El agar ( / ˈ eɪ ɡ ɑːr / o / ˈ ɑː ɡ ər / ), o agar-agar , es una sustancia gelatinosa formada por polisacáridos obtenidos de las paredes celulares de algunas especies de algas rojas , principalmente de "ogonori" ( Gracilaria ) y "tengusa" ( Gelidiaceae ). [1] [2] Tal como se encuentra en la naturaleza, el agar es una mezcla de dos componentes, el polisacárido lineal agarosa y una mezcla heterogénea de moléculas más pequeñas llamadas agaropectina . [3] Forma la estructura de soporte en las paredes celulares de ciertas especies de algas y se libera al hervir. Estas algas se conocen como agarófitos , pertenecientes al filo Rhodophyta (algas rojas). [4] [5] El procesamiento del agar de calidad alimentaria elimina la agaropectina y el producto comercial es esencialmente agarosa pura.
El agar se ha utilizado como ingrediente en postres en toda Asia y también como sustrato sólido para contener medios de cultivo para trabajos microbiológicos . El agar se puede utilizar como laxante ; un supresor del apetito ; un sustituto vegano de la gelatina ; espesante para sopas ; en conservas de frutas , helados y otros postres; como agente clarificante en la elaboración de cerveza ; y para dimensionar papel y telas. [6] [7]
La palabra agar proviene de agar-agar , el nombre malayo de las algas rojas ( Gigartina , Eucheuma , [8] Gracilaria ) a partir de las cuales se produce la gelatina. [9] [10] También se le conoce como Kanten ( japonés :寒天) (de la frase kan -zarashi tokoro ten (寒曬心太) o "agar expuesto al frío"), cola de pescado japonesa , pasto chino , musgo de Ceilán o Jaffna. musgo . [11] Gracilaria edulis o su sinónimo G. lichenoides se conoce específicamente como agal-agal o agar de Ceilán . [12]
Las macroalgas han sido utilizadas ampliamente como alimento por las culturas costeras, especialmente en el sudeste asiático . [13] [14] En Filipinas , la Gracilaria , conocida como gulaman (también guraman , gar-garao o gulaman dagat , entre otros nombres) en tagalo , se ha cosechado y utilizado como alimento durante siglos, consumido tanto fresco como al sol. secados y convertidos en jaleas. El testimonio histórico más antiguo procede del Vocabulario de la lengua tagala (1754) de los sacerdotes jesuitas Juan de Noceda y Pedro de Sanlúcar, donde se definía golaman o gulaman como "una yerva, de que se haze conserva a modo de Halea, naze en la mar" ("una hierba de la que se hace una mermelada que crece en el mar"), con una entrada adicional para guinolaman para referirse a los alimentos elaborados con gelatina. [15] [16] [14]
La carragenina , derivada del gusô ( Eucheuma spp.), que también se congela en una textura similar a un gel, también se usa de manera similar entre los pueblos visayas y se ha registrado en el aún anterior Diccionario De La Lengua Bisaya, Hiligueina y Haraia de la isla de Panay. y Sugbu y para las demas islas (c.1637) del misionero agustino Alonso de Méntrida (en español) . En el libro, Méntrida describe el gusô como algo que se cocina hasta que se derrite y luego se deja congelar en un plato ácido. [17]
En la isla Ambon, en las islas Maluku de Indonesia , el agar se extrae de Graciliaria y se come como una especie de pepinillo o salsa. [14] Las algas gelatinosas también fueron favorecidas y buscadas por las comunidades malayas que vivían en las costas del archipiélago de Riau y Singapur en el sudeste asiático durante siglos. Los registros del siglo XIX indican que la Graciliaria seca fue una de las principales exportaciones de la Malasia británica a China. También se utilizaron cataplasmas hechas de agar para las articulaciones de las rodillas inflamadas y las llagas en Johore y Singapur. [14] [18]
Se supone que la aplicación del agar como aditivo alimentario en Japón fue descubierta en 1658 por Mino Tarōzaemon (美濃 太郎左衞門), un posadero de la actual Fushimi-ku, Kioto , de quien, según la leyenda, se decía que desechaba los excedentes. sopa de algas ( Tokoroten ) y noté que se gelificaba más tarde después de una noche de invierno helada. [19]
El agar fue sometido por primera vez a análisis químicos en 1859 por el químico francés Anselme Payen , que había obtenido el agar del alga marina Gelidium corneum . [20]
A partir de finales del siglo XIX, el agar comenzó a utilizarse como medio sólido para el cultivo de diversos microbios. El agar fue descrito por primera vez para su uso en microbiología en 1882 por el microbiólogo alemán Walther Hesse , un asistente que trabajaba en el laboratorio de Robert Koch , por sugerencia de su esposa Fanny Hesse . [21] [22] El agar sustituyó rápidamente a la gelatina como base de los medios microbiológicos, debido a su mayor temperatura de fusión, lo que permitió que los microbios crecieran a temperaturas más altas sin que los medios se licuaran. [23]
