Le AlgheConsiderando la storia geologica della terra, si ritiene che le Alghe siano state tra i primi organismi viventi a popolare i nostri mari.
La loro presenza nelle acque in grandi quantità ha altresì consentito l'instaurarsi di altre forme di vita, non solo acquatica ma anche terrestre.
Le Alghe, come tutti i vegetali, possiedono un pigmento verde, la clorofilla, che consente loro di attuare un processo di vitale importanza, quello fotosintetico.Attraverso tale processo gli organismi vegetali sono in grado di trasformare l'energia luminosa del sole in energia chimica, intrappolandola in molecole chimiche altamente energetiche, e di organicare il carbonio: le Alghe assorbono infatti l'anidride carbonica disciolta nelle acque e la utilizzano per produrre zuccheri, amido, cellulosa.
Durante questo processo viene emesso ossigeno gassoso: agli albori della vita sul nostro pianeta la maggior parte dell'ossigeno atmosferico era di provenienza algale ed esso fu tanto abbondante da consentire il sorgere di nuove forme di vita, più complesse ed evolute.
L'ambiente marino, sia vegetale che animale, è talmente ricco da aver attirato da sempre l'attenzione e l'interesse dell'uomo.
La grande abbondanza di specie vegetali ha indotto un gran numero di popolazioni rivierasche a prendere in considerazione questa potenzialmente illimitata materia prima per gli scopi più diversi:
- come concimi/fertilizzanti/ammendanti/prodotti per la difesa/attivatori biologici in AGRICOLTURA, come alimento/integratori/prodotti per l'igiene in ALIMENTAZIONE ZOOTECNICA, come formulati per il RISANAMENTO AMBIENTALE;
- come alimenti ad elevato valore nutritvo in ALIMENTAZIONE UMANA;
- come principi attivi nella preparazione di prodotti e formulazioni per la COSMESI, l'ALGOTERAPIA e la TALASSOTERAPIA;
- come fonte di SODA, IODIO e numerosi PRINCIPI ATTIVI;
- per derivare FICOCOLLOIDI di qualità superiore;
- nell'estrazione di ALGINA, ALGINATI e ACIDI ALGINICI;
- come fonte di prodotti per FARMACEUTICA, FARMACOLOGIA e CHIMICA FINE.
Le Alghe sono oggetto di utilizzo da parte dell'uomo da qualche millennio: in Europa, America, Australia e Giappone le utilizzazioni delle Alghe nella mangimistica e come fertilizzanti sono molto antiche.
Notizie scritte sull'uso di Alghe quali fertilizzanti si hanno a partire dal IV secolo (Palladius): si sa che nel XII secolo venivano utilizzate in Francia, Irlanda, Scozia, Norvegia.
A partire dal 1970 sono apparsi in commercio prodotti a base di Alghe destinati all'agricoltura e alla zootecnia.
In numerosi paesi, soprattutto quelli nordici, l'uso delle Alghe (in particolare le specie Brune) nell'alimentazione di cavalli, bovini, ovini, suini e pollame è molto comune.
Il valore nutritivo e il coefficiente di digeribilità delle farine di Alghe è buono e si ha un concomitante aumento di peso, della fertilità e delle nascite.
Non bisogna dimenticare, infatti, che le farine di Alghe hanno percentuali di proteine grezze variabili dal 5,6 al 10,9%, di grassi dal 2,0 al 4,4%, di ceneri dal 10,0 al 38,0%, di fibre dal 3,5 al 10,6%, di carboidrati dal 40 al 67%. Sono presenti le vitamine A, B1, B2, B12, C, D3, E, K, l'acido pantotenico e la niacina. Sono inoltre molto ricche in sostanze minerali (dal 15 al 90%) e di oligoelementi (Fe, Mn, Zn, B, I, Cu, Br, Mo, Co, Se).
Anche come fertilizzanti le Alghe vengono utilizzate da numerosi paesi produttori di questa importante risorsa biologica.
