Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Агар (значения) .
пластина с кровяным агаром
Кровяной агар пластины используется для культивирования бактерий и диагностики инфекции

Агар ( / eɪ ɡ ɑːr / или / ɑ ɡ ər / ), или агар-агар , представляет собой желеобразное вещество, полученный из красных водорослей . [1]

Агар представляет собой смесь двух компонентов: линейного полисахарида агарозы и гетерогенной смеси более мелких молекул, называемых агаропектином . [2] Он образует поддерживающую структуру в клеточных стенках некоторых видов водорослей и выделяется при кипячении. Эти водоросли известны как агарофиты и принадлежат к типу Rhodophyta (красные водоросли). [3] [4]

Агар использовался в качестве ингредиента в десертах по всей Азии, а также в качестве твердого субстрата для содержания питательных сред для микробиологической работы. Агар можно использовать как слабительное , подавляющее аппетит средство , вегетарианский заменитель желатина , загуститель для супов , фруктовых консервов , мороженого и других десертов, в качестве осветлителя при пивоварении , а также для проклейки бумаги и тканей. [5]

Желирующий агент в агар представляет собой неразветвленный полисахарид , полученный из клеточных стенок некоторых видов красных водорослей, преимущественно из tengusa ( Gelidiaceae ) и ogonori ( Gracilaria ). В коммерческих целях его получают в основном из огонори . [6]

История [ править ]

Огонори , самые распространенные красные водоросли, используемые для приготовления агара.

Агар , возможно, был обнаружен в Японии в 1658 Мином Tarōzaemon (美濃 太郎左衞門), владелец гостиница в текущей Фусей-ке, Киото , который, согласно легенде, был сказан, что отбрасывает излишки морских водорослей супа ( Tokoroten ) и заметил , что это гелеобразный позже после заморозков зимней ночи. [7] В течение следующих столетий агар стал обычным желирующим агентом в некоторых кухнях Юго-Восточной Азии. [8]

Впервые агар был подвергнут химическому анализу в 1859 году французским химиком Ансельмом Пайеном , который получил агар из морских водорослей Gelidium corneum . [9]

Начиная с конца 19 века агар стали использовать как твердую среду для выращивания различных микробов. Впервые агар был описан для использования в микробиологии в 1882 году немецким микробиологом Вальтером Гессе , помощником, работающим в лаборатории Роберта Коха , по предложению его жены Фанни Гессе . [10] [11] Агар быстро вытеснил желатин в качестве основы микробиологической среды из-за его более высокой температуры плавления, что позволило микробам расти при более высоких температурах без разжижения среды. [12]

С его новым использованием в микробиологии производство агара быстро увеличилось. Это производство было сосредоточено в Японии, которая производила большую часть агара в мире до Второй мировой войны. [13] Однако с началом Второй мировой войны многие страны были вынуждены создать отечественную агаровую промышленность, чтобы продолжить микробиологические исследования. [13] Примерно во время Второй мировой войны ежегодно производилось около 2500 тонн агара. [13] К середине 1970-х годов мировое производство резко возросло до примерно 10 000 тонн в год. [13] С тех пор производство агара колебалось из-за нестабильности, а иногда и чрезмерного использования популяций морских водорослей. [14]

Этимология [ править ]

Слово «агар» происходит от слова «агар -агар» , малайского названия красных водорослей ( Gigartina , Gracilaria ), из которых производится желе. [15] Известен также , как кантно ( японские :寒天) (от фразы кана -zarashi Tokoro десять (寒曬心太) или «холодный подвергаются агар»), японский Желатин , Китай травы , Цейлон мха или Джаффны мха . [16] Gracilaria lichenoides, в частности, называется агал-агал илиЦейлонский агар . [17]

Состав [ править ]

Структура полимера агарозы.

