Kamis, 30 aprilie 2015

Acid alginic - alge marine pentru slăbit

greutate

Acid alginic, numit si algin sau alginat, este o polizaharidă anionică distribuită pe scară largă în pereții celulari ai algelor brune, unde prin legarea cu apă formează o gumă vâscoasă. În formă extrasă absoarbe rapid apa; este capabil să absoarbă de 200-300 de ori propria greutate în apă. Culoarea sa variază de la alb la maro gălbui. Se vinde în forme filamentoase, granulare sau sub formă de pulbere.

Structura

Acidul alginic este un copolimer liniar cu blocuri homopolimerice de p-D-manuronat (M) legat de (1-4) și respectiv resturile sale de C-5 epimer p-L-guluronat (G), legate covalent între ele în diferite secvențe sau blocuri. Monomerii pot apărea în blocuri homopolimerice de reziduuri G consecutive (blocuri G), reziduuri M consecutive (blocuri M) sau reziduuri alternative M și G (blocuri MG).

Formulare

Alginatele sunt rafinate din alge marine brune. O mare varietate de alge marine brune ale filumului Phaeophyceae sunt recoltate în întreaga lume pentru a fi transformate în materia primă cunoscută sub numele de alginat de sodiu. Alginat de sodiu are o utilizare largă într-o mare varietate de industrii, inclusiv produse alimentare, imprimarea textilelor și farmaceutice. Materialul de amprentă dentară folosește alginatul ca mijloc de gelificare. Alginatul este sigur atât pentru alimente, cât și pentru piele.

Algele marine pot fi clasificate în trei mari grupe bazate pe pigmentare: maro, roșu și verde. Aceste grupuri largi sunt Phaeophyceae, Rhodophyceae și Cloroficele, respectiv. Algele marine brune sunt de obicei mari și variază de la algele uriașe Macrocystis pyrifera adică de 20 m lungime, până la alge groase, asemănătoare pielii, de la 2-4 m lungime, la specii mai mici de 30-60 cm lungime. Niciuna dintre algele obișnuite pentru producția de alginat nu este cultivată. Nu pot fi cultivate prin mijloace vegetative, dar trebuie să treacă printr-un ciclu de reproducere care implică o alternanță de generații. Acest lucru face ca algele brune cultivate să fie prea scumpe în comparație cu costurile de recoltare și transport alge marine sălbatice. Singura excepție este pentru Laminaria japonica, care este cultivat în China pentru hrană, dar surplusul de material este deviat către industria alginatului din China.

Alginatele din diferite specii de alge brune au adesea variații în structura lor chimică, rezultând în proprietăți fizice diferite. De exemplu, unele pot produce un alginat care dă un gel puternic, altele un gel mai slab; unul poate da cu ușurință un alginat crem/alb, altul poate da asta doar cu dificultate și este cel mai bine utilizat pentru aplicații tehnice în care culoarea nu contează.

Soiuri comerciale de alginat sunt extrase din alge marine, inclusiv alge gigant Macrocystis pyrifera, Ascophyllum nodosum, și diferite tipuri de Laminaria. De asemenea, este produs de două genuri bacteriene Pseudomonas și Azotobacter, care a jucat un rol major în dezlegarea căii sale de biosinteză. Alginatele bacteriene sunt utile pentru producerea de micro- sau nanostructuri adecvate pentru aplicații medicale.

Compusul chimic alginat de sodiu este sarea de sodiu a acidului alginic. Formula sa empirică este NaC6H7O6. Alginatul de sodiu este o gumă, extrasă din pereții celulari ai algelor brune.

Alginat de potasiu este un compus chimic care este sarea de potasiu a acidului alginic. Este un extract de alge marine. Formula sa chimică empirică este KC6H7O6.

Alginat de calciu, fabricat din alginat de sodiu din care sarea de sodiu a fost îndepărtată și înlocuită cu calciu, are formula chimică C12H14CaO12.

Producție

Procesele de fabricare a alginat de sodiu din alge marine brune se împart în două categorii: 1) Alginat de calciu metodă și, 2) Acid alginic metodă. Chimia proceselor utilizate pentru realizarea alginat de sodiu din algele brune este relativ simplu. Dificultățile proceselor apar din separările fizice necesare, cum ar fi nevoia de a filtra reziduurile mucoase din soluțiile vâscoase sau de a separa precipitatele gelatinoase care conțin cantități mari de lichid în structură și care rezistă filtrare și centrifugare.

