká chuť je většinou vnímána jako příjemná, a tak v přeneseném smyslu tento přívlastek označuje vysoce kladné hodnocení. Zvoláním „ten je sladký!“ vás přítelkyně upozorňuje na chlapečka v kočárku, roztomilého pejska nebo škaredého chlapa, jenž ji bůhví čím zaujal (technicky založené typy i na zajímavý model automobilu). Zatímco milenci touží po sladkých polibcích a dotecích svých protějšků (líbánky jsou ostatně v angličtině medový měsíc – honey-moon, milenka je sladké srdéčko – sweetheart), uražení a ponížení si slibují, že sladká bude pomsta. Ten, kdo se rozhodne osladit život svému protivníkovi, mu jej chce vlastně pořádně opepřit (nebo jinak okořenit, popřípadě mu také zasolit). K svému vlastnímu sladkému životu potřebujete řadu nezbytností: slušné příjmy, dobré přátele, pevné zdraví a bezstarostnou povahu. Spravedlivý spánek naproti tomu může vychutnat každý, kdo má čisté svědomí, i když se s ním osud právě nemazlí.

Proč ji máme tak rádi?

Sladká chuť je úzce spojena s kvalitou potravin. Právě látky, které se podstatnou měrou podílejí na jejich výživné hodnotě, přispívají i k chuti. Sladké je zralé ovoce i mnohá zelenina, med a hodnotné rostlinné šťávy, ale i mateřské mléko, nasládlé jsou chlebové kůrky, jedlé hlízy, jako jsou brambory, batáty, topinambury, jedlá semínka a oříšky a kdovíco ještě.

Jak už bylo řečeno, je to chuť příjemná a oblíbená. Vyžadují ji i ti, kdo by sacharidy měli konzumovat jen v omezené míře, například diabetici nebo tlouštíci odhodlaní zhubnout a mlsalové odhodlaní neztloustnout. Sladkou máme rádi i v přípravcích, které by cukry kvůli jejich schopnosti podporovat vznik zubního kazu obsahovat neměly, jako jsou zubní pasty, ústní vody, pastilky pro osvěžení dechu, žvýkačky a podobně.

Jak sladké jsou cukry?

Cukr bude patrně první podstatné jméno, které vás napadne ve spojení s přívlastkem sladký. V běžné řeči je cukr synonymem pro sacharózu, disacharid složený z jedné glukózy a jedné fruktózy. Ta samozřejmě sladká je, dokonce je standardem této chuti. Někdy se ale slovem cukry označují všechny jednoduché sacharidy. Ty tvoří stavební jednotky různých biologických struktur a v přírodních materiálech jich najdeme množství typů. Mnohé jsou nestravitelné. Často jsou bez chuti, některé chutnají všelijak jinak, jen ne sladce. Sladké sacharidy jsou právě ty, které jsou, patrně už po miliony generací, důležité pro naši výživu – glukóza (hroznový cukr), fruktóza (ovocný cukr), sacharóza (řepný nebo též třtinový cukr), maltóza (sladový cukr složený ze dvou glukóz, vzniká hydrolýzou škrobu), laktóza (mléčný cukr) a některé další. Význam jejich příjemné chuti se nabízí jaksi sám. Stačí představit si, čím se asi tak živili naši předkové od časů, kdy ještě skotačili ve větvích, a uvědomit si, že problémy s nadváhou jsou vesměs vymoženost až posledních dvou tří generací. Zralé plody jsou mnohem výživnější než nezralé, vyplatí se tedy investovat do jejich hledání. Příjemný chuťový zážitek je odměnou za toto úsilí i motivací k jeho dalšímu pokračování.