Агар состоит из смеси двух полисахаридов : агарозы и агаропектина, при этом агароза составляет около 70% смеси. [18] Агароза представляет собой линейный полимер, состоящий из повторяющихся единиц агаробиозы , дисахарида, состоящего из D-галактозы и 3,6-ангидро-L-галактопиранозы. [19] Агаропектин представляет собой гетерогенную смесь более мелких молекул, которые встречаются в меньших количествах, и состоит из чередующихся единиц D-галактозы и L-галактозы, сильно модифицированных кислотными боковыми группами, такими как сульфат и пируват. [20] [18] [19]

Агар имеет гистерезис , плавится при 85 ° C (358 K, 185 ° F) и затвердевает при 32–40 ° C (305–313 K, 90–104 ° F). [21] Это свойство обеспечивает подходящий баланс между легкостью плавления и хорошей стабильностью геля при относительно высоких температурах. Поскольку многие научные приложения требуют инкубации при температурах, близких к температуре человеческого тела (37 ° C), агар более подходит, чем другие отверждающие агенты, плавящиеся при этой температуре, такие как желатин.

Использует [ редактировать ]

Кулинарный [ править ]

Саго в гуламане в филиппинской кухне готовят из агара ( гуламана ), жемчужного саго и фруктового сока, приправленного панданом.

Агар-агар - натуральный аналог растительного желатина . Он белый и полупрозрачный при продаже в упаковках в виде промытых и высушенных полосок или в виде порошка. Его можно использовать для приготовления желе, пудингов и заварного крема . При приготовлении киселя его кипятят в воде до растворения твердых веществ. Затем добавляют подсластитель, ароматизатор, краситель, фрукты и / или овощи, и жидкость разливают в формы для подачи в качестве десертов и овощных лепешек или для добавления в другие десерты, такие как слой желе в пироге .

Агар-агар примерно на 80% состоит из пищевых волокон , поэтому он может служить регулятором кишечника. Его объемные свойства лежат в основе модных диет в Азии, например, диеты кантен (японское слово «агар-агар» [4] ). При попадании внутрь кантен увеличивается в три раза и впитывает воду. В результате потребители чувствуют себя сытыми. Эта диета недавно также получила некоторое освещение в прессе США. Диета показала себя многообещающей в исследованиях ожирения. [22]

Азиатская кулинария [ править ]

Одно из применений агара в японской кухне ( вагаси ) - это анмицу , десерт, сделанный из маленьких кубиков агарового желе, который подается в миске с различными фруктами или другими ингредиентами. Он также является основным ингредиентом мидзу екан , еще одной популярной японской еды. В филиппинской кухне он используется для приготовления желейных батончиков в различных закусках и десертах гулямана , таких как саго гуламан , буко пандан , агаровый флан , гало-гало и черный и красный гуламан, используемые в различных фруктовых салатах. Во вьетнамской кухнеЖеле из ароматизированных слоев агар-агара, называемое thạch , является популярным десертом и часто изготавливается в декоративных формах для особых случаев. В индийской кухне агар-агар известен как «китайская трава» и используется для приготовления десертов. В бирманской кухне сладкое желе, известное как kyauk kyaw ( бирманский : ကျောက်ကျော,[tɕaʊʔtɕɔ́] ) сделан из агара.

Чайный домик Gong Cha Bubble на QV Square , Мельбурн , Австралия

Желе из агара широко используется в тайваньском пузырчатом чае . Чайные- пузыри, такие как Gong Cha и Chatime, можно увидеть в Австралии , США , Великобритании , на Ближнем Востоке и во многих странах Азии.

Другая кулинария [ править ]

В России , он используется в дополнение к или в качестве замены для пектина в джемы и мармелады, в качестве замены желатина для его превосходных свойств гелеобразующих, и в качестве ингредиента в укрепление суфле и кремах. Еще одно применение агар-агара - птичье молоко ( птичье молоко ), густой желеобразный заварной крем (или мягкое безе ), используемый в качестве начинки для торта или глазированный шоколадом как отдельные сладости. Агар-агар также можно использовать в качестве гелеобразующего агента при осветлении геля, кулинарной технике, используемой для осветления бульонов, соусов и других жидкостей. В Мексике есть традиционные конфеты из агарового желатина, большинство из которых имеют красочную форму полукруга, напоминающую дыню илиломтик арбуза , обычно покрытый сахаром. Они известны на испанском языке как Dulce de Agar (сладости агара).

