Carrageenan | |
Identifikation | |
---|---|
Synonymer |
carrageenan |
N o CAS |
(κ) (λ) (ι) |
N o ECHA | 100.029.556 |
N o EF | Nummer 232-524-2 234-350-2 (κ) 232-953-5 (λ) 232-949-3 (ι) |
ChEBI | 3435 |
N o E | E407 , E407a |
FEMA | 2596 |
Udseende | solid farveløs til beige |
Kemiske egenskaber | |
Molar masse | 1.000 til 1.000.000 (kommerciel form) |
Fysiske egenskaber | |
Opløselighed |
10 g · L- 1 (vand, 80 ° C ); Insol. i ethanol ; Normalt uforskammet. i olier og organiske opløsningsmidler; Sol ivandfri hydrazin ; Lille sol i formamid , DMSO ; Insol i N, N-dimethylformamid |
Enheder af SI og STP, medmindre andet er angivet. | |
Den carrageenan (eller carrageenan) er et polysaccharid ( galactan ) ekstrakt af røde alger tjener som fortykningsmiddel og stabilisator i fødevareindustrien . Den bærer koden E407 for klassificeringen af fødevaretilsætningsstoffer .
Carrageenaner gør det muligt at danne varme geler (op til 60 ° C. ) og er derfor af interesse sammenlignet med traditionelle dyregelatiner .
Forskere er blevet ført til at stille alvorlige spørgsmål om dette tilsætningsstofs toksicitet i mad. Fra undersøgelser udført på dyr er det blevet vist tilfælde af tarmbetændelse, sårdannelse og kolik ved at tilsætte dette tilsætningsstof i drikkevandet. Nogle praktiserende læger anbefaler at undgå indtagelse af fødevarer, der indeholder carrageenaner, især for mennesker med gastrointestinale problemer .
Carrageenan ekstraheres hovedsageligt fra Kappaphycus alvarezii og Eucheuma denticulatum . Den Chondrus crispus (irsk mos), selv om den oprindelige kilde af carrageenan, der næppe anvendes til disse formål.
Den Betaphycus gelatinum producerer en bestemt type carrageenan, mens nogle alger i Sydamerika bliver stadig mere populære med carrageenan producenterne at diversificere kilderne til alger til rådighed, og at udtrække forskellige kvaliteter af carrageenan. Gigartina skottsbergii , Sarcothalia crispata og Mazzaella laminaroides er de mest værdifulde arter i dag, alle samlet i Chile. Den Gigartina canaliculata høstes i små mængder i Mexico og Hypnea musciformis er høstet i Brasilien.
På kysten af det armorikanske massiv , især i Bretagne , vælger tangopsamlere (mennesker, der høster røde alger ved lavvande) (under det almindelige navn lille tang) Chondrus crispus (irsk mos), men dette vedrører også, skønt 'til en mindre grad, Mastocarpus stellatus og Iridaea cordata .
Tre hovedkategorier af carrageenaner markedsføres i dag:
Hver af disse kategorier har en særskilt struktur og egenskaber. De væsentligste forskelle i molekylær struktur er antallet og placeringen af sulfatgrupper såvel som antallet af 3,6-anhydro-galactose (3,6-AG) broer. Positionen af de sulfaterede grupper kan bestemmes ved infrarød spektrofotometri .
Kappa-carrageenan har kun en sulfatgruppe og en 3,6-anhydro-galactosebro. Det dannes i algerne takket være enzymet dekinase. Denne dekinase fjerner bøjningerne i strukturen ved at fjerne sulfatet ved C-6 og derefter tillade dannelse af en 3,6-anhydro-galactose bro. Kappa-carrageenan består af 28 til 35% 3,6-anyhydrogalactose- broer og 25 til 30% af sulfatgrupper.
Iota-carrageenan har en lignende struktur som kappa-carrageenan, men har to sulfatgrupper med en procentdel af sulfatgrupper mellem 28 og 30%. Iota-carrageenan har en mængde på 3,6-AG på mellem 25 og 30%. Lambda-carrageenan består af 32 til 39% sulfatgrupper, men indeholder ikke 3,6-AG.
Viskositeten afhænger af forbindelsens beskaffenhed, jo lavere graden af substitution på galactose- rygraden , jo hårdere og mere resistente vil de dannede geler være. Blandt de tre typer carrageenaner, der er nævnt ovenfor, er det kappa-carrageenan, der har færrest sulfatgrupper. Kappa-carrageenan vil derfor være oprindelsen til en stærk gel. Iota-carrageenan har et mellemliggende substitutionsniveau og har derfor en lavere geleringsevne end kappa-carrageenan. Imidlertid er iota-carrageenan i stand til at danne en meget fleksibel gel, som også har evnen til at kontrollere synerese .
