carragenina, agar, alginatos
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Ficocoloides Producción anual TM
Valor estimado US$ MM
Fuente materia prima (principales géneros)
Países productores
Carragenina 42. 930 240 Kappaphycus, Hypnea, Eucheuma, Chondrus, Gigartina, Mazaella, Chondracanthus
USA, Francia, Filipinas, Chile,
China, Japón, Indonesia
Alginatos 36 .100 213 Macrocystis, Ascophylum, Lessonia, Laminaria, Ecklonia, Durvillea,
Sargassum,
USA, Noruega, Francia, U.K, China, Japón,
Corea
Agar 8.000 132 Gelidium, Pterocladia y Gracilaria, Gracilariopsis
Chile, España, Portugal,
Marruecos, Japón, China, USA,
México, Indonesia, Corea,
Nueva Zelanda
Total 55.000 585
Mercado mundial de ficocoloides (2005)
Que son los Ficocoloides?
• Se conoce como Ficocoloides alas gomas o geles extraídos delas algas marinas
• Se extraen de algas pardas(alginatos) y rojas (agar ycarragenatos)
• Son componentes de la paredcelular y sirven de soporte yprotección a las algas
• Se usan ampliamente en laindustria de alimentos,farmacéutica y biotecnológica
Alginatos
• Se extraen de las algas pardasgigantes conocidas como Kelpsabundantes en aguas templadas
• Principalmente de especies deMacrocystis, Laminaria, Durvillea,Ascophyllum y Sargassum
• Están compuestos de ácido D-manunorico y L-guloronico
• Comercialmente existen alginatos depotasio, sodio, amonio y calcio ypolipropil glicol alginato de ampliouso en la industria cervecera ydressing de ensaladas
Principales propiedades y usos de los Alginatos
• Forman geles irreversibles en agua fría en presenciade calcio, lo que los distingue del agar y carragenatos
• Se emplean como estabilizantes, espesantes,gelificantes, inhibición de sinéresis y agradable sabor(mouth feel)
• Impresiones dentales a baja temperatura
• Rellenos de pimientos en aceitunas
• Surimi
• Confitería y frutas desecadas
Carrageninas
• Son polímeros sulfatados yconsisten en unidades degalactosa y anhidrogalactosa
• Existen varios tipos decarrageninas comerciales: kappa,iota y lambda
• Su clasificación depende delcontenido y posición de lossulfatos
• De esto dependen sus usos yaplicaciones en la industria dealimentos, cosméticos ymedicinas
Carrageninas: Fuentes de materia prima
Chondrus crispusKappaphycus/Eucheuma
Gigartina spp. Hypnea spp.
Principales usos y aplicaciones
• Kappa e Iota son carrageninasgelificantes
• Lambda carragenina no gelificapero se usa como espesante
• Reaccionan extraordinariamentecon las proteínas, siendoampliamente empleadas ensistemas lácteos/chocolate y enproductos cárnicos
• Se emplean comoestabilizantes, emulsificantes yagentes de suspensión enbebidas y productos enlatados
• Evita la sinérisis en carnes,embutidos y crema dental
Principales usos y aplicaciones
• Kappa carragenina forma geles fuertesy rígidos en la presencia de iones depotasio
• Iota carragenina forma geles claros yelásticos en presencia de calcio
• Ambos geles son tixotrópicos
• Kappa-II es un híbrido (kappa/iota) yse emplea en los sistemaslácteos/chocolates
• Se emplean en la clarificación de vinosy estabilización de la espuma de lacerveza
• Dan a un sabor agradable en losalimentos
Procesamiento Industrial
• Es un proceso simple querequiere agua y calor paraextraer los geles.
• Se hace una modificaciónalcalina para removersulfatos.
• Se extrae en ebullición.
• Se filtra y precipita conalcohol (isopropil).
• Secado y molienda.
Carragenina Semirefinada
• Conocida como AMC, PNG, PES(Processed Eucheuma seaweed).
• Reconocida por la FAO, FDA y U.Ecomo carragenina desde 1991.
• Contiene mas celulosa e impurezas(15%) pero se usa ampliamente en laindustria de alimentos.
• Se hace una modificación alcalina alalga y luego se muele para aplicarladirectamente en los alimentos.
• Se produce en Indonesia y Filipinas yresulta una alternativa maseconómica de producción con costosmenores (-40% que la refinada).
Agar
• Es considerado uno de los agentes gelificantesnaturales mas fuertes que se conoce.
• Polisacárido galactano sulfatado de estructura similara la carragenina.