Агар-агар - разрешенная неорганическая / несинтетическая добавка, используемая в качестве загустителя, желирующего агента, текстуризатора, увлажнителя, эмульгатора, усилителя вкуса и абсорбента в сертифицированных органических пищевых продуктах. [23]

Микробиология [ править ]

Чашки Петри диаметром 100 мм (4 дюйма), содержащие агаровый гель для бактериальной культуры
Основная статья: Чашка с агаром

Чашку с агаром или чашку Петри используют для обеспечения питательной среды с использованием смеси агара и других питательных веществ, в которой можно культивировать микроорганизмы, включая бактерии и грибы , и наблюдать их под микроскопом. Многие организмы плохо усваивают агар, поэтому рост микробов не влияет на используемый гель и остается стабильным. Агар обычно продается в виде порошка, который можно смешать с водой и приготовить аналогично желатину перед использованием в качестве питательной среды. В агар добавляют другие ингредиенты, чтобы удовлетворить потребности микробов в питании.. Доступно множество рецептур, специфичных для микробов, потому что одни микробы предпочитают одни условия окружающей среды другим. Агар часто дозируется с помощью дозатора стерильной среды .

Тесты подвижности [ править ]

В виде геля агар или агарозная среда является пористой и поэтому может использоваться для измерения подвижности и подвижности микроорганизмов. Пористость геля напрямую связана с концентрацией агарозы в среде, поэтому можно выбрать различные уровни эффективной вязкости (с «точки зрения» клетки) в зависимости от экспериментальных целей.

Обычный идентификационный анализ включает культивирование образца организма глубоко внутри блока питательного агара. Клетки будут пытаться расти внутри гелевой структуры. Подвижные виды смогут, хотя и медленно, мигрировать по гелю, и затем можно будет визуализировать скорость инфильтрации, в то время как неподвижные виды будут демонстрировать рост только вдоль теперь пустого пути, введенного инвазивным начальным отложением образца.

Другая установка, обычно используемая для измерения хемотаксиса и хемокинеза, использует анализ миграции клеток под агарозой, посредством чего слой агарозного геля помещается между популяцией клеток и хемоаттрактантом. Поскольку градиент концентрации развивается из-за диффузии хемоаттрактанта в гель, различные популяции клеток, требующие различных уровней стимуляции для миграции, затем могут быть визуализированы с течением времени с помощью микрофотографии, поскольку они туннелируют вверх через гель против силы тяжести вдоль градиента.

Биология растений [ править ]

Растения Physcomitrella patens растут аксенически in vitro на чашках с агаром ( чашка Петри , 9 см, диаметр 3½ дюйма).

Агар исследовательского класса широко используется в биологии растений, поскольку он необязательно дополняется смесью питательных веществ и / или витаминов, которая позволяет прорастать проростки в чашках Петри в стерильных условиях (при условии, что семена также стерилизованы). Добавки питательных веществ и / или витаминов для Arabidopsis thaliana являются стандартными для большинства экспериментальных условий. Используется смесь питательных веществ Murashige & Skoog (MS) и смесь витаминов Gamborg B5 в целом. Раствор 1,0% агара / 0,44% МС + витамин dH 2 O подходит для питательной среды между нормальными температурами роста.

При использовании агара в любой питательной среде важно знать, что затвердевание агара зависит от pH. Оптимальный диапазон затвердевания составляет 5,4–5,7. [24] Обычно для повышения pH до этого диапазона требуется применение КОН. Общая рекомендация - около 600 мкл 0,1 М КОН на 250 мл ГМ. Вся эта смесь может быть стерилизована с использованием цикла жидкости в автоклаве .

Эта среда хорошо подходит для применения определенных концентраций фитогормонов и т. Д., Чтобы вызвать определенные модели роста, поскольку можно легко приготовить раствор, содержащий желаемое количество гормона, добавить его к известному объему ГМ и автоклавировать как для стерилизации, так и для стерилизации. выпарить любой растворитель, который мог быть использован для растворения часто полярных гормонов. Этот раствор гормона / ГМ можно распределить по поверхности чашек Петри, засеянных проросшими и / или этиолированными проростками.

