ALGHE (II, p. 465)
Uso nell'industria (p. 473). - Lo sfruttamento delle alghe ha subito in questi ultimi anni un notevole sviluppo - anche con la creazione di apposite industrie estrattive - per la parte che riguarda l'estrazione delle sostanze colloidali (agar, algina, carragenina ed altre: v. schema) contenute in determinati generi di alghe Rodoficee e Feoficee, mentre tutte le altre già note applicazioni (nell'alimentazione del bestiame, come fertilizzanti, come materia prima per l'estrazione di potassa, soda e iodio, per usi farmaceutici) non hanno subito sviluppi ulteriori, ma al contrario in qualche caso è da registrare un certo regresso.
Proprietà caratteristica di tali sostanze colloidali è quella di gonfiarsi in acqua fredda e di passare in soluzione in acqua calda, formando gelatine e mucillaggini di varia consistenza, più o meno comparabili fisicamente con la pectina delle piante terrestri.
Dal punto di vista della loro costituzione chimica esistono invece numerose differenze dalla pectina, anche perché filogeneticamente le primitive piante marine, come le alghe rosse e brune, non possono essere messe in relazione con l'alto grado di evoluzione delle piante terrestri. Studî recenti sulla costituzioue molecolare di questi colloidi (o ficocolloidi, secondo una recente proposta) hanno precisato che essi sono dei polisaccaridi consistenti generalmente in uno o due tipi di semplici unità di monosaccaridi, e, ad eccezione dell'acido alginico, non sono poliuronidi.
Agar. - Questa gelatina (v. agar-agar, I, p. 835), estratta in passato da alghe dei mari della Cina, Giappone, isole della Sonda, ecc., ha visto estendere notevolmente il suo uso in sempre più numerose applicazioni industriali; a seguito di ciò in molte nazioni furono iniziati studî e ricerche per ottenere l'agar dalle alghe viventi in altri mari.
Primi fra tutti gli Stati Uniti, fin dal 1920, iniziarono la produzione dell'agar da alghe come il Gelidium cartilagineum, vegetanti lungo le coste della California; tale industria continuò a svilupparsi nel corso della seconda Guerra mondiale in maniera eccezionale, traendo partito anche dallo sfruttamento della Gracilaria vegetante lungo le coste atlantiche (North Carolina), sì da sopperire a tutte le necessità del paese e da permetterne anche l'esportazione. In Russia, durante il ventennio intercorso tra le due guerre, è stata realizzata la produzione dell'agar lungo le coste del Pacifico (Sakhalin), partendo dall'alga Ahnfeltia plicata. Anche in Australia e precisamente nel Queensland e nella Nuova Galles del Sud, come anche nell'Unione Sudafricana sono sorti impianti per la lavorazione delle alghe del genere Gracilaria, mentre nella Nuova Zelanda si produce attualmente agar partendo invece dalla Pterocladia. In Europa il primo tentativo del genere è stato realizzato sperimentalmente in Italia nel 1941 in seguito al ritrovamento della Gracilaria confervoides nella laguna veneta; nel 1942 fu anzi realizzato il primo impianto industriale, la cui produzione è peraltro limitata e non suscettibile di aumento a causa della scarsità della Gracilaria vivente nei nostri mari. In Spagna si è ottenuto agar mediante l'utilizzazione del Gelidium corneum, che è stato rinvenuto a Santander nel Golfo di Biscaglia e nella provincia di Pontevedra sulla costa atlantica.
L'agar oltre che in batteriologia - quale agente solidificante dei terreni di coltura - è ora largamente usato nell'industria alimentare (come preparazione di budini, come stabilizzatore di prodotti dolciarî e gelati, addensante dei prodotti scatolati, per es. marmellate, gelatine di frutta, carni e negli insaccati); nell'industria tessile quale appretto per tessuti fini di cotone e di seta; nell'industria enologica come chiarificante di vini, birra, e liquori; nella industria dei cosmetici (cold-cream, fissatori per capelli, ecc.); nella preparazione delle pile elettriche a secco; nell'industria meccanica come emulsionante della grafite colloidale e come sostanza lubrificante; nell'industria fotografica in sostituzione delle normali gelatine in speciali film; nell'industria farmaceutica quale blando lassativo e quale eccipiente per ovuli, supposte, cataplasmi, ecc. Per dare un'idea dell'importanza di questo prodotto si tenga presente che solo negli Stati Uniti si consumano annualmente circa 295 t. di agar.
Chimicamente l'agar - secondo studî recenti (1942) - è un polisaccaride costituito da radicali di galattosio. Ciascuna unità della catena consiste in 9 radicali di d-galatto piranosio a vicenda annodati per legame glucosidico in posizione 1-3; questa catena è chiusa all'estremità riducente da un radicale di l-galattopiranosio legato in posizione 4; il gruppo alcoolico primario di ciascun radicale di l-galattopiranosio è esterificato con H2SO4, il quale a sua volta è salificato con Ca.