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. [24] Sin embargo, con el estallido de la Segunda Guerra Mundial, muchas naciones se vieron obligadas a establecer industrias nacionales de agar para continuar la investigación microbiológica. [24] Alrededor de la época de la Segunda Guerra Mundial, se producían aproximadamente 2.500 toneladas de agar al año. [24] A mediados de la década de 1970, la producción mundial había aumentado dramáticamente a aproximadamente 10.000 toneladas cada año. [24] Desde entonces, la producción de agar ha fluctuado debido a poblaciones de algas inestables y, a veces, sobreutilizadas. [25]
El agar consiste en una mezcla de dos polisacáridos : agarosa y agaropectina, donde la agarosa constituye aproximadamente el 70% de la mezcla, mientras que la agaropectina constituye aproximadamente el 30%. [26] La agarosa es un polímero lineal, formado por unidades repetidas de agarobiosa , un disacárido formado por D-galactosa y 3,6-anhidro-L-galactopiranosa. [27] La agaropectina es una mezcla heterogénea de moléculas más pequeñas que se presentan en menores cantidades y está formada por unidades alternas de D-galactosa y L-galactosa fuertemente modificadas con grupos laterales ácidos, como sulfato , glucuronato y piruvato . [28] [26] [27]
El agar exhibe histéresis porque cuando se mezcla con agua, se solidifica y forma un gel a aproximadamente 32 a 42 °C (305 a 315 K; 90 a 108 °F), que se denomina punto de gel , y se funde a 85 °C (358 °C). K; 185 °F), que es el punto de fusión . [29] La histéresis del agar se produce debido a la diferencia entre las temperaturas del punto de gelificación y del punto de fusión. [30] Esta propiedad proporciona un equilibrio adecuado entre fácil fusión y buena estabilidad del gel a temperaturas relativamente altas. [31] Dado que muchas aplicaciones científicas requieren la incubación a temperaturas cercanas a la temperatura del cuerpo humano (37 °C), el agar es más apropiado que otros agentes solidificantes que se derriten a esta temperatura, como la gelatina. [32]
El agar-agar es una contraparte de gelatina vegetal natural . [33] [34] Es blanco y semitranslúcido cuando se vende en paquetes como tiras lavadas y secas o en forma de polvo. [33] [35] Se puede utilizar para hacer jaleas, [36] pudines y natillas . [37] Al hacer gelatina, se hierve en agua hasta que los sólidos se disuelven. Luego se añaden edulcorantes, saborizantes, colorantes, frutas y/o verduras, y el líquido se vierte en moldes para servir como postres y gelatinas de verduras o incorporarse a otros postres como una capa de gelatina en un pastel . [35]
El agar-agar tiene aproximadamente un 80% de fibra dietética , por lo que puede servir como regulador intestinal. [38] Su cualidad de aumento de volumen ha estado detrás de las dietas de moda en Asia, por ejemplo, la dieta kanten (la palabra japonesa para agar-agar [5] ). Una vez ingerido, kanten triplica su tamaño y absorbe agua. Esto hace que los consumidores se sientan más llenos.
Un uso del agar en la cocina japonesa ( Wagashi ) es el anmitsu , un postre elaborado con pequeños cubos de gelatina de agar y servido en un bol con diversas frutas u otros ingredientes. También es el ingrediente principal del mizu yōkan , otra comida japonesa popular. En la cocina filipina , se utiliza para hacer barras de gelatina en los distintos refrescos gulaman como sago't gulaman , samalamig , o postres como buko pandan , flan de agar , halo-halo , gelatina de cóctel de frutas y el gulaman negro y rojo usado. en varias ensaladas de frutas. En la cocina vietnamita , las jaleas hechas de capas aromatizadas de agar agar, llamadas thạch , son un postre popular y, a menudo, se elaboran en moldes ornamentados para ocasiones especiales. En la cocina india , el agar se utiliza para elaborar postres. En la cocina birmana , una gelatina dulce conocida como kyauk kyaw se elabora con agar. La gelatina de agar se usa ampliamente en el té de burbujas taiwanés .
Se puede utilizar como complemento o sustituto de la pectina en confituras y mermeladas, como sustituto de la gelatina por sus propiedades gelificantes superiores y como ingrediente fortalecedor en soufflés y natillas. Otro uso del agar-agar es en un plato ruso ptich'ye moloko ( leche de ave ), una rica natilla gelatinizada (o merengue suave ) que se utiliza como relleno de pastel o glaseado con chocolate como dulces individuales.
El agar-agar también se puede utilizar como agente gelificante en la clarificación de gel, una técnica culinaria que se utiliza para clarificar caldos, salsas y otros líquidos. México tiene dulces tradicionales hechos de gelatina de agar, la mayoría de ellos en coloridas formas de semicírculo que se asemejan a una rodaja de melón o sandía , y comúnmente cubiertos con azúcar. Se les conoce en español como Dulce de Agar .
