Alginsäure - Alginic acid

Alginsäure
Alginsäure.svg
Namen
Andere Namen
Alginsäure; E400; [ D -ManA(β1→4) L -GulA(α1→4)] n
Bezeichner
ChemSpider
ECHA-InfoCard 100.029.697 Bearbeite dies bei Wikidata
EG-Nummer
E-Nummer E400 (Verdicker, ...)
UNII
Eigenschaften
(C 6 H 8 O 6 ) n
Molmasse 10.000 – 600.000
Aussehen Weißes bis gelbes, faseriges Pulver
Dichte 1.601  g / cm 3
Säure (p K a ) 1,5–3,5
Pharmakologie
A02BX13 ( WER )
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Infobox-Referenzen
Riesentang , die größte Art von Riesen- Seetang

Alginsäure , auch Algin genannt , ist ein natürlich vorkommendes, essbares Polysaccharid, das in Braunalgen vorkommt . Es ist hydrophil und bildet einen viskosen Gummi, wenn es hydratisiert wird. Bei Metallen wie Natrium und Calcium werden seine Salze als Alginate bezeichnet . Seine Farbe reicht von weiß bis gelblich-braun. Es wird in fadenförmiger , körniger oder pulverförmiger Form verkauft.

Es ist ein wesentlicher Bestandteil der Biofilme, die vom Bakterium Pseudomonas aeruginosa produziert werden , einem Hauptpathogen, das in der Lunge einiger Menschen mit Mukoviszidose vorkommt . Der Biofilm und P. aeruginosa weisen eine hohe Antibiotikaresistenz auf und sind anfällig für eine Hemmung durch Makrophagen .

Struktur

Alginsäure ist ein lineares Copolymer mit homopolymeren Blöcken von (1→4)-verknüpften β-D- Mannuronat (M) bzw. α-L- Guluronat (G) -Resten , die in verschiedenen Sequenzen oder Blöcken kovalent miteinander verbunden sind. Die Monomere können in homopolymeren Blöcken aus aufeinanderfolgenden G-Resten (G-Blöcken), aufeinanderfolgenden M-Resten (M-Blöcken) oder abwechselnden M- und G-Resten (MG-Blöcken) auftreten. Beachten Sie, dass α-L-Guluronat das C-5- Epimer von β-D-Mannuronat ist.

Formen

Alginate werden aus Braun verfeinert Meeresalgen . Auf der ganzen Welt werden viele Braunalgen der Phaeophyceae- Klasse geerntet, um verarbeitet und in Natriumalginat umgewandelt zu werden. Natriumalginat wird in vielen Branchen verwendet, darunter Lebensmittel, Tierfutter, Düngemittel, Textildruck und Pharmazie. Als Geliermittel wird Alginat verwendet. Alginat in Lebensmittelqualität ist eine zugelassene Zutat in verarbeiteten und verarbeiteten Lebensmitteln.

Brown Meeresalgen in der Größe von dem riesigen Seetang Riesentang , die 20 bis 40 Meter lang sein kann, zu dick, lederartige Meeresalgen 2 bis 4 m lang, zu kleineren Arten 30-60 cm lang. Die meisten Braunalgen, die für Alginate verwendet werden, werden in freier Wildbahn gesammelt, mit Ausnahme von Laminaria japonica , das in China für Lebensmittel angebaut wird und dessen überschüssiges Material in die Alginatindustrie in China umgeleitet wird.

Alginate aus verschiedenen Braunalgenarten unterscheiden sich in ihrer chemischen Struktur, was zu unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Alginate führt. Einige Arten ergeben ein Alginat, das ein starkes Gel ergibt , andere ein schwächeres Gel, einige können ein cremefarbenes oder weißes Alginat produzieren, während andere schwer zu gelieren sind und am besten für technische Anwendungen verwendet werden, bei denen die Farbe keine Rolle spielt.

Handelsübliche Qualität Alginat aus riesigen extrahiert Seetang Riesentang , Ascophyllum nodosum und Arten von Laminaria . Alginate sind auch durch zwei erzeugten bakteriellen Gattungen Pseudomonas und Azotobacter , die eine wichtige Rolle bei der Entwirrung seiner gespielt Biosynthese - Weg . Bakterielle Alginate eignen sich zur Herstellung von Mikro- oder Nanostrukturen, die für medizinische Anwendungen geeignet sind.

Natriumalginat (NaC 6 H 7 O 6 ) ist das Natriumsalz der Alginsäure. Natriumalginat ist ein Kaugummi.

Kaliumalginat (KC 6 H 7 O 6 ) wird das Kaliumsalz der Alginsäure.

Calciumalginat (CaC 12 H 14 O 12 ) wird aus Natriumalginat hergestellt, aus dem das Natriumion entfernt und durch Calcium ersetzt wurde ( Ionenaustausch ).

Produktion

Der Herstellungsprozess, der verwendet wird, um Natriumalginate aus Braunalgen zu extrahieren, fällt in zwei Kategorien: 1) Calciumalginat-Methode und 2) Alginsäure-Methode.

Chemisch ist das Verfahren einfach, aber Schwierigkeiten ergeben sich aus den erforderlichen physikalischen Trennungen zwischen den schleimigen Rückständen aus viskosen Lösungen und der Trennung von gelatineartigen Niederschlägen, die große Flüssigkeitsmengen in ihrer Struktur enthalten, so dass sie einer Filtration und Zentrifugation widerstehen .

Verwendet

Alginat nimmt Wasser schnell auf, was es als Zusatz in dehydrierten Produkten wie Schlankheitsmitteln und bei der Herstellung von Papier und Textilien nützlich macht . Es wird auch zum Imprägnieren und Brandschutz von Geweben, in der Lebensmittelindustrie als Verdickungsmittel für Getränke, Eiscreme, Kosmetik und als Geliermittel für Gelees verwendet. Natriumalginat wird mit Sojabohnenmehl vermischt , um ein Fleischanalogon herzustellen .

Alginat wird als Inhaltsstoff in verschiedenen pharmazeutischen Präparaten wie Gaviscon verwendet , in dem es mit Bicarbonat kombiniert wird , um den gastroösophagealen Reflux zu hemmen . Natriumalginat wird als verwendet Eindruck -Herstellung Material in der Zahnheilkunde , Prothetik , Lifecasting sowie für Positive für kleinräumige Schaffung Gießen .

Natriumalginat wird im Reaktivfarbstoffdruck und als Verdickungsmittel für Reaktivfarbstoffe im Textilsiebdruck verwendet . Alginate reagieren nicht mit diesen Farbstoffen und lassen sich im Gegensatz zu Verdickungsmitteln auf Stärkebasis leicht auswaschen . Es dient auch als Material für die Mikroverkapselung .

Calciumalginat wird in verschiedenen Arten von Medizinprodukten, einschließlich Wundverbänden, zur Förderung der Heilung verwendet und kann schmerzfreier entfernt werden als herkömmliche Verbände.

Alginathydrogele

Alginat kann in einem Hydrogel bestehend aus Mikropartikeln oder Bulk-Gelen kombiniert mit Nervenwachstumsfaktor in der biotechnologischen Forschung verwendet werden, um Hirngewebe für eine mögliche Regeneration zu stimulieren . In der Forschung zur Knochenrekonstruktion haben Alginat- Komposite vorteilhafte Eigenschaften, die die Regeneration fördern, wie unter anderem verbesserte Porosität , Zellproliferation und mechanische Festigkeit .

Alginat-Hydrogel ist ein gängiges Biomaterial für die Biofabrikation von Gerüsten und die Geweberegeneration.

Siehe auch

Verweise

Externe Links