Lagar o també denominat agar-agar (del malai agar-agar, que significa "gelea"), altrament conegut sota nom de "gelosa", "gelosina", "gelatina vegetal" i "gelatina xinesa" o "gelatina japonesa", entre d'altres, degut al seu origen asiàtic, és un polisacàrid natural que s'obté de les parets cel·lulars d'algunes espècies d'alga vermella, en particular dels gèneres Gelidium, Eucheuma i Gracilària.
Aquest va ser descobert de forma inesperada al Japó i avui dia es comercialitza internacionalment per usos diversos com a producte d'origen asiàtic.
Gràcies a l'aparició de noves tècniques analítiques al cap dels anys, s'ha conclòs que l'agar està format principalment dagarosa i d'agaropectina. Aquests últims són dos polisacàrids que pateixen diverses alteracions en la seva composició i estructura, ja que se sotmeten a canvis seguits de temperatura, o a altres tractaments, durant el procés d'elaboració. Això fa que l'agar adquireixi unes característiques i un comportament que també li permetin classificar-se com a una substància gelatinosa.
A més, l'agarosa i l'agaropectina són els principals contribuents, entre d'altres, en les diferents propietats de l'agar, com són la capacitat de gelificar-se, la resistència del gel, la solubilitat, la viscositat…
Aquesta capacitat de gelificar-se el converteix en un recurs àmpliament habitual en la indústria alimentària. Tanmateix, és especialment utilitzat en microbiologia i biotecnologia, ja que no té un valor nutritiu pels microorganismes (bacteris i fongs, però per a virus no), en cosmètica i en la indústria farmacèutica, entre d'altres. A part, com que és ric en fibra i altres micronutrients essencials, fan d'ell una substància beneficiosa per la salut.miniatura|Gelatina d'agar Història L'agar té els seus orígens al Japó a mitjan , en el que avui és Kyoto. Segons la història documentada, un posador, Minoya Tarozaemon, el va descobrir accidentalment quan estava servint a un senyor feudal un plat que contenia algues Gelidium i les sobres del plat en quedar exposades al fred de la nit es van transformar en una substància blanca porosa i esponjosa, que en bullir-se en aigua i refredar-se tornava a tenir la textura de gel. En Shimizu-mura, el Japó, es troba un monument que commemora la primera fabricació comercial de l'agar duta a terme per un parent de Tarozaemon, Miyata Hanbei de Aza Shiroyama.
El consum de extractes d'algues similars a gel d'agar probablement es remunta a temps prehistòrics en moltes de les zones costaneres, i encara el seu consum es practica avui dia en molts àmbits.
L'agar es va introduir per primera vegada en l'Extrem Orient i posteriorment a la resta de països amb producció d'algues agaròfites. A Europa, el seu ús es va introduir en 1859 pel francès Anselme Payen com a aliment xinès i l'any 1882 es va començar a utilitzar s'estava utilitzant per a medis de cultiu bacterians i les seves aplicacions microbiològiques pel microbiòleg alemany Walther Hesse, un assistent que treballava en el laboratori de Robert Koch. L'agar era ideal perquè els microorganismes poguessin créixer a altes temperatures, ja que aquest no es fon enfront d'altes temperatures.
En els últims tres segles, fins a mitjan , el Japó va monopolitzar la producció d'agar. Abans de la guerra, la Xina era un bon client de l'agar japonès, a més de comercialitzar internacionalment l'agar a Europa. Després de la Segona Guerra Mundial molts països van començar a produir agar.
Avui dia, hi ha diversos països que exporten l'agar a més del Japó, com la Xina, Corea del Sud, Espanya, Xile o el Marroc, entre d'altres.
Composició química La investigació i la recerca del coneixement de l'estructura i la composició de l'agar es va iniciar al s. XIX i s'estén fins al dia d'avui, tot i que els grans descobriments van tenir lloc entre el s. XIX i el s. XX. Al principi, la investigació es va enfocar a identificar els components principals de l'agar i es va concloure que, a escala química, els components fonamentals de l'estructura de l'agar són la D-galactosa, el 3,6-anhidro-L-galactosa i el sulfat.
