агар

АГАР (агар-агар)

полисахаридный препарат, получаемый из некоторых морских красных водорослей. Содержит 50–80% агарозы-линейного полисахарида, построенного из строго чередующихся остатков 3-О-замещенной β-D-галактопиранозы (изредка 6-О-метилD-галактопиранозы) и 4-О-замещенной 3,6-ангидроL-галактопиранозы (см. формулу). Агарозе сопутствует "агаропектин"-фракция кислых полисахаридов, углеводный скелет которых построен по тому же типу, но регулярность структуры замаскирована неск. способами: 1) остатками пировиноградной кислоты, образующими циклич. ацетали с группами OH в положениях 4 и 6 некоторых остатков β-D-галактозы, 2) остатками серной кислоты, связанными эфирной связью с разл. группами OH, 3) заменой части остатков 3,6-ангидроL-галактозы остатками 6-сульфата-α -L-галактозы.

А. не раств. в холодной воде, легко раств. в кипящей. Водные растворы, содержащие 0,5–1,5% А., при охлаждении до 32–39 °C образуют прочные гели, которые плавятся выше 85 °C. Гелеобразование особенно характерно для агарозы; накопление в "агаропектине" отклонений от структуры агарозы приводит к ослаблению и даже к полному исчезновению его гелеобразующей способности.

А. устойчив в нейтральных растворах, при нагревании в водном растворе щелочи может происходить элиминирование HSO₄⁻ из остатков 6-сульфатаL-галактопиранозы с образованием остатков 3,6-ангидроL-галактопиранозы, что приводит к увеличению гелеобразующей способности А. Предполагается, что аналогичная ферментативная реакция — заключит. стадия биосинтеза агарозы. В кислых средах А. менее устойчив, чем большинство полисахаридов, поскольку 3,6-ангидроL-галактозидные связи расщепляются кислотами приблизительно в 100 раз легче β-галактозидных. При частичном кислотном гидролизе А. с высоким выходом можно получить 4-ОО-галактопиранозил-3,6-ангидро-L-галактозу (агаробиозу), а при метанолизе или меркаптолизе — соотв. диметилацеталь или дитиоацеталь агаробиозы. При полном кислотном гидролизе А. расщепляются β-галактозидные связи и остатки 3,6-ангидро-L-галактозы подвергаются практически полной деградации. Ферменты, расщепляющиегалактозидные связи в А. обнаружены в некоторых морских бактериях и моллюсках; α-агаразы, расщепляющие гликозидные связи остатков 3,6-ангидроL-галактозы, встречаются гораздо реже.

Агароза имеет характерный спектр ¹³С-ЯМР, насчитывающий 12 сигналов в соответствии с числом атомов С в дисахаридном повторяющемся звене полимера.

В водорослях А. осуществляет прочное сцепление клеток друг с другом, обеспечивая целостность организма. Будучи полианионом, А., вероятно, служит также барьером для катионов морской воды, а его высокая гидрофильность предохраняет от высыхания водоросли, обнажающиеся при отливе. Для пром. получения А. используют гл. обр. водоросли родов Gracilaria (ок. 60% мирового производства) и Gelidium, в СССР — рода Ahnfeltia.

А. извлекают из растений горячей водой, часто с предварит. щелочной обработкой сырья для удаления части примесей и облегчения послед. экстракции. Очищают А. методом замораживания-размораживания, при котором происходит разделение геля и маточного раствора, уносящего примеси. Агарозу из А. выделяют ионообменной хроматографией или осаждением агаропектина в виде труднорастворимых солей.

А. используют при приготовлении плотных бактериальных сред, применяемых для культивирования и диагностики бактерий, а также как желирующее вещество в пищевой (особенно в кондитерской) промышленности. Агароза-носитель в гель-хроматографии, аффинной хроматографии, гелевом электрофорезе, иммунодиффузии и иммуноэлектрофорезе.

Мировое производство А. превышает 4500 т/год (1980), в т. ч. в Японии более 2000 т/год.

^{Лит.: Бемиллер Дж. Н., Агар, в кн.: Методы химии углеводов, пер. с англ., М.. 1967, с. 314–17; Percival E., McDowell R., Chemistry and enzymology of marine algal polysaccharides, L.-N.Y., 1967; Selby H. H., SelbyT.A., Agar, в кн.: Industrial gums. N.Y, 1959, p. 15–49.}

_{А. И. Усов}