Lambda-carrageenan har derimod ikke en gelerende egenskab. Dette forklares ved, at lambda-carrageenan har den højeste substitutionsgrad (og derfor de fleste sulfatgrupper) af de tre typer carrageenaner. 6-sulfateringen af lambda-carrageenan danner en bøjning og forhindrer dannelsen af en dobbelt spiral . Sammenslutningen af dobbelthelixer gør det muligt at danne et 3D- netværk, der er oprindelsen til dannelsen af en termoreversibel gel.
På grund af deres geldannende egenskaber , er carrageenaner anvendes i de fleste industrielle mælkedesserter ( dessert cremer , yoghurt , flans , etc. ). De bruges som alternativer til gelatine til vegetarer og veganere.
De amerikanske laboratorieundersøgelser af cellulær onkologi fra National Cancer Institute i Bethesda i Maryland antyder, at carrageenan kan fungere som et mikrobicid mod seksuelt overførte infektioner . Laboratorieundersøgelser har vist et bredt spektrum af antiviral aktivitet for carrageenan.
HSV (Herpes Simplex Virus)Det ville være muligt at en carrageenan-baseret gel tilbyder beskyttelse mod herpes virus HSV-2 (i) ved at kombinere med receptorer af virus og således forhindrer virus fra at knytte sig til cellerne. Hos mus er beskyttelsesgraden for denne gel 85%.
De anatomiske smøremidler og smøremiddeladditiver kondomer indeholder carrageenan, og nogle af disse produkter har vist sig at være potente inhibitorer i denne undersøgelse (selvom anden indeholdende afse). (Se herpes ).
HPV (humant papillomavirus)Laboratorieundersøgelser har vist, at carrageenan er en effektiv hæmmer mod human papillomavirus (HPV) infektion in vitro og hos dyr. Kliniske undersøgelser blev afsløret på den internationale papillomaviruskonference i 2010 ( Montreal , Canada ), der viste, at et anatomisk carrageenanbaseret smøremiddel kaldet Carraguard er effektivt til at forhindre HPV-infektion hos kvinder. Kliniske undersøgelser antyder, at visse smørende geler, såsom Divine No 9 og Bioglide, også er effektive mod disse infektioner.
HIV ( Human Immunodeficiency Virus or HIV)En klinisk undersøgelse Fase III foretaget af Population Council (i) evaluerede effektiviteten af en gel smøremiddel baseret carrageenan som Carraguard mod seksuelt overførte infektioner og især Virus human immundefekt (HIV) i kone. En undersøgelse foretaget mellem 2004 og 2007 på 4.000 kvinder i Sydafrika afsluttede denne undersøgelse, men sidstnævnte fandt statistisk ingen forskel hos kvinder, der bruger eller ikke bruger smøremiddel. En af konklusionerne er, at gelen ikke øger risikoen for transmission og ikke har nogen bivirkninger, så den kunne bruges som bærer til administration af antiretrovirale midler i fremtidige undersøgelser.
Andre undersøgelser, der er udført i makakker , viser den samme effektivitet af den carrageenanbaserede gel som de kliniske undersøgelser , men for simian-immundefektvirus (SIV). I direkte kontrast til de opnåede in vitro- resultater , hvor anvendelsen af gelen viste en stigning i HIV- og SIV-infektioner, skønt tilsyneladende en fejl i proceduren i kliniske studier anvendt på dyreforsøg kunne forklare forskellene.
KoldEn klinisk undersøgelse antyder, at carrageenan ville være et effektivt stof mod forkølelse (ved at mindske symptomerne og niveauet af virus i næsesekretionerne). Marinomed Biotechnologie GmbH, et østrigsk selskab , gjorde en undersøgelse i 2010 tyder på, at deres næsespray, der indeholder carrageenan, kan være effektiv som en behandling til kolde virus .
Siden 1960'erne har karrageenaner rejst spørgsmål om deres indflydelse på menneskers sundhed. Deres forbrug er blevet estimeret til 0 til 7 g / dag pr. Person eller mellem 0 og 1 ppm / dag . Selvom forskning viser en sammenhæng mellem carrageenaner og gastrointestinale problemer, der ses hos modeldyr, er kontroverser store og drevet af manglen på videnskabelig bevis.