Més tard, amb l'aparició de noves tècniques d'anàlisi, especialment l'espectroscòpia de RMN de 13C, es va poder constatar que aquests components químics essencials s'organitzen per formar dues grans categories primordials i més complexes de polisacàrids, que són lagarosa i lagaropectina.
Lagarosa (aprox. 70% de l'agar) és un polisacàrid format per unitats repetitives de disacàrids dagarabiosa. L'agarabiosa està formada per dues subunitats: la β-D-galactopiranosa i la 3,6-anhidro-α-L-galactopiranosa, les quals estan unides per enllaços α-(1 → 3) i β-(1 → 4), respectivament. L'agarosa presenta una alta capacitat de dissoldre’s en aigües d'elevada temperatura, en canvi, una baixa solubilitat en aigües de baixa temperatura. Quan es dissol en aigua calenta i seguidament en aigua freda provoca una organització espacial i unes interaccions entre la β-D-galactopiranosa i la 3,6-anhidro-α-L-galactopiranosa que permeten que l'agar presenti la seva qualitat essencial, que és la capacitat gelificant de l'agar.
Tanmateix, aquesta estructura i capacitat gelificant li permet ser una eina indispensable en moltes tècniques de laboratori del camp de la biologia molecular, la bioquímica i la biologia cel·lular, com són l'electroforesi d'àcids nucleics, les plaques de gel o recobriment de cèl·lules en cultius de teixits, els medis de cultiu cel·lular i tècniques de separació i purificació d'àcids nucleics i proteïnes (les cromatografies).
D'altra banda, lagaropectina (aprox. 30% de l'agar) és un polisacàrid més variat que conté una estructura semblant a la de l'agarosa, ja que també està formada per galactoses alternades, però amb una alta abundància de grups àcids (l'agarosa és químicament neutre), com són el grup del sulfat, el del piruvat i el del gluconat. A més, l'agaropectina és més variada i ramificada que l'agarosa, que acompanyat de les propietats dels seus grups àcids, provoquen que l'agaropectina sigui menys hàbil per solidificar-se en forma de gel, no obstant això, li atribueixen uns comportaments fisicoquímics imprescindibles diferents, com són la solubilitat, el seu punt de fusió i la seva interacció amb altres molècules carregades.
Llavors, a diferència de l'agarosa, l'agaropectina no és tan adequada en tècniques que exigeixen xarxes gelificades. És usual, però, que es desenvolupi en mètodes d'anàlisi basats en propietats elèctriques.
Per tant, és gràcies a les diverses investigacions que s'han realitzat que actualment es pugui arribar a tenir coneixement sobre l'estructura i la composició de l'agar, cosa que ens facilita saber a quines aplicacions pot ser una eina clau.
Propietats de l'agar Capacitat de gelificació, temperatures de gelificació i fusió i modificació alcalina Gràcies a la composició química de l'agar, en especial, l'estructura de l'agarosa, l'agar és capaç de gelificar-se. A temperatures altes (90 – 95 °C) i que són superiors al punt de fusió del gel, les cadenes d'agar adopten una organització desordenada i en forma despiral, tot això en estat líquid. Seguidament, si es redueix la temperatura les cadenes es comencen a ordenar i formen una xarxa tridimensional. En aquesta estructura les cadenes d'agar es presenten com a cadenes de doble hèlixs i els seus extrems no tan condensats actuen com a lloc d'unió per a altres cadenes d'agar. Si realitzem un refredament addicional els punts d'unió anteriors es compacten i s'agreguen, fent que la xarxa sigui més compacte i, com a resultat, obtenim un gel molt més resistent. A més, la xarxa tridimensional reté les molècules d'aigua i permet l'obtenció de gels termoreversibles.
La composició química de l'agar varia en funció de l'espècie a partir del qual s'ha obtingut i, per tant, també varia la temperatura de gelificació i de fusió i, en conseqüència, la capacitat de gelificació. La diferència entre aquestes dues temperatures es coneix com a histèresi. És per això que en funció de l'espècie d'alga vermella obtindrem un agar amb unes característiques en concret o amb unes altres.
