Алгинова киселина - биология
Молекулярен компас за подравняване на клетките
Какво кара листата да стареят през есента
Демокрацията на лешоядите токачки
Околната среда на Ekembo: Хората също живееха в открити пейзажи
| Генетика | Земеделие, горско стопанство и животновъдство
Сортът пшеница е създаден чрез кръстосване на диви треви
| Генетика | Земеделие, горско стопанство и животновъдство
Ечемик Pangenom: Важен етап по пътя към стъкларския завод
С намален прием на храна, по-дълъг живот
Методът без животни прогнозира токсичността на наночастиците
Клетъчна миграция: новооткрита функция на известен протеин
Алгинова киселина
неразтворим в студена вода, слабо разтворим във вряща вода [2]
Алгинова киселина, също Алгин, се причинява от кафяви водорасли и някои бактерии (напр. Азотобактер) образован. В водораслите той е структурен елемент на клетъчните стени, а междуклетъчният гел-матрикс придава на водораслите както гъвкавост, така и сила. Algin е u. А. страничен продукт при извличането на йод от водорасли, използвайки мокрия процес. Той обаче се извлича директно от кафявите водорасли за употреба в хранителната, фармацевтичната и козметичната индустрия. Солите на алгиновата киселина обикновено се наричат Алгинати определен. Алгинатът се използва главно като сгъстител или желиращ агент.
Добив и производство
Получават се кафявите водорасли z. Понякога от специални траулери, които „събират” морското дъно. Все още обаче е обичайно водораслите да се събират на плажа след бури. Като видове водорасли за търговско производство на алгинат служат освен всичко друго Ламинария, Еклония, Macrocystis, Лесония, Ascophylum и Дървилея. Събраните водорасли се освобождават грубо от мръсотия и примеси и се изсушават. След изсушаване те се доставят на производителя на алгинат. В първата стъпка от процеса водораслите се измиват и смилат. След това алгинатът се екстрахира и пречиства с помощта на етапи на филтриране и утаяване. В допълнение към натриевия алгинат (Е 401), който се използва най-често в хранителната промишленост, се срещат и следните соли на алгиновата киселина: калиев алгинат (Е 402), амониев алгинат (Е 403), калциев алгинат (Е 404) и пропилей гликол алгинат (PGA, Е 405).
структура
Алгинатът е полизахарид, състоящ се от двете уронови киселини α-L-гулуронова киселина (GulUA) и β-D-мануронова киселина (ManUA), които са 1,4-гликозидно свързани в редуващи се пропорции, за да образуват линейни вериги. Той образува хомополимерни области, в които мануронова киселина или гулуронова киселина присъстват като блокове. Тези блокове се наричат GG или MM блокове. В областта на GG и MM блоковете има вид гънка структура, която играе съществена роля в желирането. По-специално GG блоковете образуват правилна зигзагообразна структура. [4] Средната моларна маса е 48 000–186 000. [2]
функция
Алгинатът може да доведе до натрупване на вискозитет в разтвори с ниско съдържание на калций. Основната функция обаче е желирането. Желирането възниква в резултат на вграждането на калциевите йони в зигзагообразната структура на GG блоковете. След това зигзагообразната структура на друга алгинатна молекула се отлага върху тази зона. Това води до образуването на триизмерни структури. Тъй като калцият се крие в тази структура като яйце в кутия, този модел е известен още като „модел на кутия за яйца“ или „модел на кутия за яйца“. Тъй като тази реакция с калций протича много внезапно, на практика се използват различни методи, които позволяват реакцията да протече контролирано. За тази цел често се използват слабо разтворими калциеви соли, които постепенно отделят калция чрез бавно подкисляване. Освен това се използват и секвестранти, които могат да свържат част от калция. Вместо калций, други двувалентни катиони, напр. Б. барият може да се използва за желиране на алгината.
Солите на алгиновата киселина са водоразтворими; поради високия вискозитет на получения разтвор често е необходимо да се разбърква една нощ с леко нагряване, за да се избегне образуването на бучки. 1 до 2 процента разтвори се гелират спонтанно и бързо при контакт с достатъчно концентрирани калциеви разтвори. Algin може да се използва като завършващ агент за текстил и тъкани, както и за производство на фотохартии. Като хранителна добавка има обозначението Е 400.