Poligéenaner, også kaldet nedbrudte carrageenaner, er hydrolyseprodukter af carrageenaner. Reaktionen kan forekomme ved opvarmning til høje temperaturer (> 80 ° C ) og stærk surhed. De vejer mellem 10 og 20 kDa og er årsagen til betændelse og læsioner observeret i fordøjelseskanalen, hvis de indtages i høje doser. Giftige, de bruges ofte af forskere til at inducere vævsbetændelse for at teste antiinflammatoriske lægemidler på forsøgsdyr. En videnskabelig komité, der arbejdede for Europa-Kommissionen, anbefalede, at dosis af nedbrudt carrageenan (derfor lav molekylvægt) maksimalt var 5% (hvilket er detektionsgrænsen) på den samlede masse af carrageenan. Test på fødevarer, der indeholder høje doser carrageenan, har vist, at mange er forurenet med nedbrudt (lav molekylvægt) carrageenan. Baseret på forskning, der konkluderer, at det kan forårsage tyktarmskræft hos forsøgsdyr, anerkender Det Internationale Agentur for Kræftforskning ( IARC ) carrageenan som et muligt kræftfremkaldende middel . I 2002 blev det anerkendt, at oral administration af carrageenaner ikke var kræftfremkaldende på lang sigt, og at der ikke var noget bevis, der understøtter den tumorinducerende eller kræftfremkaldende virkning hos rotter. Undersøgelse fra 2007 bekræfter den ikke-kræftfremkaldende virkning af langvarig eksponering for 5% carrageenaner
Siden 1960'erne har forskning knyttet diæt carrageenan til gastrointestinale problemer hos forsøgsdyr.
En undersøgelse offentliggjort i 2006 indikerer, at carrageenan forårsager betændelse i tarmens epitelceller under kultur in vitro via BCL10-cellereceptorvejen , hvilket resulterer i aktivering af NF-KB og Interleukin 8 . Carrageenan kan derfor være immunogent (hvilket resulterer i et immunsystemrespons) på grund af dets usædvanlige forbindelse med alfa-1,3-galactosidinsyre. Forbrug af carrageenan kan spille en rolle i tarmbetændelse, da BCL10-receptorer ligner NOD2 ( nukleotidbindende oligomerisering domæne-holdigt protein 2 ), idet denne mutation er kendt i Crohns sygdom .
Carrageenan kan interferere med aktiviteten af makrofager . Undersøgelser på rotter , marsvin og aber indikerer, at indtagelse af carrageenaner i kosten kan forårsage sårdannelse i mave-tarmkanalen og øge (men ikke starte) udviklingen af kræft i fordøjelseskanalen . Andre eksperimenter ved anvendelse af humant cellevæv viste lignende resultater, men ingen gav endelige resultater.
Den maksimalt tilladte dosis i formuleringer af børns produkter var 300 ppm (mg / kg). I 2007 fraråder JECFA brug af carrageenaner eller processer baseret på carrageenaner, især for produkter beregnet til denne befolkning. I 2011 en kommission af FAO og WHO om mad tilsætningsstoffer siger, at: "på grundlag af de foreliggende oplysninger, er det ikke anbefales til brug carrageenan eller ekstrakter af Eucheuma mad alger i børns mad" .
Som reaktion på disse advarsler er der udført undersøgelser for at bekræfte sikkerheden ved doseringen af carrageenaner i disse formuleringer fra 0 til 2.500 ppm . Testene blev udført på smågrise over en periode på 28 dage, hvilket svarer til perioden 0-23 måneder hos mennesker. I løbet af denne periode er den infantile tarmbarriere umoden, hvilket tillader store mængder makromolekyler at passere gennem epitelet og nå blodbanen. Den målte række af parametre (blodprøver, indvirkning på immunsystemet osv.) Og især analyserne vedrørende mastceller afslørede ingen skadelige virkninger.
I 2015 konkluderede ”JECFA, at brugen af carrageenaner i modermælkserstatninger og modermælkserstatninger til specielle medicinske anvendelser til spædbørn i koncentrationer op til 1000 ppm (mg / l) er sikker.” .
Ikke-statslige organisationer som Cornucopia Institute (en) , en NGO, der overvåger fødevare- og landbrugslovgivningen, anmodede om, at carrageenan fjernes fra den økologiske mad certificeret af US Department of Agriculture (USDA).
De sundhedsmæssige bekymringer, der tilskrives carrageenan, har ført til en verdensomspændende stigning i priserne på grund af større lovgivning om dets anvendelse som tilsætningsstof til fødevarer . Det har også ført til en kraftig stigning i priserne til non-food brug, især i kunstneriske materialer. Et kunstigt alternativ til mange anvendelser ville være methylcellulose , som også er et fødevaretilsætningsstof, der har en større markedsandel i USA end carrageenan.
Den agar er et andet produkt afledt af rødalger gelering.