Alginatul absoarbe rapid apa, ceea ce îl face util ca aditiv în produsele deshidratate, cum ar fi ajutoarele pentru slăbire, și în fabricarea hârtiei și a textilelor. Este, de asemenea, utilizat pentru hidroizolarea și ignifugarea țesăturilor, ca agent de gelifiere și pentru îngroșarea băuturilor, înghețatei și produselor cosmetice.

Alginatul este utilizat în diferite preparate farmaceutice, cum ar fi Gaviscon, Bisodol și Asilone. Alginatul este utilizat pe scară largă ca material pentru amprentarea în stomatologie, proteză, ridicarea vieții și ocazional pentru crearea de pozitive pentru turnarea la scară mică. Se folosește și în industria alimentară, pentru îngroșarea supelor și a jeleurilor.

Alginatele sunt permise și utilizate în agricultura ecologică ca îngrășământ și în producția de alimente ecologice ca aditiv alimentar.

Alginatul de calciu este utilizat în diferite tipuri de produse medicale, inclusiv pansamente pentru arsuri care promovează vindecarea și pot fi îndepărtate cu mai puțină durere decât pansamentele convenționale.

De asemenea, datorită biocompatibilității alginatului și gelificării simple cu cationi divalenți precum Ca 2+, este utilizat pe scară largă pentru imobilizarea și încapsularea celulelor.

Acidul alginic (alginato) este, de asemenea, utilizat în artele culinare, mai ales în tehnicile de sferificare ale lui Ferran Adrià.

Datorită capacității sale de a absorbi rapid apa, alginatul poate fi schimbat printr-un proces de liofilizare într-o nouă structură care are capacitatea de a se extinde. Este utilizat în industria de slăbire ca un inhibitor al apetitului.

În martie 2010, cercetătorii de la Universitatea Newcastle au anunțat că alginatele dietetice pot reduce consumul de grăsime umană cu peste 75%.

Alginat de sodiu

Ca o gumă fără aromă, este utilizată de industria alimentară pentru a crește vâscozitatea și ca emulgator. Este, de asemenea, utilizat în tablete de indigestie și la prepararea amprentelor dentare.

O aplicație majoră pentru alginatul de sodiu este în imprimarea reactivă a coloranților, ca agent de îngroșare pentru coloranții reactivi (cum ar fi coloranții reactivi cu bumbac Procion) în serigrafia textilă și imprimarea cu jet de covor. Alginatele nu reacționează cu acești coloranți și se spală ușor, spre deosebire de agenții de îngroșare pe bază de amidon.

Alginatul de sodiu este un bun chelator pentru extragerea substanțelor radioactive din corp, precum iod-131 și stronțiu-90, care au luat locul omologilor lor non-radioactivi. Este, de asemenea, utilizat în imobilizarea enzimelor prin includere.

Ca aditiv alimentar, alginatul de sodiu este utilizat în special în producția de alimente asemănătoare gelului. De exemplu, "Chellies" de brutari sunt adesea "gem" de alginat gelificat. De asemenea, umplutura de pimento în măsline de cocktail preparate este de obicei injectată sub formă de nămol în același timp în care piatra este evacuată; suspensia este setată ulterior prin scufundarea măslinului într-o soluție de sare de calciu, ceea ce determină gelificarea rapidă prin reticulare electrostatică. Un proces similar poate fi folosit pentru a face „bucăți” din orice, de la hrana pentru pisici, până la șuncă sau pește „reformat”, până la bucăți de „fructe” pentru plăcinte. Are numărul E 401.

În zilele noastre, este utilizat și în experimentele biologice pentru imobilizarea celulelor pentru a obține produse importante precum alcooli, acizi organici etc.

În ultimii ani, alginatul de sodiu a fost utilizat în gastronomia moleculară. Ferran Adrià a fost pionierul tehnicii și de atunci a fost folosit de bucătari precum Grant Achatz și Heston Blumenthal. Alginatul de sodiu este combinat cu lactat de calciu sau compuși similari pentru a crea sfere de lichid înconjurate de o membrană subțire de jeleu.

Alginat de potasiu

Alginatul de potasiu este utilizat pe scară largă în alimente ca stabilizator, îngroșător și emulgator.

Utilizarea sa ca excipient farmaceutic este limitată în prezent la sistemele experimentale de hidrogel. Vâscozitatea, adezivitatea, elasticitatea, rigiditatea și coeziunea hidrogelurilor de alginat de potasiu au fost determinate și comparate cu valorile dintr-o gamă de alte materiale care formează hidrogel. De asemenea, a fost investigat efectul ionilor de calciu asupra proprietăților reologice ale hidrogelurilor procianidinice care conțin alginat de potasiu și destinate administrării orale.

Vezi si

  • Acid hialuronic: o polizaharidă similară la animale.
Matrice