Aby mlsný jazýček dokázal správně posuzovat výživnost přisunovaných soust, musí být splněny určité podmínky. Příjemný vjem by měl začínat až při takovém obsahu cukrů, který je z hlediska výživy přínosem, a jeho intenzita by měla být úměrná koncentraci. Neměl by také trvat příliš dlouho, aby nezkreslil hodnocení příštího sousta. Glukóza, fruktóza, sacharóza i maltóza tyto předpoklady splňují. Jejich afinita vůči receptoru sladké chuti je poměrně nízká. Vnímáme je až při poměrně vysokých koncentracích a s nepatrným chuťovým dozvukem. Obsah cukrů v ovocných šťávách se pohybuje obvykle někde mezi deseti a pětadvaceti procenty, i po naředění do nápojů jsou to pořád alespoň jednotky procent. Med je přesyceným roztokem převážně glukózy a fruktózy, obsahuje jich úhrnem více než padesát procent. Naředíme-li med (nebo libovolný cukr) tisíckrát, sladkost bude ta tam. (Schválně zkuste, jestli v litru vody poznáte už první kostku cukru, a kolik jich musí být, aby to „stálo za to“.) Cukry vlastně nijak zvlášť sladké nejsou.

Necukerná sladidla

Sladké nebo nasládlé jsou mnohé další látky. Jedny se sacharidům podobají, jiné představují zcela odlišné struktury. Některé vnímáme, tak jako sacharidy, při koncentracích řádu jednotek až desítek procent. Známe ale také látky, které díky tomu, že mají mnohem větší afinitu k receptoru sladké chuti, ucítíme i při velmi vysokých zředěních. Některé se dají využít tam, kde musíme cukrem šetřit, jiné nás matou, neboť pro nás činí příjemným i to, čeho bychom se měli vyvarovat. Sladkost necukerných sladidel bývá často doprovázena nebo následována ještě nějakým dalším chuťovým tónem, trvá déle, občas také nastupuje později, zkrátka je jaksi jiná. Proto se sladidla někdy kombinují tak, aby se tyto vlastnosti vyrovnaly nebo maskovaly.

Polyalkoholy

Už nejjednodušší alkohol z této řady – glykol – je nasládlý. Používá se hlavně jako složka nemrznoucích směsí v chladičích a ostřikovačích automobilů. Při konzumaci ve větším množství může způsobit závažné otravy a selhání ledvin. Přesto byl před časem zneužíván k chuťovému vylepšování nekvalitních vín. Nasládlou chuť má také glycerol – alkohol se třemi uhlíky a třemi hydroxylovými skupinami, který je přítomen v tucích. Opravdu sladké jsou některé polyalkoholy s pěti a šesti uhlíky – xylitol (E967), sorbitol (E420), manitol (E421). Využívají se například ve žvýkačkách a bonbonech a také jako sladidla pro diabetiky. Jejich sladivost není vyšší než sladivost sacharózy, narozdíl od ní ale nepodporují vznik zubního kazu.

Glykosidy terpenoidů

Lékořici lysou (Glycyrrhiza glabra), přezdívanou sladké dřevo, patrně není třeba příliš představovat. Tuto bobovitou rostlinu lidstvo využívá více než dva tisíce let jednak jako léčivku, jednak k přípravě cukrovinek a k ochucování pokrmů a nápojů. Za sladkou chuť lékořice může glykosid 1) s triterpenovým aglykonem nazývaný kyselina glycyrrhizová. Ve srovnání se sacharózou je více než stokrát sladší. Kyselina glycyrrhizová však není zcela neškodná látka. Je o ní známo, že ovlivňuje metabolizmus steroidních hormonů a u vnímavých osob může vážně narušovat hospodaření se sodnými a draselnými ionty. Proto by denní dávka kyseliny glycyrrhizové neměla překročit 125 miligramů. Lidé, kteří trpí vysokým tlakem a poruchami hospodaření s ionty, by se raději lékořicových cukrovinek měli vyvarovat úplně.