Questo tipo di fertilizzazione favorisce l'aumento del periodo di fruttificazione delle piante da frutto, la buona crescita degli ortaggi e, in generale, l'ottenimento di prodotti di maggiore pezzatura. Anche la percentuale di sostanza secca risulta maggiore con conseguenze favorevoli sulla conservazione e sulla commercializzazione dei prodotti finali.
Le specie vegetali trattate con le Alghe dimostrano maggiore resistenza alle situazioni di stress (trapianto, impianto, sbalzi di temperatura, etc.) e agli attacchi di insetti, di muffe e funghi.
Ciò è attribuito principalmente alla presenza nelle Alghe di ormoni di crescita, quali auxine, giberelline e citochinine, e dei numerosi e preziosi microelementi.
Il titolo fertilizzante sia delle Alghe che degli estratti è dato dalle alte percentuali in azoto, fosforo e potassio, dalle altre sostanze minerali (Ca, Mg, S) e dagli oligoelementi.
Alcune Alghe esplicano anche una importante azione antibatterica nei confronti dei batteri del terreno. Tale azione è dovuta principalmente alla natura di alcuni dei composti isolati, quali gli acidi grassi, i terpeni, l'acido acrilico, i composti solforati e bromurati, il bromoferolo.
Anche l'utilizzo delle Alghe come alimento per l'uomo ha origini molto antiche: le Alghe hanno infatti costituito fin dai tempi più antichi (notizie sicure risalgono al 300 a.C.) un elemento comune nella dieta di molti popoli, soprattutto quelli orientali (Cinesi e Giapponesi). In tempi più recenti tale uso si è esteso anche ad altre aree geografiche (Europa, USSR, Nordamerica).
Le specie più utilizzate sono le Alghe Verdi (Ulva l., Codium, Enteromorpha), le Alghe Brune (Laminarie, Alaria, Mesegloia d.), le Alghe Rosse (Lithotamnium p., Rhodymenia p., Nereocystis, Suhria v., Chondrus, Gigartina), le Alghe Azzurre (Spirulina m.) e Blu-Verdi (Nostoc).
Il valore nutritivo delle Alghe è dato dai suoi componenti principali: carboidrati (24-60%) (pentosani, galattani), proteine (5-70%), grassi (0,05-1,8%), ceneri (3-30%) (largamente composte da sali di sodio e di potassio). Un ruolo importante è svolto dai sali minerali e dalle vitamine: un consumo giornaliero di soli 100 g di Alghe commestibili è sufficiente a sopperire al fabbisogno giornaliero di vitamine A, B2, B12 e C nonchè di sodio, potassio, calcio e magnesio. Numerose Alghe contengono inoltre niacina, acido pantotenico, vitamina D e delta-tocoferolo.
Una importante utilizzazione dei prodotti algali è data dai ficocolloidi. Non potendo trattare tutti i tipi di ficocolloidi di origine algale e i loro impieghi, in quanto troppo numerosi, ci si limita ad accennare a quelli che sono ritenuti più importanti per la loro ampia e diversificata utilizzazione.
78 Alghe Rosse, rappresentanti il 2% delle specie conosciute, danno ficocolloidi pregiati. Esse sono distribuite in 30 generi, che costituiscono il 6% del numero totale delle Rodofite.
I ficocolloidi sono stati suddivisi in tre gruppi:
- esteri solfati solubili in acqua, come carraghenano e agar;
- carboidrati di riserva solubili in acqua, come la laminarina;
- poliuronidi solubili in alcali, come l'algina.
Carraghenani
È un ficocolloide prodotto da Chondrus c. e da Gigartina s.
Le percentuali di carraghenano variano con l'epoca della raccolta delle Alghe: sono massime in primavera e in estate, quando il metabolismo algale è particolarmente attivo.
Questo ficocolloide è impiegato per le sue funzioni chimiche nella gelificazione, nel comportamento viscoso, nella stabilizzazione delle emulsioni, delle sospensioni e delle schiume e nel controllo della crescita dei cristalli.
