Agar (pronunciado / eɪ ɡ ɑr / , a veces / ɑ ɡ ər / ) o agar-agar es una sustancia gelatinosa, obtenido a partir de algas rojas . [1]
El agar es una mezcla de dos componentes: la polisacárida agarosa lineal y una mezcla heterogénea de moléculas más pequeñas llamadas agaropectina . [2] Forma la estructura de soporte en las paredes celulares de ciertas especies de algas y se libera al hervir. Estas algas son conocidas como agarophytes y pertenecen al filo Rhodophyta (alga roja). [3] [4]
El agar se ha utilizado como ingrediente en postresen toda Asia y también como un sustrato sólido para contener medios de cultivo para el trabajo microbiológico . Agar se puede utilizar como un laxante , un supresor del apetito, un vegetarianosustituto de la gelatina , un espesante para sopas , en conservas de frutas , helados y otros postres, como agente clarificante en elaboración de la cerveza , y para encolado de papel y telas. [5]
El agente gelificante en agar es un polisacárido no ramificado obtenido de las paredes celulares de algunas especies de algas rojas, principalmente de tengusa ( Gelidiaceae ) y ogonori ( Gracilaria ). Para fines comerciales, se deriva principalmente de ogonori . [6] En términos químicos, el agar es un polímero compuesto de subunidades de la galactosa de azúcar .
Historia [ editar ]
El agar pudo haber sido descubierto en Japón en 1658 por Mino Tarōzaemon ( 美濃 太郎左衛 門 ), un posadero en el actual Fushimi-ku, Kioto , quien, según la leyenda, había descartado el exceso de sopa de algas marinas y notó que se gelificó más tarde después de un invierno. la congelación de la noche [7] Durante los siguientes siglos, el agar se convirtió en un agente gelificante común en varias cocinas del sudeste asiático. [8]
El agar fue sometido a un análisis químico por primera vez en 1859 por el químico francés Anselme Payen , quien había obtenido agar de algas marinas Gelidium corneum . [9]
A partir de finales del siglo XIX, el agar comenzó a utilizarse en gran medida como un medio sólido para el cultivo de varios microbios. Agar fue descrito por primera vez para su uso en microbiología en 1882 por el microbiólogo alemán Walther Hesse , un asistente que trabaja en el laboratorio de Robert Koch , por sugerencia de su esposa Fannie Hesse . [10] [11] El agar suplantó rápidamente a la gelatina como la base de los medios microbiológicos, debido a su mayor temperatura de fusión, lo que permite que los microbios se cultiven a temperaturas más altas sin la licuefacción del medio. [12]
Con su nuevo uso en microbiología, la producción de agar aumentó rápidamente. Esta producción se centró en Japón, que produjo la mayor parte del agar del mundo hasta la Segunda Guerra Mundial. [13] Sin embargo, con el estallido de la Segunda Guerra Mundial, muchas naciones se vieron obligadas a establecer industrias domésticas de agar para continuar la investigación microbiológica. [13] Alrededor de la época de la Segunda Guerra Mundial, aproximadamente 2,500 toneladas de agar se producían anualmente. [13] A mediados de la década de 1970, la producción mundial había aumentado dramáticamente a aproximadamente 10,000 toneladas cada año. [13]Desde entonces, la producción de agar ha fluctuado debido a las poblaciones de algas marinas inestables y, en ocasiones, sobreutilizadas. [14]
Etimología [ editar ]
La palabra "agar" proviene de agar-agar , el nombre malayo para algas rojas ( Gigartina , Gracilaria ) a partir de la cual se produce la gelatina. [15] También se conoce como Kanten ( japonés : 寒 天 ) (de la frase kan -zarashi tokoro ten ( 寒 晒 心 太 ) o “agar expuesto al frío”), isinglass japonés , musgo de Ceilán o musgo de Jaffna . [16] Gracilaria lichenoides se conoce específicamente como agal-agal o agar de Ceilán .[17]
Composición [ editar ]
El agar consiste en una mezcla de dos polisacáridos : agarosa y agaropectina, con agarosa que constituye aproximadamente el 70% de la mezcla. [18] La agarosa es un polímero lineal, compuesto por unidades repetitivas de agarobiosa , un disacárido compuesto por D-galactosa y 3,6-anhidro-L-galactopiranosa. [19] La agaropectina es una mezcla heterogénea de moléculas más pequeñas que se producen en cantidades menores, y está formada por unidades alternas de D-galactosa y L-galactosa fuertemente modificadas con grupos laterales ácidos, como el sulfato y el piruvato. [20] [18] [19]
El agar exhibe histéresis , fundiéndose a 85 ° C (358 K, 185 ° F) y solidificándose de 32–40 ° C (305–313 K, 90–104 ° F). [21] Esta propiedad brinda un equilibrio adecuado entre la fusión fácil y la buena estabilidad del gel a temperaturas relativamente altas. Dado que muchas aplicaciones científicas requieren incubación a temperaturas cercanas a la temperatura del cuerpo humano (37 ° C), el agar es más apropiado que otros agentes solidificantes que se funden a esta temperatura, como la gelatina.