Sotorek obecný (Abrus precatorius) je bobovitá rostlina původem z tropů a subtropů Asie, roste ale i v Americe a Africe. Na sladkost listů a kořenů sotorku, způsobenou nejméně pěti triterpenoidními glykosidy (abrusosidy A–E), upozorňuje jeden z jeho anglických názvů – Indian licorice. Další jméno, rosary pea (růžencový hrášek), ukazuje na dekorativní semena, která se s oblibou používají k výrobě náhrdelníků, náramků a amuletů, přestože obsahují silně toxické proteiny podobné ricinu.

Stevia rebaudiana (čeleď Asteraceae, hvězdnicovité) pochází z Brazílie a Paraguaye, nyní se pěstuje také v Izraeli, Japonsku, Koreji a Číně. Tato bylina obsahuje několik sladkých diterpenoidů. Nejvýznamnější z nich, steviosid, je dvěstěkrát sladší než sacharóza. Drcené lístky stevie nebo extrakty z nich se používají jako nekalorická sladidla v řadě zemí, v Evropě ani v USA zatím schváleny nebyly. 2) Z Brazílie pochází i Periandra dulcis, bobovitá rostlina, jejíž čtyři sladké látky se nazývají periandrin I.–IV.

Steroidní glykosidy

Z oddenku sladké kapradiny, osladiče obecného (Polypodium vulgare), pracovníci pražského Ústavu organické chemie a biochemie izolovali v roce 1971 steroidní glykosid osladin, který je pětsetkrát sladší než sacharóza (Vesmír 84, 377, 2005/7). O dvacet let později se podle struktury popsané českými vědci pokusili tuto látku syntetizovat japonští organičtí chemici na univerzitě v Tokušimě. Kupodivu byl jejich produkt zcela bez chuti. Nový výzkum odhalil drobnou nepřesnost, která se vyskytla v původním stanovení struktury osladinu. Pokud nemáte cvičené oko profesionála, patrně vám nějaký čas zabere, než zjistíte, že se vzorce na obrázku (obrázek) něčím liší. Vaše chuťové buňky by to poznaly rychleji – vnímaly by jenom látku popsanou opraveným vzorcem. Steroidním glykosidům vděčí za svoji hlavní chuť také vietnamská rostlina Telosma procumbens (čeleď Asclepiadaceae). Nejsladší se jmenuje telosmosid A15 a sacharózu předčí tisíckrát.

Chalkony

Naringinneohesperidin patří mezi flavonoidní glykosidy, které působí typickou hořkost grapefruitů (Citrus paradisi) a bigarádie neboli sevillských pomerančů (Citrus aurantium), z jejichž slupek se celkem snadno získávají. Hydrolýzou v alkalickém prostředí je možné je přeměnit na sladké dihydrochalkony. Dihydrochalkon neohesperidinu je 1800krát sladší než sacharóza, ale má znatelný ovocný a lékořicový chuťový dozvuk. Používá se jako nízkokalorické sladidlo (E959) v takových potravinách, kde to neruší – například v ovocných džusech, džemech a jogurtech s ovocnou náplní.

Sladké proteiny

Sladkých proteinů je řada (viz rámeček 02). Plody africké byliny Thaumatococcus daniellii (čeleď Marantaceae, marantovité) jsou sladké až moc, chuť je – alespoň u lidí – vnímána dlouho a má dozvuk jako po lékořici. Mohou za to dvě téměř identické bílkoviny, thaumatin Ithaumatin II. Obě jsou složeny z 207 aminokyselinových jednotek a liší se jen v pěti polohách. Thaumatin (směs obou) je podle okolností třítisíckrát až patnáctitisíckrát sladivější než sacharóza, 3) dá se jednoduše získat ze zmražených plodů, je dobře rozpustný ve vodě i ve směsích vody s alkoholem, snese pasterizaci nebo i krátkodobý var. Je schváleným potravinářským sladidlem jak v Evropě (E957), tak v USA. Používá se například ve žvýkacích gumách a bonbonech. Další výrazně sladký protein, monellin, se nachází v dužině drobných plodů západoafrické liány Dioscoreophyllum cumminsii (čeleď Menispermaceae neboli chebulovité). Je tvořen dvěma podjednotkami složenými ze 44 a 50 aminokyselin. Monellin je tepelně nestálý a je také citlivý vůči kyselým roztokům, proto je jeho praktické využití omezené.

