اسید آلژینیک چیست و چه کاربردهایی دارد؟

اسید آلژینیک (Alginic acid) یک پلی ساکارید غیر یونی است که آلژین یا آلژینات نیز نامیده می شود. فرمول اسید آلژینیک n (C6H8O6) است و یک ترکیب پلی ساکاریدی است که به طور گسترده در دیواره های سلولی جلبک های قهوه ای توزیع می شود. اسید آلژینیک یک ترکیب آب دوست است و هنگام هیدراته شدن ، یک صمغ چسبناک تشکیل می دهد. با وجود فلزاتی مانند سدیم و کلسیم ، نمک های آن به عنوان آلژینات شناخته می شوند.

رنگ این ترکیب از سفید تا قهوه ای مایل به زرد متغیر است و به صورت رشته ای ، دانه ای یا پودر شده به فروش می رسد. این اسید یک جز بسیار مهم بیوفیلم های تولید شده توسط باکتری سودوموناس آئروژینوزا ، پاتوژن اصلی است که در ریه های برخی از افراد مبتلا به فیبروز کیستیک یافت می شود. بیوفیلم این باکتری مقاومت بالایی در برابر آنتی بیوتیک ها دارد و مستعد مهار توسط ماکروفاژها هستند.  در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می گردد لطفا ما را همراهی کنید.

قیمت خرید و فروش اسید آلژینیک

اسید آلژنیک شکل اسیدی و نامحلول آلژین است که یک پودر فیبری سفید تا مایل به زرد است و از گونه های جلبک دریایی قهوه ای ماکروسیستیس پیریفرا مانند بدست می آید. مشتقات محلول آلژین شامل آلژینات سدیم ، پتاسیم و آمونیوم و آلژینات پروپیلن گلیکول هستند. از این ترکیب به عنوان ترکیب سازنده قرص و ماده آنتی اسید استفاده می شود.

قیمت اسید آلژینیک بسته به نوع آن متفاوت است مثلا قیمت اسید آلژینیک خوراکی مورد استفاده در مواد غذایی با قرص آلژینیک اسید متفاوت است. حتی جلبک اسید آلژینیک نیز برای مصرف دام خرید و فروش می شود. برای خرید آلژینیک اسید می توانید به صورت اینترنتی از سایت های معتبر اقدام کنید.

ساختار اسید آلژینیک

این ترکیب یک کوپلیمر خطی با بلوک های هموپلیمر از بقایای (M) β-D-mannuronate  و α-L-guluronate   (G)به هم پیوسته است که به طور کووالانسی در توالی ها یا بلوک های مختلف به هم متصل می شوند. این مونومرها ممکن است در بلوک های هموپلیمری از باقی مانده های G متوالی (بلوک های G) ، باقی مانده های M متوالی (بلوک های M) یا باقی مانده های M و G متناوب (بلوک های MG) ایجاد شوند. توجه داشته باشید که α-L-guluronate اپی مر C-5 β-D-mannuronate است.

روش تولید اسید آلژینیک

فرآیند تولید و استخراج اسید آلژینیک از جلبک های دریایی قهوه ای به دو روش صورت می گیرد روش آلژینات کلسیم و روش اسید آلژنیک. از نظر شیمیایی این  فرآیند نسبتا ساده است اما جداسازی فیزیکی از بین بقایای لجن از محلول های چسبناک و جداسازی رسوبات سخت است و در برابر فیلتراسیون و سانتریفیوژ مقاومت می کند.

اکثر جلبک های دریایی قهوه ای مورد استفاده برای ساخت آلژینات ها از طبیعت جمع آوری می شود ، به استثنای Laminaria japonica  که برای غذا کشت می شود و باقی مانده آن به صنایع تولید آلژینات فرستاده می شود.

آلژینات ها از گونه های مختلف جلبک دریایی قهوه ای بدست می آیند و به همین دلیل از نظر ساختار شیمیایی و خصوصیات فیزیکی باهم متفاوت هستند. به همین دلیل برخی از گونه ها ژل قوی و برخی  دیگر ژل ضعیف تولید می کنند. رنگ آنها نیز متفاوت است مثلا آلژینات کرم یا سفید برای کاربردهای که رنگ مهم نیست استفاده می شوند.

کاربرد اسید آلژینیک

آلژینات ها از جلبک های دریایی قهوه ای استخراج می شوند. در سراسر جهان ، بسیاری از جلبک های دریایی قهوه ای Phaeophyceae برداشت می شوند تا فرآوری شوند و به آلژینات سدیم تبدیل شوند. از این ترکیب در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی ، تولید غذای حیوانات ، کودها ، چاپ پارچه و داروسازی استفاده می شود. در دندانپزشکی از ژل آلژینات به عنوان وسیله ژل زدن استفاده می کنند. این ترکیب با گرید غذایی یک ماده مورد تأیید در فرآورده ها دارویی و غذایی است.

لازم به ذکر است که آلژینات گرید تجاری از جلبک دریایی غول پیکر Macrocystis pyrifera ،   Ascophyllum nodosum  و همچنین انواعی از جلبک لامیناریا استخراج می شود. آلژینات ها همچنین توسط دو جنس باکتریایی سودوموناس و ازوتوباكتر نیز تولید می شوند و از آنها برای تولید ساختارهای میکرو یا نانو مناسب برای کاربردهای پزشکی استفاده می شود.

