Полисахариды красных водорослей

Из красных водорослей получают два основных типа фикоколлоидов — агар и каррагинан. В конце 90-х годов мировое производство агара составило 11000 т и каррагинана 15500 т (табл.), т.е. в сумме равное производству альгинатов (Jensen, 1993).

Таблица. «Производство фикоколлоидов в Европе» (Indergaard, Ostgaard, 1991)

Агар, как и каррагинан, относится к группе галактанов. Молекула агара имеет сложное химическое строение. В структуре агара выделяют фракцию агарозы, обладающую наибольшей желирующей способностью, другие фракции относят к агаропектину (Smidsrod, Christensen, 1991). 1—1,5 % раствор агара дает плотные гели, затвердевающие при температуре 36—42°С; желирование растворов имеет место при концентрации даже 0,04%.

Агар получают, главным образом, из видов Gelidium (из природных зарослей), все возрастающее количество получают из ряда видов Gracilaria (большей частью культивируемых), а также Pterocladia, Achanthopeltis и Ahnfeltia. Основными производителями агара являются Япония и Испания, существенное количество производится в Аргентине, Марокко, Португалии. В странах Северной Атлантики — Испании, Португалии, Ирландии, Франции используются для получения агара природные заросли видов Gelidium (Evans, 1986). Стандартная цена пищевого агара составляет 13$ за кг, бактериологического агара 25$ за кг, цена агарозы до 500$ за кг и больше (цены 1985) (Moss, Doty, 1987; Ingergaard, Ostgaard, 1991).

Основное использование агара — в бактериологии в качестве универсальной культуральной среды. Агар широко используется в пищевой промышленности (табл.). Первоначально он использовался для приготовления желе из фруктов и овощей. В настоящее время он широко используется при производстве консервов как консервант.

Агар находит широкое применение в кондитерской промышленности при производстве зефира, леденцов, мармелада; при выпечке хлебо-булочных изделий для предотвращения дегидратации. Агар также применяют в парфюмерии (дезодорантовые палочки, кремы от солнца, кремы для кожи, содержащие двуокись цинка или пенициллин).

В фармакологии, как и в пищевой промышленности, используется физическое свойство агара давать гели. Агар используется при приготовлении таблеток и медленно растворимых капсул.

Агароза является основным материалом в хроматографии и используется для выделения и очистки биологических макромолекул — дорогостоящих препаратов — вакцин, гормонов, энзимов. Агар и агароза применяются при электрофорезе, генном картировании, выделении и изоляции фрагментов ДНК (Smidsrod, Christensen, 1991). Новое направление использования агара — при меристемном выращивании дикоративных растений и овощей, которое быстро развивается в настоящее время.

Каррагинаны дают плотные гели или придают жидким растворам и эмульсиям вязкость и густоту. Известны различные типы каррагинанов, степень вязкости которых зависит от степени сульфатирования галактанов. Так, k-i—каррагинаны дают гели, тогда как l-каррагинан не является желирующим и придает плотность и густоту. При концентрации 0,06 % каррагинаны используются для стабилизации растворов, при 2% — как слабые гели.

Каррагинан получают преимущественно из различных видов Eucheuma, культивируемых на Филиппинах и в Индонезии в возрастающих количествах. Традиционными источниками каррагинана остаются виды родов Chondrus, Gigartina и Iridaea, собираемые из естественных зарослей в Канаде, Ирландии, Чили, Франции. Кроме того используются виды Hypnea, Furcellaria и Phyllophora (McLachlan, 1985).

Стоимость каррагинана составляет 5—10$ за кг (Moss, Doty, 1987). В последние десятилетия каррагинаны находят все большее применение и во многих случаях заменяют агар, особенно при консервировании продуктов, будучи более дешевыми.

Основное применение каррагинаны находят в пищевой промышленности (табл.). Их особая способность взаимодействовать с белками молока находит широкое применение при производстве разнообразных молочных продуктов. Каррагинан используют при производстве мороженого, добавление его придает мороженому мягкость и предотвращает образование кристаллов льда, при приготовлении разнообразных желе и джемов, пуддингов и т.д. Каррагинаны используют при выпечке, приготовлении соусов, при производстве диетических продуктов и замороженных полуфабрикатов (Glicksman, 1987).

Около 20% каррагинанов применяется в косметологии и фармацевтике (Roeck-Holtzhauer, 1991), где используется свойство каррагинанов как уплотнителей и стабилизаторов эмульсий, особенно при соединении масел и жидкостей. Каррагинаны применяются при производстве кремов, шампуней, мыла, масок для лица, зубной пасты и т.д. Каррагинан из хондруса используется как отхаркивающее средство.

В целом в странах Северной Атлантики по сравнению со странами Востока используется небольшое число видов красных водорослей. Основное их применение связано с получением каррагинана, производство которого сосредоточено в более северных районах, и меньше агара, который производится в основном на юге Европы (McLachlan, 1985). Ресурсы агарофитов, особенно хороших агарофитов, ограничены, так как они не образуют больших зарослей, как например ламинариевые, кроме того они обладают медленным темпом роста.