Brazzein z plodů rostliny Pentadiplandra brazzeana (čeleď Capparaceae) předčí sacharózu tisíckrát. Tento malý protein je v poslední době předmětem intenzivního studia. Cílenými mutacemi jeho genu se podařilo připravit jak mutanty sladší než přírodní brazzein, tak mutanty sladké méně nebo zcela bez chuti. Do stejné čeledi patří i jihočínská dřevina kapara (Capparis masaikai), v jejíchž semenech bylo nalezeno pět navzájem podobných sladkých proteinů – mabinlin I až V. Nejvíce (až 1,5 %) je v tomto tradičním sladidle mabinlinu II, který je výjimečně tepelně stálý a beze změny přečká i osmačtyřicetihodinový var.

Opravdovou kuriozitou je mirakulin z bobulí západoafrického keře Synsepalum dulcificum (čeleď Sapotaceae, zapotovité). Tento glykoprotein, tvořený 191 aminokyselinami, je sám bez chuti, ale z kyselé dělá sladkou. Jeho účinky jsou poměrně trvanlivé. Stačí rozžvýkat jednu zázračnou bobulku a příští hodinu až dvě můžete klidně sladit octem nebo citronovou šťávou. Domorodci tak prý někdy vylepšují chuť zkažených jídel.

Podobně maskuje kyselost a převrací ji ve sladkou kurkulin z plodů malajské byliny Curculigo latifolia (čeleď Hypoxidaceae). Kurkulin je ale i sám o sobě pětsetkrát sladší než sacharóza.

Umělá sladidla

Zatím jsme si všímali jenom látek přírodních a těch, které je možné z přírodních zdrojů snadno připravit. Snad že se k pohádce z časů národního obrození, kterou jsme vyprávění začali, organická chemie příliš nehodí. Proto jen pro pořádek připomeňme, že už v roce 1878 Constantin Fahlberg připravil sacharin, první syntetické sladidlo, které je pětsetkrát sladší než sacharóza. O rok později byla tato látka patentována a v roce 1884 začala její průmyslová výroba. U nás zpočátku rozšíření sacharinu bránila cukrovarnická lobby, a tak se do Čech nějaký čas pašoval ze severu přes hory. Od těch dob bylo připraveno množství sladkých látek rozličných struktur – cyklamáty, acesulfam, aspartam a jeho deriváty, neotam a další. Některé se v potravinářství uplatnily dobře, s jinými byly problémy. O tom ale až někdy příště.

Co je tedy na světě nejsladší?

Hodnocení chuti je věda a umění zároveň. Nikdy je správně nemůže provádět jednotlivec, vždy potřebujete skupinu neboli panel trénovaných znalců (alespoň šest, raději více, pokud možno se zastoupením obou pohlaví), mezi nimiž panuje shoda v hodnocení standardů. Až takový panel odborníků dáte dohromady, bezpochyby vám potvrdí, že med nejsladší není. Dál si už hádat netroufám. Snad thaumatin. Nebo že by přece jen spravedlivý spánek?

