L’agarosio è un polimero lineare di origine naturale estratto dalle pareti cellulari di alcune alghe rosse appartenenti alla classe delle Rhodophyceae, conosciute per essere presenti principalmente nell’Oceano Pacifico e nell’Oceano Indiano. Insieme all’agaropectina, l’agarosio è uno dei costituenti dell’agar agar, un polisaccaride con proprietà gelificanti.
Proprietà dell’agarosio
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L’agarosio è biodegradabile, biocompatibile e, in soluzione acquosa, si comporta come un tipico colloidale estremamente idrofilo, liofilo ed inerte. La capacità di formare gel stabili in modo reversibile lo caratterizza. Quando raffreddato al di sotto dei 45 °C, l’agarosio subisce gelificazione, dando origine a una struttura rigida ordinata con eliche coassiali singole e doppie. Questa transizione è completamente reversibile e avviene grazie all’interazione tra catene di gruppi ossidrilici e con l’acqua.
Il processo di gelificazione dipende principalmente dalla formazione di legami a idrogeno e può essere influenzato dalla presenza di agenti caotropici, composti organici che possono interferire con tali legami.
Elettroforesi
L’elettroforesi su gel di agarosio è una tecnica utilizzata in biologia molecolare per l’analisi e la separazione di frammenti di DNA e RNA da miscele complesse. I gel di agarosio, a differenza di altri supporti idrofili, non subiscono variazioni significative di volume durante il processo.
In conclusione, l’agarosio si rivela un componente versatile con diverse applicazioni nel campo della biologia molecolare, grazie alle sue proprietà uniche di gelificazione e compatibilità con biomolecole.
Utilizzo di enzimi nell’industria con tecniche di immobilizzazione
Nel contesto della catalisi omogenea, l’uso di enzimi presenta diverse sfide che complicano l’economia dei processi industriali. La produzione su larga scala di enzimi è particolarmente costosa, mentre il recupero degli enzimi solubili dopo la reazione risulta complesso e dispendioso in termini di risorse. Una soluzione a questi problemi è la tecnica di immobilizzazione enzimatica, che consiste nel fissare gli enzimi su supporti solidi in modo da mantenere parte della loro attività catalitica.
Scelta del supporto solido per l’immobilizzazione degli enzimi
Durante il processo di sviluppo di un sistema di immobilizzazione enzimatica, la selezione del supporto solido gioca un ruolo fondamentale. Considerando che gli enzimi tendono a essere instabili in ambienti idrofobici, i supporti solidi idrofili sono preferibili per l’immobilizzazione degli enzimi. Tra i supporti organici disponibili, l’agarosio si distingue per la sua idrofilia, la varietà di dimensioni dei pori e la resistenza all’agitazione meccanica. Inoltre, le dimensioni delle particelle di agarosio possono essere modulate per adattarsi alle diverse applicazioni, variando da millimetri a micrometri.
Separazione molecolare tramite gel poroso
Un’altra applicazione interessante di supporti solidi è il gel poroso utilizzato per la separazione molecolare in base alle dimensioni delle molecole. La struttura a pori del gel consente alle molecole più piccole di attraversare più rapidamente rispetto a quelle di dimensioni maggiori, consentendo una separazione efficace in base alla velocità di attraversamento dei pori. Questo processo trovare spazio in diversi settori, come ad esempio in ambito chimico e farmaceutico.
In conclusione, l’impiego di supporti solidi per l’immobilizzazione degli enzimi e per la separazione molecolare rappresentano approcci innovativi per ottimizzare processi industriali e di laboratorio, riducendo i costi e migliorando l’efficienza complessiva delle reazioni chimiche.