Однако эксперименты с мхом Physcomitrella patens показали, что выбор желирующего агента - агара или гелрита - действительно влияет на чувствительность культуры клеток растений к фитогормонам . [25]

Другое использование [ править ]

Используется агар:

  • В качестве оттискного материала в стоматологии .
  • В качестве среды для точного ориентирования образца ткани и его фиксации путем предварительной заливки агаром (особенно полезно для небольших образцов эндоскопической биопсии) для гистопатологической обработки [26]
  • Изготавливать соляные мостики и гелевые пробки для использования в электрохимии .
  • В формикариях как прозрачный заменитель песка и источник питания.
  • Как натуральный ингредиент для лепки из глины, с которой дети могут играть.
  • В качестве разрешенного компонента биоудобрения в органическом земледелии. [27]
  • В качестве субстрата для реакций преципитации в иммунологии .
  • В разное время использовался как заменитель желатина в фотоэмульсиях , аррорут при изготовлении серебряной бумаги и как заменитель рыбьего клея при травлении резиста. [28]

Гелидиум-агар используется в основном для бактериологических чашек. Агар с грацилярией используется в основном в пищевых продуктах.

В 2016 году японская компания AMAM разработала прототип коммерческой упаковочной системы на основе агара под названием Agar Plasticity, предназначенный для замены пластиковой упаковки на масляной основе. [29] [30]

См. Также [ править ]

  • Электрофорез в агарозном геле
  • Альгакультура
  • Альгиновая кислота
  • Асептика
  • Каррагинан
  • Иммунодиффузия
  • Иммуноэлектрофорез
  • Лимский бобовый агар
  • Двойная иммунодиффузия Оухтерлони
  • R2a агар
  • Радиальная иммунодиффузия
  • SEAgel
  • Токоротен

Ссылки [ править ]