آلژینات سدیم (NaC6H7O6)  ، آلژینات پتاسیم (KC6H7O6)  و آلژینات کلسیم (C12H14CaO12) برخی از ترکیبات حاصل از اسید آلژینیک هستند که کاربردهای متفاوتی دارند.

کاربردهای دارویی اسید آلژینیک

اسید آلژنیک در انواع فرمولاسیون های دارویی خوراکی و موضعی استفاده می شود. در فرمولاسیون قرص و کپسول  از اسید آلژنیک به عنوان ماده اتصال دهنده و تجزیه کننده در غلظت های ۱ تا ۵٪ وزنی  استفاده می شود. از این ترکیب به عنوان ماده ضخیم کننده و پراکنده ساز در انواع خمیرها ، کرم ها و ژل ها استفاده می شود و به عنوان یک عامل تثبیت کننده برای امولسیون های روغن در آب مورد استفاده قرار می گیرد.

از نظر درمانی ، از اسید آلژنیک به عنوان ضد اسید استفاده شده است. در ترکیب با آنتاگونیست گیرنده H2 ، از آن برای مدیریت ریفلاکس معده و مری نیز استفاده شده است.

آلژینات در هیدروژل متشکل از ریز ذرات یا ژل های فله ای همراه با فاکتور رشد عصب در تحقیقات مهندسی زیستی برای تحریک بافت مغز جهت بازسازی احتمالی در برخی بیماری ها استفاده می شود. همچنین در تحقیقات انجام شده در رابطه با  بازسازی استخوان ، کامپوزیت های آلژینات برای بهبود تخلخل و تکثیر سلولی مفید هستند و مقاومت مکانیکی خوبی دارند.

اسید آلژینیک در چه غذاهایی استفاده میشود؟

اگر می پرسید اسید آلژینیک در چه موادی وجود دارد باید بگوییم که از این ماده ژل ساز برای افزایش قوام رنگ های غذایی استفاده می شود. از این ترکیب و مشتقات آن بطور گسترده در تولید آب نبات ها، ژله ها، سس ها، طعم دهنده ها ، پودینگ ها، چاشنی ها ، سبزیجات فراوری شده (کنسرو سبزیجات و سبزیجات یخ زده)  و همچنین محصولات دریایی فراوری شده و برخی فراورده های لبنی استفاده می شود.

ایمنی و خطرات اسید آلژینیک

این ترکیب به طور گسترده ای در محصولات غذایی و فرمولاسیون های دارویی موضعی و خوراکی استفاده می شود. این ماده به طور کلی به عنوان ماده ای غیر سمی و غیر تحریک کننده تلقی می شود ، اگرچه مصرف زیاد آن به صورت خوراکی ممکن است مضر باشد و باعث مشکلات گوارشی شود.

استنشاق گرد و غبار آلژینات ممکن است یک عامل تحریک کننده باشد و با آسم مربوط به صنایع در کارگران شاغل در تولید آلژینات همراه باشد. با این حال ، به نظر می رسد که موارد آسم به جای گرد و غبار آلژینات خالص با قرار گرفتن در معرض گرد و غبار جلبک دریایی فرآوری نشده مرتبط بوده است.

مصرف قابل قبول روزانه اسید آلژنیک و نمک های آمونیوم ، کلسیم ، پتاسیم و سدیم آن توسط WHO تعیین نشده است زیرا مقادیر استفاده شده در غذا برای سلامتی خطری ندارد. البته توجه داشته باشید که این ماده وقتی تا مرحله تجزیه گرم شود ، دود تند و گازهای تحریک کننده منتشر می کند که برای سلامتی خطرناک است.

روش نگهداری اسید آلژینیک

اسید آلژنیک در هوای گرم به آرامی هیدرولیز می شود و ماده ای با وزن مولکولی پایین تر و ویسکوزیته کمتر تولید می کند. این ترکیب با  اکسید کننده قوی ناسازگار است و در حضور فلزات قلیایی و فلزات گروه III به استثنای منیزیم نمک های نامحلول ایجاد می کند.

پراکندگی های آلژینیک اسید در معرض فساد میکروبی هستند که ممکن است منجر پلیمر شدن و در نتیجه کاهش ویسکوزیته شود. بنابراین پراکندگی ها باید با یک نگهدارنده ضد میکروبی مانند اسید بنزوئیک حفظ شود. سوربات پتاسیم، سدیم بنزوات، اسید سوربیک یا پارابن با غلظت های ۰.۱-۰.۲٪ معمولاً استفاده می شود.

پراکندگی های آلژنیک اسید ممکن است توسط اتوکلاو یا فیلتراسیون با فیلتر ۰.۲۲ میکرومتر استریل شود. اتوکلاو ممکن است منجر به کاهش ویسکوزیته شود که بسته به ماهیت مواد دیگر موجود می تواند متفاوت باشد. این ترکیب باید در ظرف در بسته و در یک مکان خشک و خنک نگهداری شود.