Alginsav - Biológia
Molekuláris iránytű a sejtek igazításához
Mi teszi a levelek öregedését ősszel
A keselyű gyöngytyúk demokráciája
Ekembo környezete: Az emberek nyílt tájakon is éltek
| Genetika | Mezőgazdaság, erdészet és állattenyésztés
A búzafajtát vad füvek keresztezésével hozták létre
| Genetika | Mezőgazdaság, erdészet és állattenyésztés
Árpa Pangenom: Mérföldkő az üveggyár felé vezető úton
Csökkentett táplálékfogyasztással, hosszabb élettartammal
Az állatmentes módszer megjósolja a nanorészecskék toxicitását
Sejtvándorlás: egy ismert fehérje újonnan felfedezett funkciója
Alginsav
hideg vízben nem oldódik, forrásban lévő vízben enyhén oldódik [2]
Alginsav, szintén Algin, barna algák és egyes baktériumok (pl. Azotobacter) képzett. Az algákban ez a sejtfalak szerkezeti eleme, a sejtek közötti gélmátrix rugalmasságot és szilárdságot kölcsönöz az algának. Az algin egyebek mellett a tengeri moszatokból a jód nedves eljárással történő kivonásának mellékterméke. Azonban közvetlenül a barna algákból is kivonják az élelmiszer-, gyógyszer- és kozmetikai iparban történő felhasználásra. Az alginsav sóit szokás hívni Alginátok kijelölt. Az alginátot elsősorban sűrítő vagy gélképző szerként használják.
Kivonás és gyártás
A barna algák kinyerése z. Néha speciális vonóhálókkal, amelyek „betakarítják” a tengerfenéket. Azonban továbbra is gyakori, hogy az algákat viharok után a tengerparton gyűjtenék. Az alginátok kereskedelmi előállítására szolgáló algatípusok többek között szolgálnak Laminaria, Ecklonia, Macrocystis, Lessonia, Ascophylum és Durvillea. Az összegyűlt algákat nagyjából megszabadítják a szennyeződéstől és a szennyeződéstől, és megszárítják. Szárítás után az alginát gyártóhoz szállítják. Az első eljárási lépésben az algákat megmossuk és ledaráljuk. Ezután az alginátot extraháljuk és tisztítjuk szűrési és kicsapási lépésekkel. Az élelmiszeriparban leggyakrabban használt nátrium-alginát (E 401) mellett a következő alginsav-sók is megtalálhatók: kálium-alginát (E 402), ammónium-alginát (E 403), kalcium-alginát (E 404) és propilén-glikol-alginát (PGA, E 405).
szerkezet
Az alginát a két uronsavból álló poliszacharid α-L-guluronsav (GulUA) és β-D-mannuronsav (ManUA), amelyek 1,4-glikozidikusan váltakozó arányban kapcsolódnak lineáris láncokat alkotva. Homopolimer területeket képez, amelyekben a mannuronsav vagy a guluronsav blokkokként van jelen. Ezeket a blokkokat GG vagy MM blokkoknak hívjuk. A GG és MM blokkok területén van egyfajta hajtásszerkezet, amely alapvető szerepet játszik a gélesedésben. Különösen a GG blokkok alkotnak szabályos cikk-cakk struktúrát. [4] Az átlagos moláris tömeg 48 000–186 000. [2]
funkció
Az alginát viszkozitás felhalmozódásához vezethet alacsony kalciumtartalmú oldatokban. Az elsődleges funkció azonban a gélesedés. A gélesedés annak következtében következik be, hogy a kalciumionok beágyazódnak a GG blokkok cikk-cakk struktúrájába. Ezután egy másik alginátmolekula cikk-cakk szerkezete rakódik le erre a zónára. Ez háromdimenziós struktúrák kialakulásához vezet. Mivel a kalcium ebben a szerkezetben fekszik, mint egy tojás egy dobozban, ezt a modellt "tojás doboz modellnek" vagy "tojás doboz modellnek" is nevezik. Mivel ez a reakció a kalciummal nagyon hirtelen megy végbe, a gyakorlatban különféle módszereket alkalmaznak annak lehetővé tételére, hogy a reakció szabályozottan haladjon. Erre a célra gyakran rosszul oldódó kalcium-sókat használnak, amelyek lassú savanyítással fokozatosan felszabadítják a kalciumot. Ezenkívül szeksztánsokat is alkalmaznak, amelyek megköthetik a kalcium egy részét. Kalcium helyett más kétértékű kationok, pl. A B. bárium felhasználható az alginát gélesítésére.
Az alginsav sói vízben oldódnak, a kapott oldat nagy viszkozitása miatt gyakran szükséges egy éjszakán át enyhe melegítéssel keverni a csomók képződésének elkerülése érdekében. Az 1-2 százalékos oldatok spontán és gyorsan géllel érintkeznek kellően koncentrált kalcium-oldatokkal. Az algin felhasználható textíliák és szövetek befejező anyagaként, valamint fényképészeti papírok gyártásához. Élelmiszer-adalékanyagként E 400 jelöléssel rendelkezik.