El agar-agar es un aditivo no orgánico/no sintético permitido que se utiliza como espesante, agente gelificante, texturizador, humectante, emulsionante, potenciador del sabor y absorbente en alimentos orgánicos certificados. [39]
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 el que se pueden cultivar y observar microorganismos, incluidas bacterias y hongos , bajo el microscopio. El agar es indigerible para muchos organismos por lo que el crecimiento microbiano no afecta al gel utilizado y éste permanece estable. El agar normalmente se vende comercialmente como un polvo que se puede mezclar con agua y preparar de manera similar a la gelatina antes de usarlo como medio de crecimiento. Los nutrientes normalmente se agregan para satisfacer las necesidades nutricionales del organismo microbiano , cuyas formulaciones pueden ser "indefinidas" cuando se desconoce la composición precisa, o "definidas" cuando se conoce la composición química exacta. El agar a menudo se dispensa utilizando un dispensador de medios estéril .
Diferentes algas producen distintos tipos de agar. Cada agar tiene propiedades únicas que se adaptan a diferentes propósitos. El agar se solidifica gracias al componente de agarosa. Cuando se calienta, la agarosa tiene el potencial de derretirse y luego solidificarse. Debido a esta propiedad, se les denomina "geles físicos". Por el contrario, la polimerización de poliacrilamida es un proceso irreversible y los productos resultantes se conocen como geles químicos.
Existe una variedad de diferentes tipos de agar que favorecen el crecimiento de diferentes microorganismos. Un agar nutritivo puede ser permisivo, permitiendo el cultivo de cualquier microorganismo no exigente; Un agar nutritivo para bacterias de uso común es el agar Luria Bertani (LB), que contiene caldo de lisogenia , un medio rico en nutrientes que se utiliza para el crecimiento bacteriano. [40] Otros organismos exigentes pueden requerir la adición de diferentes fluidos biológicos, como sangre de caballo u oveja, suero, yema de huevo, etc. [41] Las placas de agar también pueden ser selectivas y pueden usarse para promover el crecimiento de bacterias de interés e inhibir otras. Se puede agregar una variedad de productos químicos para crear un ambiente favorable para tipos específicos de bacterias o bacterias con ciertas propiedades, pero no propicio para el crecimiento de otras. Por ejemplo, se pueden añadir antibióticos en experimentos de clonación en los que se seleccionan bacterias con plásmido resistente a los antibióticos. [42]
Como gel, un medio de agar o agarosa es poroso y, por lo tanto, puede usarse para medir la motilidad y movilidad de los 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), dependiendo de los objetivos experimentales.
Un ensayo de identificación común implica cultivar una muestra del organismo en lo profundo de un bloque de agar nutritivo. 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 de células 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 con el tiempo varias poblaciones de células que requieren diferentes niveles de estimulación para migrar mediante microfotografía a medida que hacen un túnel hacia arriba a través del gel contra la gravedad a lo largo del gradiente.
El agar de grado de investigación se utiliza ampliamente en biología vegetal , ya que opcionalmente se complementa con una mezcla de nutrientes y/o vitaminas que permite la germinación de las plántulas en placas de Petri en condiciones estériles (dado que las semillas también están esterilizadas). La suplementación con nutrientes y/o vitaminas para Arabidopsis thaliana es 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. Una solución de agar al 1,0 %/MS al 0,44 % + vitamina dH 2 O es adecuada para medios de crecimiento entre temperaturas de crecimiento normales.
Cuando se utiliza agar, dentro de cualquier medio de crecimiento, es importante saber que la solidificación del agar depende del pH. El rango óptimo para la solidificación está entre 5,4 y 5,7. [43] Por lo general, se necesita la aplicación de hidróxido de potasio para aumentar el pH a este rango. Una pauta general es aproximadamente 600 µl de KOH 0,1 M por 250 ml de GM. Toda esta mezcla se puede esterilizar utilizando 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 deseada de hormona, agregarla al volumen conocido de GM y esterilizarla en autoclave para esterilizarla y Evapore cualquier disolvente que pueda haberse utilizado para disolver las hormonas, a menudo polares. Esta solución de hormona/GM se puede esparcir por la superficie de placas de Petri sembradas con plántulas germinadas y/o etioladas.
Sin embargo, experimentos con el musgo Physcomitrella patens han demostrado que la elección del agente gelificante (agar o Gelrite ) influye en la sensibilidad a las fitohormonas del cultivo de células vegetales . [44]
Se utiliza agar:
El agar gelidium se utiliza principalmente para placas bacteriológicas. El agar Gracilaria se utiliza principalmente en aplicaciones alimentarias.
En 2016, AMAM, una empresa japonesa, desarrolló un prototipo de sistema de envasado comercial a base de agar llamado Agar Plasticity, destinado a sustituir los envases de plástico a base de aceite. [49] [50]
El agar se elabora a partir de algas marinas y atrae a las bacterias.
La definición del diccionario de agar en Wikcionario