アルギン酸

アルギンとは



アルギンは、コンブやワカメなどの褐藻類に豊富に含まれる多糖類であり、食物繊維の一種として知られています。純粋なアルギンは白色または淡黄色で、繊維状、顆粒状、粉末状の形態をしています。には溶けにくい性質を持ちますが、アルギンナトリウムなどの可溶性塩として抽出され、食品添加物や医療材料など、様々な用途で利用されています。

アルギンの起源と製法



起源



アルギンは、主に海藻から抽出されます。特に、コンブやジャイアントケルプなどの大型の褐藻類が原料として用いられます。これらの海藻は、世界中で3,000種類以上存在すると言われています。中国では、養殖されたコンブを原料としたアルギンの製造も行われています。

主な原料海藻

Lessonia: 南米に産する大型海藻
Macrocystis (ジャイアントケルプ): 北東太平洋および南太平洋に広く分布
Laminaria (コンブ): 中国山東省沿岸で大規模に養殖
Ascophyllum: 北欧沿岸に広く分布
Durvillea: オーストラリア南岸や南米沿岸に産する
Ecklonia (Sea Bamboo): 南アフリカ南岸に産する大型海藻

製法



アルギン抽出は、以下の工程を経て行われます。

1. 抽出: 原料海藻を洗浄後、アルカリを加えて加熱し、アルギンを可溶化します。海藻中のアルギンは、ミネラルと結合して不溶性のゼリー状になっていますが、ナトリウム塩を加えることで溶性のアルギンナトリウムに置換されます。
2. ろ過: アルギンが十分に溶け出たら、ろ過して不溶性成分を除去し、アルギンナトリウム溶液を得ます。この溶液は粘性が高いため、ろ過の際には大量のを加えて希釈します。
3. 析出: アルギンナトリウム溶液を加えてpHを下げ、不溶性のアルギンとして再析出させます。カルシウム塩を用いることで、アルギンカルシウムとして析出させることも可能です。
4. 乾燥: 析出したアルギンを脱、洗浄後、乾燥させてアルギンを得ます。アルカリで中和することで、アルギン塩(アルギンナトリウム、アルギンカリウムなど)となります。

アルギンの種類と構造



種類



アルギン: に不溶。アルカリで中和すると溶ける。
アルギンナトリウム: によく溶け、粘性のある液体となる。一般的に「アルギン」と呼ばれるものの多くはこれ。
アルギンカリウム: アルギンナトリウムと類似の性質を持つ。歯科印象材の原料として利用されることが多い。
アルギンアンモニウム: アルギンナトリウムと類似の性質を持つ。灰分にならないため、セラミックなどのバインダーに利用される。
アルギンカルシウム: に不溶。特定のアルカリを使用することで溶解する。溶接棒の加工、固定化酵素創傷被覆材などに利用される。
アルギンエステル(アルギンプロピレングリコールエステル): アルギン化プロピレンを付加した誘導体

構造



アルギンは、β-D-マンヌロン (M) とα-L-グルロン (G) の2種類の糖が (1-4)-結合した直線状のポリマーです。MとGの比率や配列は、起源によって異なります。Gブロックは硬く、カルシウムイオンなどの二価カチオンと結合してゲルを形成する性質があります。

アルギンの利用



食品分野



増粘剤、安定剤、ゲル化剤として、様々な食品に利用されています。

増粘剤: 即席麺やパンの食感改良、保形性向上
安定剤: サラダドレッシングの乳化安定、乳菌飲料の分散安定
ゲル化剤: ベーカリーフィリングの耐熱性付与、人工イクラやフカヒレの成形
食物繊維素材: 食物繊維飲料、特定保健用食品

医療分野



歯科材料、手術糸、創傷被覆材などに利用されています。

歯科印象材
手術
創傷被覆材 (カルトスタット、ソーブサンなど)
止血剤 (アルギンナトリウム粉末)
胃炎・胃潰瘍治療薬 (アルギンナトリウム溶液)

工業分野



繊維製紙、鉄鋼、産、農業など、幅広い分野で利用されています。

繊維工業: 染色糊料
製紙業: 特殊紙の表面処理剤、ノンカーボン複写紙のインクコート剤
鉄鋼業: 被覆溶接棒のフラックスバインダー
産業: 養殖魚の餌料バインダー
農業: 栽培用培土の固化バインダー

放射性ストロンチウムの体外排泄効果



アルギンは、消化管内で放射性ストロンチウムと結合し、不溶性の塩を形成して体外への排出を促進する効果があります。これは、アルギンが持つカルボキシル基が、ストロンチウムと選択的に結合する性質によるものです。アルギンを日常的に摂取することで、放射性ストロンチウムの体内への取り込みを低減させる効果が期待されています。

まとめ



アルギンは、食品医療工業分野で幅広く利用される多糖類です。特に、放射性物質の排出促進効果が注目されており、健康維持にも役立つ成分として期待されています。

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