Ένα κρυοπροστατευτικό είναι μια χημική ένωση που περιορίζει τη βλάβη σε βιολογικούς ιστούς σε συνθήκες κατάψυξης. Χωρίς προστασία, τα κύτταρα θα σπάσουν όταν παγώσουν ως αποτέλεσμα της διαστολής του νερού, προκαλώντας σοβαρό τραυματισμό ή θάνατο σε ζωντανούς οργανισμούς και καταστροφή δειγμάτων ιστών ή κατεψυγμένων προϊόντων διατροφής. Μερικά ζώα παράγουν φυσικά τα δικά τους κρυοπροστατευτικά ως προσαρμογή σε ψυχρά κλίματα. Διατίθενται συνθετικές εκδόσεις για βιολογικά υλικά που τίθενται σε αποθήκευση, που κυμαίνονται από δείγματα ιστών για έρευνα έως κατεψυγμένα γεύματα.
Η ένωση μπορεί να λειτουργήσει με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Μια κοινή προσέγγιση είναι η μείωση του σημείου πήξης, διατηρώντας τον ιστό εύκαμπτο σε θερμοκρασίες που κανονικά θα οδηγούσαν σε κατάψυξη. Άλλοι συνδέονται με συγκεκριμένα μόρια για να βοηθήσουν τον ιστό να διατηρήσει τη δομή του κάτω από τις έντονες πιέσεις των χαμηλών θερμοκρασιών. Για οργανισμούς όπως τα έντομα, τα ψάρια και τα αμφίβια, τα κρυοπροστατευτικά καθιστούν δυνατή τη ζωή σε ακραία κλίματα όπως ο βυθός του ωκεανού ή σε πολύ κρύες επιφανειακές περιοχές.
Τα βιολογικά δείγματα που υποβάλλονται σε κατάψυξη χρειάζονται επεξεργασία με κρυοπροστατευτικό για να διατηρηθούν βιώσιμα. Οι τράπεζες οργάνων, ιστών και αίματος συχνά παγώνουν το υλικό του δότη για μελλοντική χρήση και πρέπει να ελέγχουν τις συνθήκες κατάψυξης και απόψυξης για ασφάλεια. Τα δείγματα που λαμβάνονται για βιοψία ή για μεταγενέστερους μπορούν επίσης να καταψυχθούν για συντήρηση. Τα υλικά μπορούν να καταψυχθούν σε λουτρό κρυοπροστατευτικού ή να βυθιστούν στην ένωση για προστασία. Για πράγματα όπως το αίμα, η χημική ουσία προστίθεται για να δημιουργηθεί ένα ρευστό διάλυμα πριν το υλικό μπει στην κατάψυξη για αποθήκευση.
Ο τύπος κρυοπροστατευτικού κατάλληλου για χρήση σε μια δεδομένη εφαρμογή μπορεί να ποικίλλει. Για πράγματα όπως ιστούς για μεταμόσχευση, οι γιατροί πρέπει να χρησιμοποιούν μη τοξικές ενώσεις, ώστε οι ασθενείς να μην έχουν κακή αντίδραση. Τα υλικά για μελέτη ή διαγνωστικές δοκιμές μπορούν να αντιμετωπιστούν με πιο επικίνδυνες χημικές ουσίες, καθώς δεν πρόκειται να εμφυτευθούν ή να μεταγγιστούν σε ασθενείς. Οι εταιρείες ιατρικών προμηθειών κατασκευάζουν κρυοπροστατευτικά προϊόντα για διαφορετικούς σκοπούς και αναφέρουν σαφώς τις συνιστώμενες χρήσεις στην ετικέτα.
Στην παραγωγή τροφίμων, τα κρυοπροστατευτικά διατηρούν τα κατεψυγμένα τρόφιμα φρέσκα και τους επιτρέπουν να διατηρήσουν την υφή και το χρώμα τους. Οι εταιρείες που παράγουν εμπορικά κατεψυγμένα τρόφιμα χρησιμοποιούν αυτές τις ενώσεις για την επεξεργασία των προϊόντων τους. Τα άτομα που καταψύχουν τρόφιμα στο σπίτι μπορούν να χρησιμοποιήσουν σπιτικά κρυοπροστατευτικά διαλύματα για να βεβαιωθούν ότι πράγματα όπως κρέατα και λαχανικά παραμένουν σε καλή κατάσταση στην κατάψυξη. Για παράδειγμα, το κρέας μπορεί να καταψυχθεί σε μαρινάδα, επιτρέποντας στα σάκχαρα της μαρινάδας να προστατεύουν το κρέας από το κάψιμο της κατάψυξης και διευκολύνοντας την προετοιμασία του κρέατος αργότερα.