Algina
| Algina Alerta sobre risco à saúde | |
|---|---|
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| Outros nomes | Alginic acid, E400 |
| Identificadores | |
| Número CAS | |
| Número EINECS | |
| Código ATC | A02 |
| Propriedades | |
| Fórmula molecular | (C6H8O6)n |
| Massa molar | 10,000 - 600,000 |
| Aparência | white to yellow, fibrous powder |
| Densidade | 1.601 g/cm3 |
| Acidez (pKa) | 1.5-3.5 |
| Página de dados suplementares | |
| Estrutura e propriedades | n, εr, etc. |
| Dados termodinâmicos | Phase behaviour Solid, liquid, gas |
| Dados espectrais | UV, IV, RMN, EM |
| Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde. | |
Algina, ácido algínico ou alginato refere-se a uma substância presente na parede celular de algas marinhas pardas do Filo Phaeophyta e na cápsula celular de algumas bactérias, em que desempenha funções primariamente estruturais. Trata-se de um polissacarídeo, mais especificamente um poli-uronídeo, formado por dois monômeros de base, β-D-manuronila e α-L-guluronila, conectados entre si por ligações glicosídicas entre seus carbonos de número 1 e 4. As cadeias poliméricas são assim lineares, e constituem-se essencialmente de três tipos de 'blocos' de comprimento variável: blocos compostos apenas por guluronila, blocos compostos apenas por manuronila e blocos alternando um e outro monômero.[1]
O alginato é um biopolímero natural sintetizado a partir de algas marrons e de micro-organismos (o chamado alginato bacteriano).[2] As alginas são extraídas de algas, e são vendidas principalmente sob forma de sais. Em um meio aquoso, as substâncias podem formar uma solução coloidal viscosa, um gel ou um precipitado, de acordo com a força iônica e o pH do meio.[3] Os alginatos são amplamente utilizados na indústria alimentícia, farmacêutica e médica, devido as suas propriedades estabilizantes, espessantes, gelicação, aumento da fixação, recipientes farmacológicos, etc.[4]
Histórico[editar | editar código-fonte]
Sua caracterização ocorreu no final do século 1883, onde Stanford obteve o alginato a partir da maceração das algas marrons que recobriam regiões de costa marítima.[5] Em 1964, os pesquisadores Linker e Jones, descobriram que a bactéria patogênica Pseudomonas também era capaz de produzir tal polímero, o chamado alginato bacteriano. Posteriormente em 1966, Gorin e Spencer conseguiram constatar tal propriedade em bactérias não patogênicas chamadas Azotobacter vinelandii, isolada a partir do solo.[1]
Síntese[editar | editar código-fonte]
O Alginato é obtido de duas maneiras distintas. A primeira delas, é a partir de algas marinhas de pigmentação marrom (Phaeophyceae) onde representa 40% de sua massa seca. A outra é a partir de bactérias (principalmente as Azotobacter vinelandii) como uma espécie de mucilagem extracelular, ou seja, um polissacarídeo capsular. A diferença é que somente Azotobacter vinellandii produz alginato com seqüência de resíduos de ácidos L-guluronicos.[6]
Propriedades[editar | editar código-fonte]
Estrutura e propriedades físicas[editar | editar código-fonte]
O alginato é um polímero natural da família dos copolímeros composto por quantidades que variam de resíduos dos ácidos ß-D-manurônico e seu epímero α-L-gulurônico que se unem por ligações ß 1,4.[7]
Os monômeros que compõem o alginato, são distribuídos em três blocos distintos, os resíduos manurônicos (Bloco M), os resíduos gulurônicos (Bloco G) e os resíduos alternados (Blocos M-G).[7]
As aplicações do alginato são importantes principalmente por sua capacidade de formação de géis. As características desses géis dependem da proporção de Blocos G e Blocos M presentes da estrutura. A formação de géis ocorre nas sequências de resíduos galacturônicos que apresentam a particularidade de interagir com cátions divalentes (principalmente Ca++ e Mg++). Essa interação resulta em uma estrutura chamada “modelo caixa de ovos”. Esse modelo, descrito inicialmente por Grant, em 1973 descreve como o alginato na interação com os cátios citados acima, alteram sua linearidade, formando estruturas mais complexas.[8]
No alginato produzido por bactérias, existe tanto grupos manurônicos como grupos gulurônicos, porém os grupos manurônicos possuem acoplados em si um grupo acetil o que os torna parcialmente acetilados. As características estruturais do alginato o tornam um modificador das propriedades reológicas. Isso significa que o mesmo pode modificar questões como viscosidade, viscoelasticidade e capacidade de deformação de onde for inserido.[9]
Aplicações[editar | editar código-fonte]
Apesar da obtenção do alginato por microorganismo, atualmente sua produção está intimamente associação às algas marrons e as indústrias que mais consomem esse material são as alimentícias, têxteis e de refino de celulose.
