Agar-Agar
Che cosa sono l'Agar-Agar?
L'Agar-Agar (o semplicemente Agar) è una sostanza gelificante naturale estratta dalla parete cellulare di alcune alghe.
La sua esistenza è nota già dalla seconda metà del diciassettesimo secolo in Giappone ed oggi è utilizzato in tutto il mondo per numerosi e diversificati scopi. L'importanza di questo prodotto è tale da sostenere, in oriente, una vera e propria industria legata alla pesca o alla coltivazione delle alghe da cui si estrae questa sostanza, che appartengono ai generi Gracilaria, Gelidium e Pterocladia.
Figura 1: Gel di agarosio.
Agar-Agar: composizione
L'Agar è di fatto una miscela eterogenea di natura saccaridica composta essenzialmente da due molecole principali: l'agarosio e l'agaropectina.
Le percentuali di riferimento dei due composti non sono fisse e dipendono dalla specie da cui è estratto il prodotto nonché dalle condizioni in cui le alghe sono cresciute, ma a grandi linee si può affermare che l'agarosio contribuisca per il 70% circa mentre il restante 30% è costituito dall'agaropectina.
L'agarosio è un polisaccaride lineare la cui unità fondamentale è l'agarobiosio, un disaccaride costituito da dimeri di β-D-Galattopiranosio con legami 1-3 e 3,6-anidro-L-Galattopiranosio con legami 1-4. Il legame che unisce i due monomeri è di tipo glicosidico.
L'agaropectina è invece un composto più complesso costituito da una struttura di base simile all'agarosio ma in cui i gruppi alcolici sono esterificati con acido Piruvico, acido D-glucuronico e acido solforico.
Agar- Agar: caratteristiche e proprietà
La principale proprietà dell'Agar è rappresentata dalla sua capacità gelificante. Tale caratteristica è conferita dall'agarosio mentre l'agaropectina non dà alcun contributo in tal senso. La capacità di gelificazione dell'agarosio è data dalla formazione di legami a idrogeno che si instaurano tra le fibre elicoidali dal composto, che ha la capacità di trattenere al suo interno grandi quantità di acqua.
L'acqua intrappolata dal reticolo agarosico è solo in parte legata anch'essa all'intelaiatura del gel, mentre la maggior parte dell'acqua all'interno è libera di muoversi e può fuoriuscire dal gel se sottoposta a intensa pressione.
Tra le caratteristiche più interessanti del gel d'agarosio annoveriamo:
- La termoreversibilità del gel: qualora si volesse riutilizzare il gel per altri scopi, lo si può riportare allo stato liquido e fare solidificare nuovamente secondo la necessità.
- La temperatura di gelificazione e di fusione sono differenti: in genere la preparazione del gel di Agar-Agar avviene utilizzando il prodotto in polvere, versato in un recipiente contenente acqua calda. La solidificazione con formazione del gel si ha al raggiungimento della temperatura di 30°-40°. Per riportare il miscuglio allo stato liquido, però, non è sufficiente riportarlo a tale temperatura ma occorre arrivare almeno a 80°-90°.
Estratto purificato di agarosio: utilizzi in laboratorio
Il costituente principale dell'Agar, ossia l'agarosio, è un composto che ha un gran numero di utilizzi in settori molto diversi tra loro. Tradizionalmente è utilizzato nei laboratori di ricerca biologica come substrato per la coltivazione di batteri e come supporto per le corse elettroforesiche.
Figura 3: colonie batteriche in crescita su supporto di agar arricchito.
L'elettroforesi è una tecnica che permette di separare ed identificare macromolecole organiche in base alla loro differente dimensione basandosi sulla differente velocità di attraversamento di un supporto poroso come il gel di agarosio. Solidificandosi, infatti la struttura tridimensionale è tale da presentare pori la cui dimensione dipende dalla concentrazione di prodotto utilizzato. Nel gel vengono ricavati dei pozzetti che accolgono il campione.
L'applicazione di una differenza di potenziale determina un flusso del campione da una estremità all'altra del congegno attraverso il gel. In base al peso molecolare le molecole si fermano in punti differenti del gel generando delle bande che consentono di confrontare e riconoscere le varie molecole di cui il campione era composto. Questa metodologia è applicata generalmente per la purificazione, separazione e riconoscimento di acidi nucleici quali DNA e RNA.
Per la coltivazione dei batteri il gel d'agarosio rappresenta solo il substrato di crescita dei batteri, che deve essere arricchito con nutrienti adeguati per permettere la crescita delle colonie, che non sono in grado di utilizzare il gel come fonte alimentare.
Figura 2: risultato di un elettroforesi su gel di agarosio.
Utilizzi dell'Agar in cucina
Il gel di Agar ha trovato ultimamente grande impiego nella cucina occidentale, dopo essere rimasto un prodotto esclusivo delle tradizioni orientali, soprattutto quella Giapponese, per lunghissimo tempo.
In questo ambito è utilizzato come addensante per la produzione di gelatine in sostituzione delle colle a base di pesce e per la preparazione di prodotti dolciari. Potendo sostituire prodotti di origine animale, un settore di largo impiego è costituito dalla preparazione di prodotti vegani e vegetariani.
Agar Agar in medicina
Per le sue caratteristiche chimico-fisiche, i gel di agar sono utilizzati in medicina per combattere il diabete e abbassare i livelli di colesterolo ematico, oltre che essere efficace anche come lassativo.
Una volta nell'intestino, infatti, l'agar è in grado di richiamare acqua nel lume intestinale rendendo le feci più soffici e semplici da espellere. L'utilizzo va comunque gestito con cautela poiché una somministrazione prolungata potrebbe portare problemi di malassorbimento delle vitamine a livello dell'intestino.
In medicina veterinaria è utilizzato spesso nell'allevamento di mammiferi marini in cattività come fonte di idratazione. In zoo e parchi acquatici, infatti, questi animali vengono alimentati con pesce surgelato, che contiene una quantità di acqua inferiore a quella che tali organismi necessiterebbero per rimanere in perfetta salute.
La gelatina di Agar si somministra in questi contesti come supplemento all'alimentazione, dal momento che contiene un quantitativo di calorie e un apporto di nutrienti praticamente trascurabile a fronte di una grande quantità di acqua intrappolata nel reticolo del gel.
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