  1. ^ Оксфордский словарь английского языка (2 - е изд.). 2005 г.
  2. ^ Уильямс, Питер У .; Филлипс, Глин О. Агар сделан из морских водорослей и привлекает бактерии. (2000). «Глава 2: Агар» . Справочник гидроколлоидов . Кембридж: Вудхед. п. 91. ISBN 1-85573-501-6.
  3. ^ Эдвард Бальфур (1871). Cyclopdia Индии и восточной и южной Азии, коммерческая, промышленная и научная: продукты минерального, растительного и животного царств, полезные искусства и мануфактуры . Scottish и Adelphi Press. п. 50 . агар.
  4. ^ а б Алан Дэвидсон (2006). Оксфордский компаньон к еде . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-280681-9.
  5. ↑ Эдвард Грин Бальфур (1857). Циклопедия Индии, Восточной и Южной Азии, коммерческая, промышленная и научная ... напечатана в шотландской прессе. п. 13 .
  6. ^ Shimamura, Нац (4 августа 2010). «Агар» . Токийский фонд . Проверено 19 декабря +2016 .
  7. ^ Мэри Джо Зимбро; Дэвид А. Пауэр; Шэрон М. Миллер; Джордж Э. Уилсон; Джули А. Джонсон (ред.). Руководство по Difco и BBL (PDF) (2-е изд.). Бектон Дикинсон и компания. п. 6. Архивировано из оригинального (PDF) 06.06.2012 . Проверено 17 июля 2013 .
  8. ^ Хопли, Дэвид (2010). Энциклопедия современных коралловых рифов: структура, форма и процесс . Springer Science & Business Media. п. 31. ISBN 9789048126385.
  9. ^ Пайен, Ансельм (1859) «Sur la gélose et le nids de salangane» (О гнездах агара и стрекозы), Comptes rendus …, 49 : 521–530, примечания к приложению 530–532.
  10. ^ Роберт Кох (10 апреля 1882 г.) «Die Aetiologie der Tuberculose» (Этиология туберкулеза), Berliner Klinische Wochenschrift (Берлинский клинический еженедельник), 19 : 221–230. С п. 225: "Die Tuberkelbacillen lassen sich auch noch auf anderen Nährsubstraten kultiviren, wenn letztere ähnliche Eigenschaften wie das erstarrte Blutserum besitzen. So wachsen sie beispielsweise auf einer mitäwitée de la flévés, en шляпа." (Бациллы туберкулеза могут также культивироваться на других средах, если последние обладают свойствами, аналогичными свойствам застывшей сыворотки крови. Таким образом, они растут, например, на студенистой массе, приготовленной с агар-агаром, которая остается твердой при температуре крови. , и который получил добавку мясного бульона и пептона.)
  11. ^ Смит, А. (1 ноября 2005 г.). «История агаровой тарелки» . Новости лаборатории . Архивировано из оригинального 14 октября 2012 года . Проверено 3 ноября 2012 года .
  12. Перейти ↑ Hesse, W. (1992). Перевод Грёшеля, DHM «Вальтер и Анджелина Гессе - первые участники бактериологии» (PDF) . Новости ASM . 58 (8): 425–428. Архивировано из оригинального (PDF) 30 июня 2017 года . Проверено 22 января 2017 года .
  13. ^ a b c d Лоббан, Кристофер С .; Винн, Майкл Джеймс (1981). Биология морских водорослей . Калифорнийский университет Press. С. 734–735. ISBN 9780520045859.
  14. ^ Ивен Callaway (8 декабря 2015). «Лабораторный агар из-за нехватки водорослей» . Природа . Новости природы. 528 (7581): 171–172. Bibcode : 2015Natur.528..171C . DOI : 10.1038 / 528171a . PMID 26659158 . 
  15. ^ Бальфур, Эдвард. (1885). Циклопедия Индии, восточной и южной Азии: коммерческая, промышленная и научная, продукты минерального, растительного и животного царств, полезные искусства и мануфактуры . Б. Куорич. п. 71 .
  16. ^ Агар-Агар архивации 2011-09-03 в Wayback Machine в Agar-Agar.org
  17. ^ «Агар-Агар» . Botanical.com . Проверено 22 января 2017 года .
  18. ^ a b «III: Свойства, производство и применение полисахаридов морских водорослей - агар, карагинан и альгин» . Учебное пособие по выращиванию грацилярии и переработке водорослей в Китае . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. Август 1990 . Проверено 27 апреля 2011 .
  19. ^ a b Рафаэль Армисен; Фернандо Галатас (1987). «Глава 1 - Производство, свойства и использование агара» . В McHugh DJ (ред.). Производство и использование продуктов из промысловых водорослей . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. ISBN 92-5-102612-2.
  20. ↑ Агар. Архивировано 16 октября 2007 г., в Wayback Machine на lsbu.ac.uk Water Structure and Science.
  21. ^ «Все об агаре» . Sciencebuddies.org. Архивировано 3 июня 2011 года . Проверено 27 апреля 2011 .
  22. ^ Маэда Н, Ямамото R, Hirao К, Tochikubo О (январь 2005 г.). «Влияние агаровой (кантеновой) диеты на пациентов с ожирением, нарушенной толерантностью к глюкозе и диабетом 2 типа». Диабет, ожирение и обмен веществ . 7 (1): 40–46. DOI : 10.1111 / j.1463-1326.2004.00370.x . PMID 15642074 . S2CID 45847926 .  
  23. ^ Обзорный лист агар-агара, Обзор органических материалов Министерства сельского хозяйства США, апрель 1995 г.
  24. Перейти ↑ Kim, Se-Kwon (2011). Справочник по морским макроводорослям: биотехнология и прикладная фикология (1-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: ISBN John Wiley & Sons Inc. 9780470979181.
  25. ^ Биргит Хаделер; Сиркка Шольц; Ральф Рески (1995). «Гелрит и агар по-разному влияют на цитокинин-чувствительность мха». Журнал физиологии растений . 146 (3): 369–371. DOI : 10.1016 / s0176-1617 (11) 82071-7 .
  26. ^ Ядав, Lokenddra; Томас, Сарега; Кини, Уша (февраль 2015 г.). «Импровизированная техника двойного встраивания мелкой биопсии: огромное благо для гистопатологической лаборатории» . Индийский журнал патологии и микробиологии . 58 (1): 12–6. DOI : 10.4103 / 0377-4929.151156 .
  27. ^ Integrated Farming Справочник Organic , H. Panda, Asia Pacific Business Press Inc., 4 октября 2013
  28. ^ Уокер, Эрни (июнь 1986). «Черно-белая фотохимия» (PDF) . Сервер технических отчетов НАСА .
  29. ^ «Новый материал на основе морских водорослей может заменить пластиковую упаковку» . Хороший журнал . 2016-03-09 . Проверено 3 апреля 2016 .
  30. ^ «Дизайн смотрит в будущее» . Быстрая компания . Проверено 3 апреля 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Словарное определение агара в Викисловаре