Alkalmazások
Élelmiszer-technológia
Az élelmiszeriparban az alginátokat emulgeálószerként, gélképző anyagként, bevonóként vagy sűrítőszerként használják. Az EU-ban az alginsavat és annak nátrium-, kálium-, ammónium- és kalcium-sóit élelmiszer-adalékként engedélyezik E 400–405 számmal minden adalékanyagként jóváhagyott termékre, beleértve az „ökológiai” termékeket is. Az alginátokat a szervezet nem szívja fel, és ártalmatlannak tekintik őket. Nagyobb mennyiségek azonban csökkenthetik a kalcium és nyomelemek, például vas felszívódását, és állatkísérletek a fehérje emésztésének enyhe károsodását mutatták. Azonban nincsenek egészségügyi problémák.
Az alginátok gyakran megtalálhatók diétás és könnyű termékekben, pékárukban, fagyasztott termékekben, majonézben, salátaöntetekben, fagylaltokban, hús- és zöldségkonzervekben, valamint levesekben. Nátrium-citráttal (E 331) és nátrium-foszfáttal (E 339) kombinált ömlesztett sajt gyártásához is használják.
Az alginátokat az úgynevezett molekuláris konyhában is használják, ahol ezeket előállítják Művészet- vagy Gyümölcs kaviár használt.
Kozmetikai termékekben is használják.
gyógyszer
Az orvostudományban a kalcium-alginát tömörítéseket felületes és mély sebek kezelésére használják. A kalcium-alginát megakadályozza a kötőanyag tapadását a sebben azáltal, hogy a sebváladékból származó Na + -ionokat Ca ++ -ra cseréli, és a kapcsolódó duzzadási folyamat során gélt képez, amely nedvesen tartja a sebet és elősegíti a sebgyógyulást.
A műtét során az alginátot sebkötözőként vagy sebtöltőként is alkalmazzák, különösen krónikus sebek tisztítására és gyógyítására.
Az alginátot bioanyagként is használják. Az emberi sejtszövet algininnal történő kapszulázásával idegen anyagokat, például donorsejteket lehet tárolni anélkül, hogy az immunrendszer felismerné és megsemmisítené azokat. A sejtek ezután aktívan részt vesznek a befogadó anyagcseréjében. Tehát z. B. az inzulintermelő sejtek a donoroktól cukorbetegekbe kerülnek, akik ezután már nem függenek a fecskendőktől.
Az alginátot gyomorégés elleni gyógyszerként is alkalmazzák, ezáltal felhasználják azt a tényt, hogy a hatóanyag nem metabolizálódik, és fizikai gátat képez a savas gyomortartalom és a nyelőcső között. A többi komponenssel (kalcium-karbonát/kálium-hidrogén-karbonát) kemény habot képez, amely a gyomor tartalmára fekteti és így megakadályozza a visszafolyást. [5]
Korábban az alginátot gyakran használták laboratóriumokban, különösen sejttenyészetben. Az a tulajdonsága, hogy kalcium hozzáadásával gélesedik, és a kalcium komplexezése után (például EDTA segítségével) újra cseppfolyósítja, lehetővé teszi a sejtek ideiglenes tenyésztését háromdimenziós szerkezetekben, majd a sejtek regenerálódását enzimatikus, termikus vagy mechanikus károsodás nélkül mint más gélekkel gyakran előfordul. [6]
Fogászat
Az alginátot gyakran használják a fogorvosi gyakorlatban, hogy lenyomatokat készítsenek a fogsorokról. Lenyomatanyagként az alginát fiziológiailag biztonságos, és elfogadható pontossággal és részletességgel teszi lehetővé a lenyomatok készítését. Ha nincs megfelelően feldolgozva, az alginát benyomás kiszárad és használhatatlanná válik. (A precíziós lenyomatokhoz azonban nagy részletességű és meghatározottságú lenyomatanyagokat, például elasztomereket, poliétereket és szilikonokat használnak. A lenyomatanyagot fémből vagy műanyagból készült megfelelő hordozókban (ún Impressziós tálca). A nátrium-alginát mellett a fogászatban általánosan használt lenyomatanyag általában tartalmaz kalcium-szulfátot (gipsz), késleltető anyagként nátrium-foszfátot és nagy mennyiségű kieselguhrt (kovaföld) is.
Ezenkívül alginát-oldatokat használnak az anyagok egymástól való elkülönítésére, azaz H. hogy ezek az anyagok ne kombinálódjanak egymással. A fogtechnikában például egy gipszmodellt alginát oldattal vonnak be, így az ezen a modellen készült műanyag protézis könnyen eltávolítható a gipszmodellről (szigetelő vakolat műanyag ellen).
Test benyomások
Az alginátot a művészek a testlenyomatok területén használják. Az anyagot nagy felületen viszik fel a formázandó testrészre. Néhány percen belül az alginát szilikonszerű masszává áll össze. Ezután még néhány réteg vakolatkötést viszünk fel a megszilárdult alginátra az arányok fenntartása és az alak stabilizálása érdekében a későbbi öntéshez. A gipszkötések is nagyon gyorsan megkeményednek, így a negatív forma gondosan meglazulhat és rövid időn belül eltávolítható a testből. Az alginát alkalmazásával nagyon részletes és póruspontos benyomás érhető el. Ezután a párizsi vakolatot összekeverjük, és a negatív formát az egész felületre öntjük. Körülbelül 24 órás szárítási idő elteltével a pozitív benyomást eltávolíthatjuk az alginát-gipsz héjról és tovább feldolgozhatjuk. [7]