• Produce geles insolubles en agua fría y solubles entemp >85 ºC.
• Se obtienen geles con durezas >1200 g/cm2 (1,5%).
• La fuerza de gel aumenta con azúcar o dextrinas.
Fuentes de materia prima y calidad del Agar
• El Agar es sintetizado por especies de Algas Rodófitas talescomo:
• Gracilariales: entre los principales géneros están Gracilaria,Gracilariopsis e Hydropuntia
• Gelidiales: Géneros Gelidium, Gelidella y Pterocladia
• La calidad y del agar se basa principalmente es su fuerza degel, puntos de fusión y gelificación, el contenido depiruvatos y electroendosmósis (neutralidad iónica)
• Los agares comerciales deben tener una fuerza de gel > 600gr.cm-1 (1,5% gel).
• Biotecnología
• Cultivo de tejidos y meristemas
• Electroforesis y técnicas de biologíamolecular
• Investigaciones sobre el genomahumano
• Bacteriología como medio de cultivo
• Industria de alimentos
Usos y aplicaciones del Agar
Seamoss/Creme de la Mer
• Culturalmente existe una bebida en las Antillas Menoresconocida como seamoss, de origen irlandés (St. Lucia,Jamaica, Trinidad, Belice, Barbados, entre otros)
• Se prepara con algas productoras de agar o carragenina,mezcladas con frutas, licores o postres
• Se cree que tiene propiedades afrodisíacas y posee un altovalor nutricional (minerales, vitaminas, fibra)
• Recientemente se consume en Providencia y San Andrésdonde se conoce como “seaweed”
• Actualmente estamos desarrollando un producto similar en lacosta caribe en Colombia
Biotecnología & Productos Farmacéuticos
• Agarosa
• Carraguard
• Cosméticos y productos de belleza
• Fucoidanos
Agarosa
• Es una fracción purificada del agar
• Se extrae de especies de algasGelidiales y Gracilariales
• Se usa ampliamente en BiologíaMolecular para técnicas avanzadas deelectroforesis, PCR, SDS PAGE
• Esto se debe a su bajaelectroendosmosis y neutralidadiónica
• Tiene un elevado precio (US 1,500-3000 Kg)
Carraguard
• Es un gel microbicida hecho de carragenina empleado paracombatir el HIV, HSV-2, HPV y Neisseria gonorrhoeae
• Desarrollado por el Population Council y financiado por BillGates Foundation
• En un gel de aplicación vaginal que permite la fertilizaciónpero evita contraer el virus del SIDA
• Los estudios clínicos se encuentran en la Fase III (6 milpacientes en África).
• http://www.popcouncil.org/biomed/carraguard.html
Cosméticos
• Se usan extractos de algaspara la elaboración dejabones, cremas para la piel,champús y masajes para lacelulitis
• Los compuestos activos sonlos ormageles en las algas,los cuales actúan con lasproteínas del cabello y la pielcomo humectantes ehidratantes
Bioremediación y medio ambiente
• Se emplean comobioindicadores decontaminación acuática
• Acumulan metales pesadose hidrocarburos y puedenser usados como biofiltrosen efluentes
• Se utilizan en bioensayospara determinar dosisletales y niveles de polución
Fucoidanos
• El término “Fucoidanos” describe a unadiversa familia de moléculascompuestas por polisacaridos sulfatados
• Son componentes naturales de las algaspardas y algunos equinodermos
•Han formado parte de la dieta humanaen muchos países durante siglos
• En Japón y Corea son valorados por suspropiedades curativas y nutricionales
• En Okinawa (Japón), donde existe unamplio consumo, las enfermedades decáncer son prácticamente inexistentes
• El interés de la industriafarmacéutica se basa en suspropiedades terapéuticas
• Actúan como:
• Inhibidores de la fijación de HIV yherpes en células humanas ypreviene su expansión dentro delorganismo
• Promueven la apóptosis(autodestrucción) de célulastumorales particularmente enleucemia y cáncer de seno
• Inhibe la síntesis de colesterol yreduce la presión arterial
• Actúan como agentes antioxidantesy desintoxicantes
180 cápsulas: US$ 150-160:
• Además los fucoidanos…
• Tienen propiedadesantinflamatorias actuando comoinhibidores de alfa TNF contra laartritis reumatoidal e inflamacióndel colon
• Evitan la adhesión deHelicobacter pylori, previniendo laformación de ulceras estomacales
• Inhiben la formación de cicatricesen la piel luego de cirugías yquemaduras
Gracias