Usos [ editar ]
Culinario [ editar ]
El agar-agar es una contraparte de gelatina vegetal natural . Blanco y semitranslúcido , se vende en paquetes como tiras lavadas y secas o en forma de polvo. Se puede utilizar para hacer jaleas, budines y natillas . Para hacer gelatina, se hierve en agua hasta que los sólidos se disuelven. Luego se agregan edulcorantes, aromatizantes, colorantes, frutas o vegetales y el líquido se vierte en moldes para servir como postres y aspics vegetales , o se incorpora con otros postres, como una capa de gelatina en un pastel .
El agar-agar es aproximadamente 80% de fibra, por lo que puede servir como un regulador intestinal. Su calidad de volumen ha estado detrás de las dietas de moda en Asia, por ejemplo, la dieta kanten (la palabra japonesa para agar-agar [4] ). Una vez ingerido, el kanten triplica su tamaño y absorbe el agua. Esto hace que los consumidores se sientan más llenos. Esta dieta también ha recibido recientemente cobertura de prensa en los Estados Unidos. La dieta se ha mostrado prometedora en los estudios de obesidad. [22]
Un uso del agar en la cocina japonesa ( Wagashi ) es anmitsu , un postre hecho de pequeños cubos de gelatina de agar y servido en un tazón con varias frutas u otros ingredientes. También es el ingrediente principal en mizu yōkan , otra comida japonesa popular.
En la cocina filipina , que se utiliza para hacer las barras de gelatina en las diversas gulaman refrescos o postres como gulaman sagú , pandan buko , flan de agar , halo-halo , y el negro y rojo gulaman utilizado en diversas ensaladas de frutas.
En la cocina vietnamita , las jaleas hechas de capas saborizadas de agar agar, llamadas th , ch , son un postre popular, y se hacen a menudo en moldes adornados para ocasiones especiales. En la cocina india , el agar agar se conoce como "hierba China" y se usa para hacer postres. En la cocina birmana , una gelatina dulce conocida como kyauk kyaw. [tɕaʊʔtɕɔ́] está hecho de agar.
En Rusia, se usa como complemento o como sustituto de la pectina en mermeladas y mermeladas, como sustituto de la gelatina por sus propiedades gelificantes superiores y como ingrediente fortalecedor de los souffles y las natillas. Otro uso del agar-agar es el ptich'ye moloko ( leche de ave ), una rica crema gelatinosa (o merengue suave ) que se usa como relleno de pastel o glaseado con chocolate como dulces individuales. Agar-agar también se puede usar como agente gelificante en la clarificación de gel, una técnica culinaria utilizada para clarificar caldos, salsas y otros líquidos.
México tiene dulces tradicionales hechos de gelatina de agar, la mayoría de ellos en formas coloridas de semicírculos que se asemejan a una rebanada de fruta de melón o sandía , y comúnmente están cubiertos de azúcar. Son conocidos en español como Dulce de Agar (dulces de Agar).