Gli estratti raffinati trovano impiego in lozioni e creme, nelle emulsioni minerali, per sospendere la polvere del cacao nel latte, nelle paste dentifricie, negli sciroppi per la tosse, nei budini a base di latte, nei lucidi per scarpe, quali stabilizzanti di creme e gelati, come agente chiarificatore di birra, caffè, miele e vino.
Interessanti sono anche gli impieghi in tecnica farmaceutica come correttore di odori e sapori e nella preparazione di pastiglie e di prodotti dietetici, nell'industria tessile e per apprettare i tessuti. Il "Decoctum Chondri"è noto come il migliore emulsionante farmaceutico.
Il carraghenano trova anche impieghi in campo farmacologico: esso agisce, in basse concentrazioni, come anticoagulante del sangue ed è impiegato nelle irritazioni del tratto digestivo e nei casi di diarrea e dissenteria.
Un uso più recente e di notevole interesse è inerente alla conservazione del pesce: l'antibiotico clorotetraciclina, utilizzato a tale scopo, viene uniformemente distribuito nel ghiaccio in presenza di carraghenano.
Altri ficocolloidi simili al carraghenano, ma che necessitano dell'aggiunta di sale di potassio per gelificare sono il furcellarano (da Furcellaria f.) e il funorano (da Gloipeltis f.)
Agar-agar
Questo ficocolloide è prodotto principalmente da specie del genere Gelidium, da cinque specie di Gracilaria e Pterocladia, da Acanthopeltis j. e Ahnfeltia p.
Il motivo di un così grande interesse a livello mondiale nei confronti di questo ficocolloide sta nel fatto che esso si presta agli usi più disparati, alcuni dei quali unici.
La qualità degli Agar prodotti è sottoposta a rigoroso controllo legislativo dai Paesi produttori, in modo da tutelare il prodotto e da indicarne gli usi consentiti: gli Agar vengono messi in commercio con opportune diciture che ne indicano il grado di purezza e gli usi, che sono dedotti sulla base delle proprietà fisico-chimiche.
Esistono pertanto gli Agar per usi dentistici, batteriologici, medici e/o farmaceutici, alimentari e generici.
L'uso più importante, e a tutt'oggi insostituibile, dell'Agar di qualità superiore si ha nel settore delle colture batteriche e fungine: esso infatti rimane sottoforma di gel a 37 gradi C, che è la temperatura comunemente impiegata per l'incubazione di batteri e funghi.
Numerose sono le utilizzazioni nel settore alimentare: per preservare, sotto forma di sottile film, il pesce ed i molluschi; per far addensare le minestre, salse, budini; negli yogurth, nei gelati e nei ghiaccioli (impedisce che essi si attacchino all'involucro di carta), nei canditi, nelle confetture, nei pasticcini, nei formaggi (molli), in maionese e mostarda; nelle gelatine, nelle marmellate (sostituisce la pectina), negli inscatolati di carne e pesce, nei cibi preconfezionati e surgelati, negli alimenti dietetici e per diabetici.
L'Agar di tipo medico è utilizzato nella prostetica dentistica (succedaneo degli alginati), quale sospendente del bario solfato in radiologia, quale lassativo meccanico, nella preparazione di capsule e supposte per antibiotici, vitamine o sulfamidici, quale sospendente o emulsionante di medicamenti poco solubili, per mascherare odori o sapori poco gradevoli.
Gli Agar derivati da alcuni tipi di Alghe hanno moderate azioni antibiotiche e vermifughe.
Gli Agar di qualità inferiore trovano numerosi impieghi: come rivestimento nelle manifatture della carta, del tungsteno per le lampadine elettriche, dei films fotografici, nei processi di rifinitura della manifattura del cuoio, quale costituente di miscele usate per produrre adesivi ad alto grado di adesività, quale attivatore negli sprays a base del pesticida nicotina, nella preparazione del linoleum, delle batterie per i sottomarini, in igrometri meccanici ed elettrici, nella colorazione di carta, tessuti, metalli (in unione a resine ftaliche), quale sinergista dei detergenti (ne esalta il potere schiumogeno e detergente), per migliorare l'adesibilità, la densità e la lucentezza del rame stratificato sull'alluminio e come inibitore della sua corrosione, come ingrediente di prodotti cosmetici, quale substrato delle colture idroponiche.
