Алгинска киселина

Chemical compound
Алгинска киселина, исто така наречена алгин, ― природен, јадлив полисахарид кој се наоѓа во кафените алги. Таа е хидрофилна и образува вискозна гума за џвакање кога се хидрира. Со метали како натриум и калциум, нејзините соли се познати како алгинати. Нејзината боја се движи од бела до жолтеникаво-кафеава. Продавана е во филаментозни, зрнести или прашкасти облици.
Тоа е значајна компонента на биофилмовите произведени од бактеријата ''Pseudomonas aeruginosa'', главен патоген кој се наоѓа во белите дробови на некои луѓе кои имаат цистична фиброза. Биофилмот и ''P. aeruginosa'' имаат висока отпорност на антибиотици, но се подложни на инхибиција од макрофагите.
1 Структура
Алгинска киселина е линеарен кополимер со хомополимерни блокови од (1→4)-поврзани β-D- мануронат (M) и α-L- гулуронат (G), редоследно, ковалентно поврзани заедно во различни секвенци или блокови. Мономерите може да се појават во хомополимерни блокови од последователни G-остатоци (G-блок), последователни M-остатоци (M-блокови) или наизменични M и G-остатоци (MG-блокови). α-L-гулуронат е C-5 епимер на β-D-мануронат.
2 Облици
Алгинатите се рафинирани од кафеави алги. Низ целиот свет, многу од кафеавите алги од класата кафеави алги се собираат за да се обработат и претвораат во натриум алгинат. Натриум алгинат се користи во многу индустрии, вклучувајќи храна, животинска храна, ѓубриво, текстилно печатење и фармацевтски производи. Материјалот за отпечаток за заби користи алгинат како средство за желатинирање. Алгинатот е одобрена состојка во преработената и произведената храна.
Кафеавите алги се движат по големина од џиновскиот келп ''Macrocystis pyrifera'' која може да биде долга 20-40 метри, до дебели, кожни алги долги од 2-4 м, до помали видови 30-60 цм долги. Повеќето кафеави алги што се користат за алгинати се собирани од дивината, со исклучок на ''Laminaria japonica'', која се одгледува во НР Кина за храна и нејзиниот вишок материјал се пренасочува кон индустријата за алгинат во НР Кина.
Алгинатите од различни видови кафеави алги се разликуваат во нивната хемиска структура што резултира со различни физички својства на алгинати. Некои видови даваат алгинат кој дава силен гел, други послаб гел, некои може да произведат крем или бел алгинат, додека други тешко се желираат и најдобро се користат за технички примени каде бојата не е важна.
Алгинатите од комерцијална класа се исцрпуваат од џиновските келпи ''Macrocystis pyrifera'', ''Ascophyllum nodosum'' и видовите ''Laminaria''. Алгинатите се произведуваат и од два бактериски родови ''Pseudomonas'' и ''Azotobacter'', кои одиграле голема улога во разоткривањето на нивниот пат за биосинтеза. Бактериските алгинати се корисни за производство на микроструктури или наноструктури погодни за медицински примени.
Натриум алгинат (NaC<sub>6</sub>H<sub>7</sub>O<sub>6</sub>) е натриумова сол на алгинска киселина. Натриум алгинат е гума за џвакање.
Калиум алгинат (KC<sub>6</sub>H<sub>7</sub>O<sub>6</sub>) е калиумова сол на алгинска киселина.
Калциум алгинат (CaC<sub>12</sub>H<sub>14</sub>O<sub>12</sub>), е направен од натриум алгинат од кој натриумскиот јон е отстранет и заменет со калциум (јонска размена).
3 Производство
Постапката на производство што се користи за исцрпување на натриум алгинати од кафеави морски алги спаѓа во две категории: 1) метод на калциум алгинат и, 2) метод на алгинска киселина.
Хемиски, постапката е едноставна, но тешкотиите произлегуваат од физичките раздвојувања кои се потребни помеѓу лигавите остатоци од вискозните раствори и одвојувањето на желатинозни талози кои држат големи количества течност во нивната структура, така што тие се спротивставуваат на филтрација и центрифугирање.
4 Употреби
Алгинатот брзо ја впива водата, што го прави корисен како додаток во дехидрирани производи како што се помагала за слабеење, и во производството на хартија и текстил. Се користи и за хидроизолација и огноотпорни ткаенини, во прехранбената индустрија како згуснувач за пијалаци, сладолед, козметика и како средство за желеа, познат по шифрата E401. Натриум алгинат се меша со брашно од соја за да се добие аналог на месо.
Алгинатот се користи како состојка во различни фармацевтски препарати, како што е антацидот, во кој се комбинира со бикарбонат за да го инхибира гастроезофагеалната рефлуксна болест. Натриум алгинат се користи како материјал што остава отпечатоци во стоматологијата, протетиката, леењето во живот и за создавање на позитиви за леење од мали размери.
Натриум алгинат се користи при печатење со реактивна боја и како згуснувач за реактивни бои при печатење на текстил. Алгинатите не реагираат со овие бои и лесно се мијат, за разлика од згуснувачите на база на скроб. Исто така, служи како материјал за микро-инкапсулација.
Калциум алгинатот се користи во различни врсти медицински производи, вклучително и преврски за рани на кожата за промовирање на заздравувањето, и може да се отстрани со помала болка од конвенционалните превои.
5 Алгинат хидрогелови
Алгинатот може да се користи во хидрогел кој се состои од микрочестички или рефус гелови во комбинација со фактор на нервен раст во биоинженерските истражувања за да се стимулира мозочното ткиво за можна регенерација. Во истражувањето за реконструкција на коските, алгинатните композити имаат поволни својства што ја поттикнуваат регенерацијата, како што се подобрена порозност, клеточна пролиферација и механичка сила, меѓу другите одлики.
Алгинат хидрогел е вообичаен биоматеријал за био-фабрикување на скелиња и регенерација на ткивата.
6 Поврзано
* Хијалуронска киселина - полисахарид кај животните.
* Агар