Agar-agar es un aditivo no orgánico / no sintético permitido que se usa como espesante, agente gelificante, texturizante, humectante, emulsionante, potenciador del sabor y absorbente en alimentos orgánicos certificados. [23]
Microbiología [ editar ]
Se utiliza una placa de agar o una placa de Petri para proporcionar un medio de crecimiento utilizando una mezcla de agar y otros nutrientes en los que se pueden cultivar microorganismos, como bacterias y hongos , y observarlos bajo el microscopio. El agar es indigesto para muchos organismos, por lo que el crecimiento microbiano no afecta al gel utilizado y permanece estable. El agar típicamente se vende comercialmente como un polvo que puede mezclarse con agua y prepararse de manera similar a la gelatina antes de usarlo como medio de crecimiento. Se agregan otros ingredientes al agar para satisfacer las necesidades nutricionales de los microbios . Muchas formulaciones específicas están disponibles, porque algunos microbios prefieren ciertas condiciones ambientales en lugar de otras. El agar se suele dispensar utilizando un estéril.Dispensador de medios .
Ensayos de motilidad [ editar ]
Como gel, un medio de agar o agarosa es poroso y, por lo tanto, puede usarse para medir la movilidad y movilidad de microorganismos. La porosidad del gel está directamente relacionada con la concentración de agarosa en el medio, por lo que se pueden seleccionar varios niveles de viscosidad efectiva (desde el "punto de vista" de la célula), según los objetivos experimentales.
Un ensayo de identificación común implica cultivar una muestra del organismo en lo profundo de un bloque de agar nutriente. Las células intentarán crecer dentro de la estructura del gel. Las especies móviles podrán migrar, aunque lentamente, a lo largo del gel y luego se podrán visualizar las tasas de infiltración, mientras que las especies no móviles mostrarán crecimiento solo a lo largo del camino ahora vacío introducido por la deposición inicial invasiva de la muestra.
Otra configuración comúnmente utilizada para medir la quimiotaxis y la quimiocinesis utiliza el ensayo de migración celular bajo agarosa, mediante el cual se coloca una capa de gel de agarosa entre una población celular y un quimioatrayente. A medida que se desarrolla un gradiente de concentración a partir de la difusión del quimioatrayente en el gel, se pueden visualizar varias poblaciones celulares que requieren diferentes niveles de estimulación para migrar a través del tiempo utilizando una microfotografía a medida que avanzan a través del gel contra la gravedad a lo largo del gradiente.
Biología de las plantas [ editar ]
El agar de grado de investigación se usa ampliamente en biología vegetal, ya que se complementa con una mezcla de nutrientes y vitaminas que permite la germinación de las plántulas en placas de Petri en condiciones estériles (dado que las semillas también se esterilizan). La suplementación de nutrientes y vitaminas para Arabidopsis thalianaes estándar en la mayoría de las condiciones experimentales. Se utilizan la mezcla de nutrientes Murashige & Skoog (MS) y la mezcla de vitaminas B5 de Gamborg en general. Un 1,0% de agar / 0,44% MS + vitamina dH 2 O solución es adecuada para medios de crecimiento entre temps de crecimiento normales.
Cuando se usa agar, dentro de cualquier medio de crecimiento, es importante saber que la solidificación del agar depende del pH. El rango óptimo para la solidificación es entre 5.4-5.7. [24] Por lo general, la aplicación de KOH es necesaria para aumentar el pH en este rango. Una guía general es aproximadamente 600 µl de 0.1M KOH por 250 ml de GM. Esta mezcla completa se puede esterilizar usando el ciclo líquido de un autoclave .