L'Agar trova infine applicazione in diverse tecniche di laboratorio: nella preparazione dei materiali biologici da sezionare al microtomo, nell'attivazione degli indicatori degli igrografi, nella preparazione di colonne cromatografiche, nelle tecniche immunoelettroforetiche, nella determinazione della grandezza di particelle per via turbidimetrica e nella polimerizzazione selettiva di coloranti.
Un'altra importante utilizzazione dei prodotti algali è data dall' algina e dagli alginati. L'importanza dell'acido alginico è dovuta in realtà dai suoi sali (di sodio, potassio, magnesio).
La viscosità dell'algina è la sua proprietà più importante, anche se essa varia molto da specie a specie; su di essa si può influire in larga misura aggiungendo piccole quantità di sali (solfati, cloruri e carbonati di sodio).
Altre proprietà sono quella emulsionante, quella di scambio ionico e quella di poter trasformare i suoi sali alcalini solubili in sali insolubili di metalli pesanti (con importanti risvolti industriali).
I sali solubili, specialmente quelli di sodio, dell'acido alginico sono usati nell'industria tessile, in quella della carta e dei coloranti, per emulsionare sostanze insolubili in acqua (come petrolio, olii, disinfettanti), nei preparati cosmetici, insetticidi, farmaceutici, per sospendere pigmenti, stabilizzare le emulsioni, per formare films continui su superfici, per dare corposità e cremosità ai gelati e impedire la formazione di cristalli di ghiaccio, nei sorbetti, nelle birre chiare (è succedaneo dell'Agar), nei formaggi cremosi, nelle confetture.
I sali insolubili sono usati nella preparazione di materie plastiche, fibre di vulcanite, linoleum, imitazioni di pelle e cuoio, per chiarificare soluzioni di zucchero e di acque minerali, per impregnare la lana, per produrre films sottili che sostituiscono il cellophane.
Con l'algina viene prodotta anche una fibra artificiale simile al rayon.
Per quanto riguarda le Alghe come fonte di prodotti farmaceutici, le specie bentoniche sono oggetto, in questi anni, di ricerche di nuovo tipo, atte a individuare e caratterizzare sostanze biologicamente attive, solitamente metaboliti secondari.
Numerose Alghe Rodofite producono sostanze antimicrobiche, antivirali e antifungine: questi composti sono dei terpenoidi alogenati e delle acetogenine. Tali metaboliti alogenati presentano anche altri effetti farmacologici, come quello citotossico e antitumorale.
Nelle Alghe Brune, invece, i metaboliti secondari che più frequentemente presentano tali attività biologiche sono dei diterpenoidi complessi o aromatici.
Attività antitumorali hanno anche lo Stipoldione e alcune frazioni del Fucoidano.
Poche sono le ricerche sui metaboliti secondari delle Alghe Verdi. Le poche specie studiate presentano dei derivati sesquiterpenoidici o diterpenoidici lineari o non ciclici. Essi presentano il gruppo funzionale bis-enolacetato coniugato, che non è presente in altri composti di origine naturale. A tale gruppo è attribuita un'alta attivit› antimicrobica e citotossica.
Un'Alga Verde, la Monostroma n., presenta un interessante effetto ipocolesterolemico, attribuito a due betaine, la glicino-betaina e la beta-omobetaina.
Molte Alghe vengono utilizzate a fini terapeutici quali vermifughi, nel trattamento dell'ipertiroidismo, quali antipiretici e nel trattamento delle insolazioni, di tossi, bronchiti, tonsilliti e asma, di disturbi del tratto urinario, di disturbi digestivi ed emorroidei e per vari altri tipi di disturbi, quali l'ipertensione, la TBC e le artriti reumatoidi, come lassativo, contro la leucorrea e la enuresi, etc.
