D-mannoza - co to jest? Właściwości i działanie

D-mannoza to naturalny cukier, który należy do grupy heksoz, czyli cukrów złożonych z sześciu atomów węgla. Jest izomerem glukozy, co oznacza, że ma ten sam wzór chemiczny, ale inną strukturę, co nadaje jej odmienne właściwości chemiczne i fizyczne. Mimo, że D-mannoza w organizmach żywych występuje w niewielkich ilościach, to w ostatnich latach wzrosło zainteresowanie jej przemysłową produkcją na potrzeby różnych gałęzi przemysłu, w tym spożywczego i farmaceutycznego.

1. Charakterystyka mannozy
2. Powstawanie d-mannozy
3. Działanie d-mannozy
4. Suplementacja mannozą

Charakterystyka mannozy

D-mannoza została po raz pierwszy zidentyfikowana w XIX wieku w czasie intensywnych badań nad różnymi cukrami prostymi, kiedy chemicy próbowali rozszerzyć wiedzę na temat struktury i właściwości monosacharydów. Metody takie jak chromatografia i spektroskopia były kluczowe w tych badaniach. Chromatografia pozwoliła na rozdzielanie i analizowanie różnych składników mieszaniny, co umożliwiło izolację D-mannozy od innych cukrów. Natomiast spektroskopia, wykorzystująca interakcje światła z materią, dostarczyła informacji o wewnętrznej strukturze cząsteczki.

D-mannoza składa się z sześciu atomów węgla, jednak kluczową cechą wyróżniającą ją na tle innych cukrów prostych jest specyficzne rozmieszczenie grup hydroksylowych (elementów funkcjonalnych, składających się z tlenu i wodoru) przy atomach węgla. Grupy te, a dokładniej ich ułożenie, decyduje o właściwościach chemicznych i biologicznych danego cukru. W przeciwieństwie do glukozy mannoza wykazuje inne powinowactwo do receptorów i enzymów w organizmach.

Ogólny opis d-mannozy

Powstawanie d-mannozy

Synteza D-mannozy w organizmach, zarówno roślinnych, jak i zwierzęcych, odbywa się głównie z glukozy w wyniku działania szeregu enzymów, które katalizują przekształcanie jednej cząsteczki cukru w inną. Enzymy takie jak izomerazy i epimerazy biorą udział w tym procesie, modyfikując strukturę glukozy i prowadząc do powstania D-mannozy.

W roślinach jest ona istotnym składnikiem budowy ścian komórkowych, gdyż uczestniczy w tworzeniu hemicelulozy – ważnego elementu strukturalnego. W organizmach zwierzęcych i ludzkich mannoza jest wykorzystywana głównie do syntezy glikoprotein, które pełnią kluczowe funkcje w komórkach, takie jak komunikacja międzykomórkowa i rozpoznawanie molekularne. Na poziomie przemysłowym D-mannoza może być produkowana na drodze chemicznej syntezy lub przez metody biotechnologiczne, wykorzystując enzymy takie jak izomerazy.

Działanie d-mannozy

Zapobieganie nawrotom zakażeń dróg moczowych

D-mannoza została rozsławiona dzięki roli w zapobieganiu nawrotom zakażeń dróg moczowych. W zakresie tym działa poprzez hamowanie przyczepiania się bakterii Escherichia coli do nabłonka dróg moczowych, co umożliwia ich skuteczne usunięcie z organizmu podczas oddawania moczu. Badania kliniczne wskazują, że regularna suplementacja D-mannozą może wydłużać czas wolny od infekcji, zmniejszając częstotliwość nawrotów infekcji i poprawiając jakość życia pacjentów, w tym tych korzystających z cewników.

Poprzez wpływ na procesy glikolizy (rozkładu węglowodanów) oraz modyfikację białek, d-mannoza może wspomagać terapie przeciwnowotworowe, takie jak chemioterapia i immunoterapia. Wczesne badania sugerują również, że D-mannoza może być użyteczna w hamowaniu stanów zapalnych związanych z chorobami autoimmunologicznymi czy nowotworowymi, choć te właściwości wymagają dalszych analiz.

Suplementacja mannozą

Naturalne źródła D-mannozy obejmują owoce, zwłaszcza żurawinę, jabłka, pomarańcze, jagody i brzoskwinie, a także niektóre warzywa, w tym brokuły i fasolkę szparagową, jednak jej ilości w tych produktach są niewielkie. Przy suplementacji diety w formie kapsułek / tabletek najczęściej stosuje się 2-3 gramy na dobę.

W kontekście wspomagania zdrowia układu moczowego, szczególnie w profilaktyce lub wspomagając leczenie infekcji dróg moczowych, popularnym schematem jest przyjmowanie D-mannozy co kilka godzin przez pierwszy dzień lub dwa. Ważne jest, aby suplementację D-mannozy popijać dużą ilością wody. Dodatkowo, jej działanie może być wzmocnione przez probiotyki szczepów Lactobacillus.

Źródła:

• Ala-Jaakkola, R., Laitila, A., Ouwehand, A. C., & Lehtoranta, L. (2022). Role of D-mannose in urinary tract infections - a narrative review. Nutrition journal, 21(1), 18. https://doi.org/10.1186/s12937-022-00769-x
• Cooper, T. E., Teng, C., Howell, M., Teixeira-Pinto, A., Jaure, A., & Wong, G. (2022). D-mannose for preventing and treating urinary tract infections. The Cochrane database of systematic reviews, 8(8), CD013608. https://doi.org/10.1002/14651858.CD013608.pub2
• Kyriakides, R., Jones, P., & Somani, B. K. (2021). Role of D-Mannose in the Prevention of Recurrent Urinary Tract Infections: Evidence from a Systematic Review of the Literature. European urology focus, 7(5), 1166–1169. https://doi.org/10.1016/j.euf.2020.09.004
• De Nunzio, C., Bartoletti, R., Tubaro, A., Simonato, A., & Ficarra, V. (2021). Role of D-Mannose in the Prevention of Recurrent Uncomplicated Cystitis: State of the Art and Future Perspectives. Antibiotics (Basel, Switzerland), 10(4), 373. https://doi.org/10.3390/antibiotics10040373
• Jin, H., Liu, X., & Liu, H. X. (2023). Biological function, regulatory mechanism, and clinical application of mannose in cancer. Biochimica et biophysica acta. Reviews on cancer, 1878(6), 188970. https://doi.org/10.1016/j.bbcan.2023.188970
• Nan, F., Sun, Y., Liang, H., Zhou, J., Ma, X., & Zhang, D. (2022). Mannose: A Sweet Option in the Treatment of Cancer and Inflammation. Frontiers in pharmacology, 13, 877543. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.877543