Na indústria de alimentos, que consome a maior parte do alginato produzido, sua utilização vai desde a misturas prontas para bolo, até a indústria de cerveja como estabilizante da espuma formada.[10]
Algumas variações e compostos do alginato, como o alginato de sódio, além de serem compostos biodegradáveis, são biocompatíveis e não tóxicos o que estimula sua aplicação na indústria médica e farmacêutica. Sua aplicação é bastante comum em carreadores de fármacos (via oral ou intravenosa) devido a sua sensibilidade a variação do pH, fazendo com que o fármaco seja liberado em tempo e locais adequados.[11]
Nas indústrias têxteis e de papel, sua aplicabilidade está associada ao fato de que o alginato melhora o desempenho de tintas, aumentando a fixação das mesmas nas superfícies.[10]
Quando biopolímero, os alginatos são utilizados na produção de hidrogel de alginato, que atua diretamente na engenharia do tecido. Ele fornece um suporte tridimensional para as células com propriedades reguláveis.[12]
Referências
- ↑ a b Garcia-Cruz, Crispin Humberto; Foggetti, Ulisses; Silva, Adriana Navarro da (2008). «Alginato bacteriano: aspectos tecnológicos, características e produção». Química Nova. 31 (7): 1800–1806. ISSN 0100-4042. doi:10.1590/s0100-40422008000700035
- ↑ Müller, José Miguel; Santos, Renata Lopes dos; Brigido, Riveli Vieira (14 de outubro de 2011). «Produção de alginato por microrganismos». Polímeros. 21 (4): 305–310. ISSN 1678-5169. doi:10.1590/s0104-14282011005000051
- ↑ admin, admin (30 de junho de 2016). «Algina». ConhecimentoGeral. Consultado em 15 de julho de 2019
- ↑ Velloso, F. T. (2008). «Desenvolvimento e caracterização de microcápsulas de alginato/quitosana contendo ácido retinóico e óleo de babaçu». (Mestrado) UFPE
- ↑ Stanford, Edw. C. C. (1883). On algin: a new substance obtained from some of the commoner species of marine algae. [S.l.]: R. Anderson. OCLC 55228538
- ↑ Universidade Federal de Santa Catarina Muller, José Miguel Brigido, Riveli Vieira (25 de outubro de 2012). Produção de alginato sintetizado por Pseudomonas mendocina em diferentes substratos. [S.l.: s.n.] OCLC 815921364
- ↑ a b Skj»k-Bræk, Gudmund; Grasdalen, Hans; Larsen, Bjørn (outubro de 1986). «Monomer sequence and acetylation pattern in some bacterial alginates». Carbohydrate Research. 154 (1): 239–250. ISSN 0008-6215. doi:10.1016/s0008-6215(00)90036-3
- ↑ Grant, G. T.; et al. (1973). «D.». FEBS Letters. Consultado em 15 de julho de 2019
- ↑ Moresi, M.; et al. (2004). «E.». Food Eng., 64, p. 179. Consultado em 15 de julho de 2019
- ↑ a b Sabra, W.; Zeng, A.-P.; Deckwer, W.-D. (1 de agosto de 2001). «Bacterial alginate: physiology, product quality and process aspects». Applied Microbiology and Biotechnology. 56 (3-4): 315–325. ISSN 0175-7598. doi:10.1007/s002530100699
- ↑ George, Meera; Abraham, T. Emilia (agosto de 2006). «Polyionic hydrocolloids for the intestinal delivery of protein drugs: Alginate and chitosan — a review». Journal of Controlled Release. 114 (1): 1–14. ISSN 0168-3659. doi:10.1016/j.jconrel.2006.04.017
- ↑ August, A. D.; et al. (2006). «Alginate Hydrogels as Biomaterials». Macromolecular BioscienceVolume 6, Issue 8., p.623. Consultado em 15 de julho de 2019