Come preparare un gel di agarosio

Le leggi della chimica trovano la loro applicazione in diversi campi della vita quotidiana. Basti pensare all'impiego di sostanze ed estratti naturali per l'industria farmaceutica o quella alimentare. Restando in tema di estratti naturali, prendiamo in esame l'agarosio. Si tratta di un poligalattoside che si ottiene dall'agar-agar, una sostanza derivante dalle alghe rosse marine. Esso contiene in sé delle molecole di D-galattosio, una sostanza che ritroviamo anche nel latte. Insieme al glucosio, il galattosio va a costituire il lattosio, ovvero uno zucchero disaccaride. Dalla purificazione dell'agar-agar otteniamo dunque l'agarosio, solitamente impiegato come sostanza gelatinosa colloidale bifasica. Il gel di agarosio risulta solubile in acqua ad alte temperature e si gelifica quando subisce un processo di raffreddamento, con temperature inferiori ai 50°C. Esso viene generalmente impiegato in microbiologia per preparare al meglio i terreni per la coltura. Se invece lo impieghiamo in farmaceutica, esso svolge una funzione fitoterapica in qualità di lassativo e gastroprotettore. In ambito alimentare, questa sostanza si sfrutta come sostitutivo della colla di pesce. Ma come si fa a preparare un gel di agarosio per i vari impieghi sopra citati? Scopriamolo con l'aiuto del presente tutorial. Qui di seguito ci verranno spiegati i vari iter nel modo più chiaro possibile.

• Agarosio (Agar - Agar)
• Acqua o altro liquido
• Soluzione da gelificare
• Tamponi TAE o TBE
• Bromuro di Etidio
• Apparato elettroforetico

Il gel di agarosio impiegato in microbiologia ci serve per creare le condizioni ottimali in vista di future coltivazioni sui terreni. Il gel di agarosio non è biodegradabile, ma funge da solidificatore per le varie soluzioni destinate al terreno al fine di incrementare la costituzione di colonie batteriche o colture di altre cellule. Si inizia col depositare tali sostanze nutrienti nelle piastre Petri, per poi aggiungere il gel di agarosio. In questa fase sono di vitale importanza le condizioni del supporto, che deve essere sterile e atossico. In questo modo si possono riprodurre batteri e altre cellule in laboratorio, per poi avviare le semine. Per preparare adeguatamente un gel di agarosio, dobbiamo tener conto delle temperature che favoriscono l'ebollizione e la gelificazione della soluzione acquosa di partenza. I terreni di coltura prevedono l'impiego di concentrazioni di gel comprese tra l'1% e il 2%. A tal proposito, occorre effettuare un lavoro certosino e assicurarsi di creare tutte le condizioni favorevoli ad un impiego ottimale del gel per le coltivazioni.

Passiamo ora alla procedura utile per preparare un gel di agarosio destinato all'impiego in ambito farmaceutico e fitoterapico. In questo caso dobbiamo realizzare un addensante lassativo e protettore delle mucose gastrointestinali. Inutile dire che occorre avere buone competenze in ambito farmaceutico per preparare questo gel in laboratorio. Inoltre è importante lavorare in un ambiente completamente asettico. Impiegato nelle giuste quantità, il gel di agarosio dovrà comportarsi da eccipiente. Esso andrà ad addensare creme, pomate, dentifrici e igienizanti in gel, se impiegato in concentrazioni piuttosto basse. A tal proposito occorre tener conto di tutte le percentuali riguardanti ogni singolo ingrediente del farmaco in preparazione. Il gel di agarosio si presta egregiamente alla realizzazione di preparati galenici e la sua concentrazione determina la tipologia di utilizzo. Se preparato in concentrazioni superiori, esso agisce come lassativo in concomitanza con le concentrazioni di H2O e altri liquidi presenti in sostanze purganti.

La preparazione di un gel di agarosio per l'impiego in ambito alimentare, si traduce nella realizzazione di un gelificante naturale, capace di sostituire la gelatina di origine animale. L'agar-agar si trova generalmente sotto forma di polvere e viene incluso nelle miscele per la preparazione dei dolci. Questa sostanza può subire una dissoluzione se entra in contatto con un liquido, come l'acqua o il latte che usiamo nella preparazione dei dolci. Inoltre dovremo procedere con l'ebollizione della soluzione e con il conseguente raffreddamento. Grazie a quest'ultimo processo, otterremo una gelificazione dell'agarosio, poiché la soluzione verrà esposta ad una temperatura più bassa rispetto a quella della cottura. In questo caso dobbiamo fare attenzione alle temperature. Se lasciamo scaldare la soluzione, il potere gelificante del composto risulterà pressoché nullo. Quando acquistiamo una confezione di preparato industriale per budini, panna cotta o crème caramel, troviamo l'addensante E406, che corrisponde proprio all'agarosio. Esso si trova anche in concentrazioni pari al 10% in succhi di frutta filtrati, perfetti per la preparazione di gelatine trasparenti, che vengono poi aromatizzate e colorate con diversi prodotti naturali o di sintesi.

Come abbiamo appena appurato leggendo i passaggi precedenti, tutti i processi per la preparazione di un gel di agarosio risultano caratterizzati da una fase di dispersione a freddo, seguita da una dissoluzione a circa 100° C e da un lento raffreddamento finale. In base al tipo di utilizzo, le concentrazioni di gel di agarosio sono variabili e consentono quindi di ottenere diversi prodotti. Volendo riassumere la preparazione del gel, possiamo dire che si inizia dallo scioglimento, tramite ebollizione, dell'estratto di agar-agar sotto forma di polvere. Per ottenere il gel di agarosio, dobbiamo favorire un raffreddamento del composto, esponendolo ad una temperatura possibilmente più bassa di 40°C. Fato ciò, avremo ottenuto una sostanza gelificante da impiegare in vari ambiti. Ma non abbiamo ancora finito. C'è un ultimo step di cui tener conto, il quale ci aiuterà nello studio delle funzioni espletate dal gel di agarosio nei differenti campi d'applicazione.

Una volta ottenuto il composto gelatinoso mediante raffreddamento, potremo effettuarne un'elettroforesi. Questo processo si compie generalmente in una vasca contenente una soluzione tamponata. In fase di deposito nella vaschetta, viene applicato un campo elettrico che separa le varie parti costitutive dell'agarosio. Le molecole di DNA si spostano verso la carica elettrica di polo positivo. Sono visibili soltanto se vengono a contatto con una sostanza come il bromuro di etidio. Ovviamente l'elettroforesi del gel si esegue unicamente per studiare le concentrazioni di agarosio e il comportamento delle molecole di DNA. Questo passaggio non è dunque obbligatorio per le preparazioni a scopo alimentare. Ci torna però utile in ambito microbiologico e farmaceutico per capire meglio quali sono le condizioni favorevoli in fatto di nutrimento del terreno e azione medicamentosa per l'organismo umano. Ed ecco che abbiamo un'idea più chiara su come preparare un gel di agarosio.

• Effettuare l'elettroforesi in ambiente asettico, prestando attenzione ad utilizzare tamponi sterili.
• Fare attenzione alle concentrazioni di agarosio in base al suo impiego sotto forma di gel.

• Elettroforesi su gel d'agarosio
• Elettroforesi su gel agarosio per la separazione di frammenti di DNA

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