Poznámky

1) Glykosidy vznikají připojením sacharidové složky (glykonu) na složku nesacharidovou (aglykon) prostřednictvím hydroxylu na prvním uhlíku sacharidu tzv. glykosidovou vazbou. Rostliny často tvoří glykosidy jako zásobní formy biologicky účinných látek, které používají k obraně proti škůdcům a patogenům. Známe glykosidy odvozené od nejrůznějších druhů aglykonů – například od terpenoidů, steroidů, fenolických látek, alkaloidů. Také sacharidové části glykosidů nabízejí nepřebernou pestrost struktur, přestože nejčastěji se v nich vyskytuje glukóza. Navázání sacharidové jednotky modifikuje jak fyzikálněchemické, tak biologické vlastnosti aglykonu – například zvyšuje rozpustnost ve vodě, snižuje těkavost, často snižuje toxicitu.
2) Od roku 1995 se stevie a přípravky z ní mohou v USA prodávat jako „potravní doplňky“, nesmějí být ale inzerovány jako sladidla.
3) Záleží na tom, jak se srovnání provádí, protože závislost chuťového vjemu na koncentraci nemusí být pro různé látky úměrná stejným způsobem. V literatuře se obvykle udává relativní sladivost thaumatinu tři tisíce, při srovnání s méně koncentrovanými roztoky sacharózy (3–5 %) se ale dosahuje výrazně vyšších hodnot.

ZASTÍRAČE SLADKÉ CHUTI

V přírodě existují i látky, které jsou sice samy o sobě bez chuti, ale jsou schopny otupit receptory pro sladkost a maskovat tak chuť sladidel přírodních i umělých. Takovými „antisladidly“ jsou triterpenoidní glykosidy kyselina gymnemová z listů indické liány gymnemy lesní (Gymnema sylvestre) z čeledi klejichovitých (Asclepiadaceae), dále zizyfin a hodulcin z listů asijských dřevin cicimku datlového (Zizyphus jujuba) a dužistopky sladké (Hovenia dulcis) z čeledi řešetlákovitých (Rhamnaceae). Cukr podaný spolu s nimi je bez chuti a jenom vrže mezi zuby jako písek, cukrovou vodu nerozlišíte od vodovodní, chuť ztratila i další testovaná sladidla – glukóza, fruktóza, steviosid, aspartam. Vnímání slané, hořké ani kyselé tyto látky neruší.

Gurmarin, peptid o 35 aminokyselinách, který je rovněž obsažen v listech Gymnema sylvestre, zastírá sladkou chuť potkanům, na člověka ale nepůsobí. (Trends in Food Science & Technology 51, 37–42, 1994)

MAJÍ SLADKÉ PROTEINY NĚCO SPOLEČNÉHO (KROMĚ CHUTI)?

Sladké proteiny se liší nejen velikostí. V primárních strukturách thaumatinu (207 aminokyselin), monellinu (dvě podjednotky, 44 + 50 aminokyselin), brazzeinu (54 aminokyselin) a mabinlinu II (dvě podjednotky, 33 + 72 aminokyselin) nebyly nalezeny ani krátké úseky, které by sdílely nějakou společnou sekvenci. Thaumatin má 16 cysteinů, které tvoří 8 disulfidových můstků, v brazzeinu a v mabinlinu II jsou disulfidové můstky čtyři, v monellinu najdeme jediný cystein a žádný můstek. Je zřejmé, že o sladké chuti proteinů rozhoduje určité rozložení kladně nabitých aminokyselin – lyzinu, glutaminu a asparaginu. Pokud byl kladný náboj odstraněn chemickou modifikací (metylací lyzinů), ztratily thaumatin i monellin chuť. U brazzeinu se podařilo vytvořit výrazně sladší mutanty záměnou záporně nabité kyseliny asparagové za neutrální nebo kladně nabité aminokyseliny v určitých místech molekuly (mutace Asp29Ala, Asp29Asn, Asp29Lys, Glu41Lys), obdobná modifikace na jiném místě (mutace Glu36Ala, Glu36Gln, Glu36Lys) naopak vedla k mutantům zcela bez chuti. (FEBS Letters 544, 33–37, 2003/1–3)

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Organická chemie

O autorovi

Oldřich Lapčík

Prof. RNDr. Oldřich Lapčík, Dr., (*1960) vystudoval biochemii na Přírodovědecké fakultě UK.V Ústavu chemie přírodních látek na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze se zabývá flavonoidy a steroidy. Podílel se na vývoji řady imunoanalytických metod pro tyto látky ve formátech RIA, ELISA a DELFIA.

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné