Enzymy, organické kyseliny a minerální látky v medu (18)

Med není jen roztok cukrů. Obsahuje také malé, ale funkčně důležité množství enzymů, organických kyselin a minerálních látek, které společně určují jeho kyselost, barvu i to, jak dlouho zůstal po vytočení „živý“. Diastáza a invertáza patří mezi klíčové ukazatele čerstvosti a šetrného zpracování medu, kyselina glukonová je zodpovědná za jeho nízké pH a obsah minerálů, v čele s draslíkem, se úzce pojí s tmavostí a botanickým původem medu.

Chemické složení medu jsme podrobně představili v článku Chemické složení medu a jeho biologická aktivita. Tento text se zaměřuje konkrétně na tři skupiny minoritních, ale analyticky i prakticky významných látek: enzymy, organické kyseliny a minerální prvky. Vysvětlíme, proč se diastázové číslo používá jako indikátor kvality medu, jaký je rozdíl mezi invertázou a glukózaoxidázou, odkud se bere charakteristická kyselá chuť medu a proč jsou tmavé medy obvykle bohatší na minerály než světlé.

Enzymy v medu – dar ze slinných a hltanových žláz včel

Enzymy se do medu nedostávají z květů, ale z těla samotné včely. Během sběru nektaru a jeho zpracování v medném váčku přidávají včely dělnice sekret hypofaryngeálních (hltanových) a dalších hlavových žláz, který obsahuje sadu enzymů. Tento sekret nektar postupně mění na med – štěpí složitější cukry, upravuje kyselost a zároveň med biochemicky „konzervuje“. Mezi hlavní enzymy medu patří:

• Diastáza (α- a β-amyláza) – štěpí škrob a dextriny na jednodušší cukry; v medu má především indikační, nikoli funkční význam, protože médium obsahuje jen minimum škrobu.
• Invertáza (saccharáza, α-glukosidáza) – štěpí sacharózu na glukózu a fruktózu, tedy hlavní proces, který z nektaru dělá med.
• Glukózaoxidáza – oxiduje glukózu na kyselinu glukonovou a peroxid vodíku; podílí se tak jak na kyselosti medu, tak nepřímo na jeho antimikrobiálních vlastnostech.
• Kataláza a kyselá fosfatáza – přítomny ve stopovém množství, obvykle pocházejí částečně i z pylu.

Množství a aktivita enzymů se výrazně liší podle botanického a geografického původu medu, podílu snůšky, stáří médu a hlavně podle toho, jak byl med po vytočení zpracován a skladován. Enzymy jsou bílkoviny citlivé na teplo – proto se jejich aktivita používá jako nepřímý ukazatel toho, zda med prošel šetrným zpracováním, nebo byl zbytečně přehřátý ^[1,2].

Diastáza (amyláza) jako indikátor čerstvosti a tepelného zpracování

Diastázové číslo (DN, tzv. Schadeho jednotky) je jedním z tradičních laboratorních parametrů, které se u medu stanovují za účelem posouzení kvality. Vyjadřuje, kolik miligramů škrobu dokáže enzym obsažený v 1 gramu medu rozložit za určitých podmínek. Protože je diastáza citlivá na teplo, její aktivita s časem a s vyšší teplotou skladování nebo zpracování klesá – nadměrné zahřívání medu (např. při rychlé pasterizaci, agresivním zkapalňování krystalizovaného medu nebo dlouhodobém skladování v teple) diastázu částečně či zcela deaktivuje.

Evropská legislativa (směrnice Rady 2001/110/ES o medu) i Codex Alimentarius proto stanovují minimální diastázové číslo, které musí med splňovat, aby mohl být prodáván jako med – obvykle DN ≥ 8 podle Schadeho stupnice, s výjimkou přirozeně enzymaticky chudších medů (např. citrusových), kde postačuje DN ≥ 3 za předpokladu nízkého obsahu hydroxymethylfurfuralu (HMF).

Právě kombinace diastázového čísla a obsahu HMF (látky, která naopak s teplem a stárnutím medu přibývá) se v praxi využívá jako dvojice ukazatelů „čerstvosti“ a šetrnosti zpracování medu ^[1]. Nízká diastáza sama o sobě neznamená, že je med zdravotně závadný – jde o parametr kvality a autenticity, nikoli o bezpečnostní riziko.

Invertáza a glukózaoxidáza – přeměna cukrů a stopy peroxidu vodíku

Invertáza je enzym, který zajišťuje samotnou přeměnu nektaru v med – štěpí disacharid sacharózu na dva jednoduché cukry, glukózu a fruktózu, jež tvoří naprostou většinu sušiny medu. Tento proces začíná už v medném váčku včely a pokračuje i po uložení medu do plástu, byť postupně zpomaluje s klesajícím obsahem vody a rostoucí hustotou medu.

Glukózaoxidáza pak přeměňuje část volné glukózy na kyselinu glukonovou a peroxid vodíku (H₂O₂). V medu samotném je tento enzym aktivní jen omezeně, protože k reakci potřebuje dostatek vody a kyslíku a kyselé prostředí hotového medu jeho aktivitu tlumí – k výraznější aktivaci dochází typicky až po naředění medu (např. slinami nebo tekutinou v ráně). Právě tímto mechanismem vzniká v naředěném medu postupně uvolňovaný peroxid vodíku, který je jedním z pilířů antibakteriálního působení medu. Podrobný mechanismus vzniku H₂O₂, jeho regulaci katalázou a související důkazy z laboratorních studií rozebíráme samostatně v článku Antibakteriální účinky medu – mechanismus a důkazy, kam tento text pro hlubší vysvětlení odkazuje.

Pro účely tohoto článku je podstatné hlavně to, že glukózaoxidáza je nedílnou součástí enzymového vybavení medu a že vedlejším produktem její činnosti je i kyselina glukonová – klíčová látka pro pochopení kyselosti medu, které se věnuje následující kapitola.

Organické kyseliny a nízké pH medu

Med patří mezi potraviny s výrazně kyselým pH, typicky v rozmezí přibližně 3,5–4,5, což je srovnatelné s citrusovými šťávami. Tato kyselost není náhodná – je přímým důsledkem přítomnosti organických kyselin, z nichž hlavní roli hraje kyselina glukonová. Vzniká právě popsanou enzymatickou přeměnou glukózy pomocí glukózaoxidázy a v medu se nachází v rovnováze se svou laktonovou formou (glukono-delta-laktonem) ^[1,3].

Kromě kyseliny glukonové obsahuje med ve stopovém množství i řadu dalších organických kyselin – například kyselinu octovou, mravenčí, citronovou, jablečnou, jantarovou, mléčnou nebo šťavelovou. Jejich zastoupení a poměr se liší podle botanického původu medu a přispívají k jemným rozdílům v chuti a aromatickém profilu jednotlivých druhů medu ^[3].

Nízké pH má i praktický důsledek pro trvanlivost medu: spolu s nízkou vodní aktivitou (danou vysokou koncentrací cukrů) vytváří kyselé prostředí medu nehostinné podmínky pro růst většiny běžných bakterií, což je jeden z důvodů, proč se správně uskladněný med dlouhodobě nekazí. Podrobněji o mikrobiální stabilitě medu pojednává výše zmíněný článek o antibakteriálních účincích.

Minerální látky v medu a jejich vztah k barvě

Minerální podíl medu (tzv. popel) tvoří jen malý zlomek celkové sušiny, obvykle v řádu setin až jednotek procenta hmotnosti, přesto má měřitelný vliv na chuť, barvu a částečně i na antioxidační vlastnosti medu. Nejvíce zastoupeným minerálem je téměř ve všech studovaných medech draslík (K), který tvoří výraznou většinu celkového minerálního obsahu. Dále se v medu nacházejí v menším množství vápník (Ca), hořčík (Mg), fosfor (P), sodík (Na) a stopové prvky jako železo, zinek, mangan či měď ^[1,2].

Zajímavým a opakovaně potvrzeným jevem je korelace mezi celkovým obsahem minerálů a barvou medu: tmavší medy (například medovicový med, pohankový nebo kaštanový) mají v průměru výrazně vyšší obsah minerálních látek než medy světlé (například akátový). Tento vztah byl zkoumán i pomocí objektivních kolorimetrických metod, které ukázaly statisticky významnou souvislost mezi barevnými parametry medu a jeho minerálním složením, částečně souvisejícím i s botanickým původem medu ^[4]. Tmavší barva medu tedy může sloužit jako orientační, nikoli však spolehlivý či kvantitativní ukazatel vyššího obsahu minerálů – přesné stanovení vyžaduje vždy laboratorní analýzu (typicky atomovou absorpční spektrometrií nebo ICP metodami).