Alguns gels obtinguts a partir de les algues de l'espècie Gracilaria són molt febles. Això es deu a la presència de sulfat en el Carboni 6 de la L-galactopiranosa, que indueix una distorsió que impedeix la formació de la doble hèlix. Afortunadament, es pot solucionar gràcies a la realització d'una modificació alcalina, en la que s'eliminen les distorsions (sulfat) i es tanca l'anell per formar el 3,6-anhidro-α-L-galactopiranosa, presentat així la xarxa tridimensional una resistència adequada. També, es pot fer in vivo gràcies a l'enzim dekinkase. Això permet que es puguin utilitzar totes les espècies d'algues vermelles per a obtenir gels de gran fortalesa.
Resistència del gel La resistència i la fortalesa del gel està determinat per diversos factors: la concentració d'agar (com més concentració millor), l'espècie d'alga a partir de la qual s'obté el gel, el seu lloc de creixement, el període de l'any en què es recull (entre juny i agost obtenim més rendiment), el procés de producció i els tractaments aplicats i la maduresa de la planta.
Viscositat i pes molecular El pes molecular depèn de molts factors, però el seu valor estàndard és entorn 336.337g/mol.
La viscositat està directament relacionada amb el pes molecular, per contrari, la viscositat es menor a mesura que la resistència del gel augmenta. La viscositat a una concentració del 1% d'agar (1 gram d'agar per cada 100mL d'aigua) és de 10-15 cp.
Solubilitat La solubilitat de l'agar depèn de la seva composició química, però de manera habitual presenta una alta capacitat de dissoldre’s en aigües d'elevada temperatura, en canvi, una baixa solubilitat en aigües de baixa temperatura. En altres medis, com els alcohols o solucions orgàniques, l'agar presenta una baixa solubilitat. Si es realitzen tractament com la modificació alcalina la solubilitat varia.
Propietats i informació nutricional + Taula 1: Valor nutricional de l'Agar (per 100 g) Nutrient Quantitat Calories 26 kcal Greixos totals 0 g · Greixos saturats 0 g Carbohidrats (totals) 7 g · Fibra alimentària 0,5 g · Sucre 0,3 g Proteïnes 0,5 g Sodi 9 mg Potassi 226 mg Calci 54 mg Ferro 1,9 mg Magnesi 67 mg Vitamina C 0 mg Vitamina D 0 IU Vitamina B6 0 mg Vitamina B12 0 µg
L'agar està compost principalment d'agarosa i d'agaropectina. Desafortunadament, aquests polisacàrids en particular no són útils com a font d'energia, que és el recurs que s'utilitza perquè es puguin dur a terme la majoria de funcions biològiques de l'ésser humà.
No són adients com a subministrament energètic i, per tant, no es consideren totalment carbohidrats nutricionals. Això es deu al fet que l'ésser humà té una baixa quantitat d'enzims capaços de degradar l'agarosa i l'agaropectina adequadament, ja que aquests són més habituals en altres tipus d'organismes, en els microorganismes agarolítics, com per exemple Saccharophagus degradans i Streptomyces coelicolor, els quals produeixen lagarasa que té la funció de degradar l'agar. Cal afegir que hi ha molts microorganismes agarolítics, els quals cadascun té el seu mecanisme de degradació i, que hi ha diversos tipus d'agarasa.
Que no es pugui degradar correctament l'agar comporta que no es dugui a terme el seu catabolisme, ja que és limitat, i es mantenen il·lesos, sense contribuir significativament en termes calorífics.
En conseqüència, l'agar conté una proporció de carbohidrats beneficiosos molt baixa, els quals s'assimilen com a fibres dietètiques i que no es digereixen en el procés metabòlic dels humans.
La informació nutricional de l'agar es mostra a la Taula 1. Aquests valors nutricionals ens evidencien que l'agar és una substància molt avantatjosa per la salut.
Elaboració