Este medio se presta muy bien para la aplicación de concentraciones específicas de fitohormonas, etc., para inducir patrones de crecimiento específicos, ya que se puede preparar fácilmente una solución que contenga la cantidad de hormona deseada, agregarla al volumen conocido de GM y autoclave para esterilizar y evapore cualquier disolvente que se haya utilizado para disolver las hormonas a menudo polares. Esta solución de hormona / GM puede diseminarse por la superficie de las placas de Petri sembradas con plántulas germinadas y / o etioladas.
Los experimentos con el musgo Physcomitrella patens , sin embargo, han demostrado que la elección del agente gelificante (agar o gelrite ) influye en la sensibilidad de las fitohormonas del cultivo de células vegetales . [25]
Otros usos [ editar ]
El agar se utiliza:
- Como material de impresión en odontología .
- Como medio para orientar con precisión la muestra de tejido y asegurarla mediante agar preintegrado(especialmente útil para muestras de biopsia de endoscopia pequeña) para el procesamiento de histopatología [26]
- Para hacer puentes de sal y tapones de gel para su uso en electroquímica .
- En formicariums como un sustituto transparente de la arena y una fuente de nutrición.
- Como un ingrediente natural para formar arcilla para modelar para que jueguen los niños pequeños.
- Como componente biofertilizante permitido en la agricultura ecológica. [27]
- Como sustrato para reacciones de precipitina en inmunología .
Agar Gelidium se utiliza principalmente para placas bacteriológicas. Gracilaria agar se utiliza principalmente en aplicaciones alimentarias.
En 2016, AMAM, una compañía japonesa, desarrolló un prototipo para el sistema de empaque comercial basado en Agar llamado Agar Plasticity, destinado a reemplazar el empaque de plástico a base de aceite.
La alameticina es un antibiótico peptídico formador de canales , producido por el hongo Trichoderma viride . Pertenece a los péptidos peptaibol que contienen el residuo de aminoácido no proteogénico Aib ( ácido 2-aminoisobutírico ). Este residuo induce fuertemente la formación de estructura alfa-helicoidal . La secuencia peptídica es:
Ac-Aib-Pro-Aib-Ala-Aib-Ala-Gln-Aib-Val-Aib-Gly-Leu-Aib-Pro-Val-Aib-Aib-Glu-Gln-Phl
En las membranas celulares , se forma de tensión dependiente de iones de canales por agregación de cuatro a seis moléculas .
Biosíntesis [ editar ]
La biosíntesis de la alameticina se hipotetiza que es catalizada por la alameticina sintasa, un péptido sintasa no ribosómico (NRPS) que se aisló por primera vez en 1975. [2] Aunque hay varias secuencias del péptido de la alameticina aceptadas, [3] la evidencia sugiere que todo esto sigue el mecanismo general del NRPS [ 4]con pequeñas variaciones en aminoácidos seleccionados. [5]Comenzando con la acilación del terminal N del primer ácido aminoisobutírico en la enzima ALM sintasa por Acetil-CoA , [6] esto es seguido por la condensación secuencial de aminoácidos por cada unidad modular de la sintetasa. [7]Los aminoácidos están inicialmente adenilados por un dominio de " adenilación " (A) antes de ser unidos por un enlace tioéster a una proteína transportadora de tipo Acyl Carrier como Peptidyl. [8] La cadena en crecimiento está unida a la PCP portadora de aminoácidos por el dominio de "condensación" (C), seguida de otra ronda de las mismas reacciones en el siguiente módulo. [8]
El ensamblaje se completa con la adición de fenilalaninol, un sustrato inusual similar a los aminoácidos. [9] Luego de la adición de fenilalaninol, la cadena peptídica completa es escindida por el dominio tioesterasa, escindiendo el enlace tioéster y dejando un alcohol.
Un diagrama de los módulos individuales y elongación de la biosíntesis de alameticina. La cadena peptídica en crecimiento se muestra para cada módulo, que termina en la descarga del tioéster y la generación de alameticina lineal. Ac = Acetil Aib = Ácido Aminoisobutírico Pheol = Phenylalaninol. Componentes del módulo: A = adenililación PCP = Peptidyl Carrier Protein C = Condensación
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