Z hlediska nutričního přínosu je třeba mít na paměti, že množství minerálů v běžné porci medu (např. jedna čajová lžička) je ve srovnání s doporučeným denním příjmem zanedbatelné – med by tak neměl být vnímán jako významný zdroj minerálních látek ve stravě, ale spíše jako látka, jejíž stopové složení dokresluje jeho botanický „otisk prstu“ a přispívá k senzorické rozmanitosti jednotlivých druhů medu.

Časté otázky (FAQ)

Proč se u medu měří diastázové číslo?
Diastázové číslo slouží jako nepřímý ukazatel čerstvosti a šetrnosti zpracování medu – aktivita tohoto enzymu klesá s teplem a stářím medu, takže nízká hodnota může signalizovat přehřátí nebo dlouhé/nesprávné skladování.

Znamená nízké diastázové číslo, že je med zdravotně závadný?
Ne. Jde o parametr kvality a autenticity, nikoli o bezpečnostní riziko. Med s nízkou diastázou je stále bezpečný ke konzumaci, pouze mohl ztratit část přirozené enzymové aktivity.

Proč má med kyselé pH?
Kyselost medu je dána především kyselinou glukonovou, která vzniká enzymatickým působením glukózaoxidázy na glukózu. Typické pH medu se pohybuje kolem 3,5–4,5.

Jaký je nejvíce zastoupený minerál v medu?
Nejvíce zastoupeným minerálem je draslík, dále následují vápník, hořčík a fosfor spolu se stopovými prvky jako železo, zinek či měď.

Platí, že tmavší med obsahuje víc minerálů?
Obecně ano – tmavší medy (např. medovicový, pohankový) mívají v průměru vyšší obsah minerálů než světlé medy (např. akátový), tato souvislost je ale orientační a přesné množství určí jen laboratorní analýza.

Souvisí enzymy v medu s jeho antibakteriálními účinky?
Ano, částečně – enzym glukózaoxidáza produkuje v naředěném medu peroxid vodíku, který se podílí na antimikrobiálním působení medu. Detailní mechanismus popisuje samostatný článek o antibakteriálních účincích medu.

Praktické shrnutí

• Diastáza (amyláza) a invertáza jsou enzymy citlivé na teplo – jejich aktivita klesá s přehříváním a dlouhým skladováním medu.
• Diastázové číslo se používá jako laboratorní ukazatel čerstvosti a šetrnosti zpracování medu, nikoli jako ukazatel bezpečnosti.
• Glukózaoxidáza přeměňuje glukózu na kyselinu glukonovou a peroxid vodíku – detailní antibakteriální mechanismus najdete v samostatném článku.
• Kyselina glukonová je hlavní organickou kyselinou medu a hlavní příčinou jeho nízkého pH (přibližně 3,5–4,5).
• Draslík je nejvíce zastoupeným minerálem v medu, doplněný vápníkem, hořčíkem, fosforem a stopovými prvky.
• Tmavší medy mají v průměru vyšší obsah minerálů než světlé medy, jde ale jen o orientační souvislost.
• Med by neměl být považován za významný zdroj minerálů ve stravě – jejich množství v běžné porci je nutričně zanedbatelné.
• Med ani jeho složky nenahrazují lékařskou péči; při zdravotních potížích se vždy poraďte s lékařem.

Zdroje

1. da Silva PM, Gauche C, Gonzaga LV, Costa AC, Fett R. (2016). Honey: Chemical composition, stability and authenticity. Food Chemistry, 196, 309–323. PMID: 26593496
2. Bogdanov S, Jurendic T, Sieber R, Gallmann P. (2008). Honey for nutrition and health: a review. Journal of the American College of Nutrition, 27(6), 677–689. PMID: 19155427
3. Mato I, Huidobro JF, Simal-Lozano J, Sancho MT. (2003). Significance of nonaromatic organic acids in honey. Journal of Food Protection, 66(12), 2371–2376. PMID: 14672241
4. González-Miret ML, Terrab A, Hernanz D, Fernández-Recamales MA, Heredia FJ. (2005). Multivariate correlation between color and mineral composition of honeys and by their botanical origin. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(7), 2574–2580. PMID: 15796597
5. Council Directive 2001/110/EC of 20 December 2001 relating to honey (EU legislativa – požadavky na diastázové číslo a HMF).
6. Codex Alimentarius Commission. Codex Standard for Honey (CODEX STAN 12-1981, Rev. 2001).

Tento článek je součástí seriálu Seriál Apiterapie – přehled a obsah všech dílů.

Pokračujte dalším dílem seriálu: Protizánětlivé účinky medu: co ukazuje výzkum na buňkách a zvířatech