Nei procedimenti moderni di estrazione dell'agar dalle alghe si sfrutta la sua proprietà di passare in soluzione nell'acqua a temperatura elevata impiegando appositi autoclavi; l'estratto viene quindi purificato a bassa temperatura, ed infine essiccato in corrente d'aria calda o utilizzando i raggi infrarossi.
Algina. - L'algina è contenuta solo in determinati generi di Feoficee. È una sostanza capace di formare gelatine, già nota in passato solo nei paesi dell'Estremo Oriente dove veniva estratta soprattutto da alghe del genere Laminaria.
L'industria dell'algina si è sviluppata ora anche negli S.U. sfruttando le Laminarie delle coste atlantiche dal Maine alla Nova Scotia (Laminaria digitata e L. saccarina) e le gigantesche Fucoidee, come la Macrocystis pyrifera, delle coste della California. Tale industria si è rapidameate estesa anche in Francia e soprattutto in Inghilterra ove si utilizzano le Laminarie dell'Atlantico.
L'algina è usata soprattutto come materiale emulsionante, per ispessire soluzioni e per la preparazione di sospensioni; entra nella composizione di materiali incombustibili, di vernici speciali, di carte impermeabili agli olî e si usa infine come mordente nella stampa di tessuti e in alcune preparazioni farmaceutiche.
Chimicamente è costituita da acido alginico, il quale a sua volta è un acido poliuronico di struttura analoga all'acido peptico, dalla formula generale (C6 H8 O6)n. Esso è interamente composto di radicali di anidride d-mannuronica collegati fra loro in modo piuttosto complesso ed ancora non bene chiarito (1939)
Per gli usi pratici si usano gli alginati di sodio, di calcio, di magnesio, di ammonio, di cromo ed altri. Il metodo di estrazione dalle alghe è basato sul fatto che l'acido alginico è insolubile, mentre il suo sale sodico è facilmente solubile in acqua. Per questo scopo l'alga fresca viene messa a digerire con soda, la quale con l'acido alginico forma il relativo alginato sodico solubile. La soluzione è separata per filtrazione dai residui solidi delle alghe e dal filtrato viene precipitato l'acido alginico acidificando. Con questo vengono poi preparati i varî alginati.
Carragenina. - È l'estratto, idrosolubile a caldo, ottenuto dal Chondrus crispus delle Rodoficee. L'uso di tali alghe come prodotto alimentare era noto da lungo tempo nei paesi dell'Europa settentrionale e specialmente in Inghilterra e Irlanda (da cui il nome di Irish moss o muschio d'Irlanda), donde era largamente esportato anche negli Stati Uniti. A seguito del ritrovamento del Chondrus nelle acque del Massachusetts e del Maine, fu organizzata anche negli S.U. un'industria per preparare l'estratto, con una produzione che si aggira sulle 2.300 t. annue. Per le applicazioni la carragenina si può considerare un sostituto dell'agar, ma rispetto a questo ha un maggiore contenuto in ceneri e un minere potere gelificante. Anche chimicamente mostra la stessa rassomiglianza, essendo costituita da radicali di galattosio riuniti per legami in posizione1-3 e gruppi solforici esterificati. La carragenina in condizioni naturali è una mescolanza di sali di Na, K e Ca dell'acido carragenico. La preparazione industriale della carragenina è simile a quella dell'agar.
Un altro prodotto, che per la sua costituzione chimica si può identificare con la carragenina, è stato ottenuto durante la recente guerra in Inghilterra trattando opportunamente la Gigartina stellata vivente nei mari della Scozia. La sua preparazione industriale non è stata ancora resa nota, ma si è a conoscenza che il prodotto ha dato buoni risultati nella tecnica batteriologica.
Altri ficocolloidi. - Il più importante è l'estratto, anche esso idrosolubile a caldo, della Phyllophora rubens del Mar Nero. L'utilizzazione di questa alga è stata recentemente messa a punto da tecnici sovietici, i quali affermano che essa si può considerare come un ottimo sostituto dell'agar. La sua costituzione chimica è però ancora sconosciuta. La laminarina, che viene estratta da varie alghe del genere Laminaria, dal punto di vista chimico differisce dagli altri ficocolloidi, essendo costituita da radicali di glucosio con la formula bruta (C6 H10 O5)n. La fucoidina viene preparata anch'essa dalle laminarie oltre che dalle alghe del genere Fucus. Ha costituzione chimica simile alla Laminarina e come questa non presenta grande interesse commerciale. La funorina è estratta dal Gloiopeltis (detto Funori in giapponese) ed è usata nei paesi dell'Estremo Oriente come materiale di appretto per tessuti. L'iridoficina viene preparata in Californía dall'alga rossa Iridophycus flaccidum, dal cui estratto si isola per elettrodialisi l'acido corrispondente. Trova però scarso impiego allo stato di sale di sodio.