Приложения
Хранителна технология
В хранително-вкусовата промишленост алгинатите се използват като емулгатори, желиращи агенти, покрития или сгъстители. В ЕС алгиновата киселина и нейните натриеви, калиеви, амониеви и калциеви соли са одобрени като хранителни добавки с номера E 400–405 за всички продукти, одобрени за добавки - включително „органични“ продукти. Алгинатите не се усвояват от организма и се считат за безвредни. По-големите количества обаче могат да намалят усвояването на калций и микроелементи като желязо, а експериментите с животни са показали леко увреждане на храносмилането. Няма обаче опасения за здравето.
Алгинатите често се намират в диетични и леки продукти, печени продукти, замразени продукти, майонеза, салатни превръзки, сладолед, в консерви от месо и зеленчуци и супи. Използва се и при производството на преработено сирене в комбинация с натриев цитрат (Е 331) и натриев фосфат (Е 339).
Алгинатите се използват и в това, което е известно като молекулярна кухня, където се използват за приготвяне изкуство- или Плодов хайвер да се използва.
Използва се и в козметични продукти.
лекарство
В медицината компресите с калциев алгинат се използват за лечение на повърхностни и дълбоки рани. Калциевият алгинат предотвратява залепването на превръзката върху раната, като обменя йони Na + от секрета на раната за Ca ++ и в свързания с това процес на подуване образува гел, който поддържа раната влажна и насърчава зарастването на раната.
В хирургията алгинатът се използва и като превръзка за рани или пълнител на рани, по-специално за почистване и заздравяване на хронични рани.
Алгинатът се използва и като биоматериал. Чрез капсулиране на човешката клетъчна тъкан с алгинат е възможно да се съхраняват чужди материали като донорни клетки, без те да бъдат разпознати и унищожени от имунната система. След това клетките участват активно в метаболизма на реципиента. Така че z. Б. Клетките, произвеждащи инсулин, се прехвърлят от донори на пациенти с диабет, които след това вече не са зависими от спринцовките.
Алгинатът се използва и като лекарство срещу киселини, при което се използва фактът, че активната съставка не се метаболизира и образува физическа бариера между киселинното стомашно съдържимо и хранопровода. Образува жилава пяна с други компоненти (калциев карбонат/калиев хидроген карбонат), която се полага върху стомашното съдържание и по този начин предотвратява рефлукса. [5]
В миналото алгинатът често се използва в лаборатории, особено в клетъчната култура. Неговото свойство да желира чрез добавяне на калций и го втечнява отново след комплексиране на калция (например с EDTA) позволява временната култура на клетките в триизмерни структури и след това възстановяването на клетките без ензимни, термични или механични повреди както често се случва с други гелове. [6]
Стоматология
Алгинатът често се използва в стоматологичната практика за вземане на отпечатъци от зъбните редове. Като отпечатъчен материал, алгинатът е физиологично безопасен и позволява да се правят отпечатъци с приемлива точност и детайлност. Ако не се обработи правилно, алгинатният отпечатък изсъхва и става неизползваем. (За прецизни отпечатъци обаче се използват отпечатъчни материали с високо ниво на детайлност и дефиниция, като еластомери, полиетери и силикони. Отпечатъчният материал се поставя в устата в подходящи носачи, изработени от метал или пластмаса (т.нар Тава за отпечатване). В допълнение към натриевия алгинат, отпечатъчният материал, който обикновено се използва в стоматологията, обикновено съдържа и калциев сулфат (гипс), натриев фосфат като забавител и голяма част от кизелгур (диатомична пръст).
Освен това, алгинатни разтвори се използват за изолиране на материали един от друг, т.е. H. за да се предотврати комбинирането на тези вещества помежду си. В денталната технология, например, гипсовият модел е покрит с алгинатен разтвор, така че пластмасовата протеза, изработена по този модел, може лесно да бъде премахната от гипсовия модел (изолационна мазилка срещу пластмаса).
Впечатления от тялото
Алгинатът се използва от художници в областта на телесните впечатления. Материалът се нанася върху голяма площ върху частта на тялото, която трябва да се формова. В рамките на няколко минути алгинатът се образува в подобна на силикон маса. След това върху втвърдения алгинат се нанасят още няколко слоя гипсови превръзки, за да се запазят пропорциите и да се стабилизира формата за по-късно изливане. Гипсовите превръзки също се втвърдяват много бързо, така че негативната форма може внимателно да се отстрани от тялото и да се отстрани малко след това. Чрез използването на алгинат се постига много детайлно и прецизно впечатление. След това мазилката от Париж се смесва и отрицателната форма се излива върху цялата повърхност. След време на сушене от около 24 часа, положителното впечатление след това може да бъде премахнато от обвивката от алгинат-гипс и обработено допълнително. [7]