E401 (Alginato di sodio o Sodium alginate) è un composto chimico,  copolimero amorfo lineare non ramificato, sale di sodio dell'acido alginico, un polisaccaride naturale in genere  estratto dalle alghe brune. E' biodegradabile e biocompatibile.

Il nome definisce la struttura della molecola:

• Sodio è un elemento chimico con il simbolo Na (dal latino "Natrium") e il numero atomico 11. È un metallo morbido, bianco-argenteo, altamente reattivo ed è un metallo alcalino.
• Alginato si riferisce ad un tipo di polisaccaride che deriva dalle alghe. Gli alginati sono noti per la loro capacità di formare gel e sono spesso usati come addensanti, stabilizzanti o emulsionanti.

Il procedimento di sintesi si svolge in diverse fasi:

• Raccolta. Le alghe brune vengono raccolte dall'oceano e le specie di alghe utilizzate possono variare, ma spesso includono tipi come Laminaria, Ascophyllum e Macrocystis.
• Lavaggio e asciugatura. Le alghe marine vengono accuratamente lavate per rimuovere sale, sabbia e altri detriti marini ed essiccate per ridurre il contenuto di acqua.
• Trattamento alcalino. Le alghe marine essiccate sono trattate con un alcali, solitamente carbonato di sodio. Questo rompe le pareti cellulari delle alghe e permette di rilasciare l'alginato.
• Estrazione. Le alghe vengono poi riscaldate in una soluzione di alcali. Questo fa sì che l'alginato si dissolva nella soluzione, formando un liquido denso e viscoso.
• Precipitazione. La soluzione di alginato viene precipitata utilizzando un acido, solitamente acido cloridrico o acido solforico. Questo fa sì che l'alginato si solidifichi e si separi dalla soluzione.
• Conversione. L'alginato precipitato viene convertito nella sua forma di sale di sodio trattando l'alginato con carbonato di sodio.
• Depurazione.L'alginato di sodio viene purificato per rimuovere eventuali impurità rimanenti. Ciò comporta in genere la dissoluzione dell'alginato in acqua, il filtraggio della soluzione e la successiva precipitazione dell'alginato.
• Essiccazione. Nell'ultima fase, l'alginato di sodio purificato viene essiccato e macinato in una polvere fine adatta per l'uso.

Si presenta in forma di polvere bianca.

A cosa serve e dove si usa

Alimentazione

Ingrediente inserito nella lista degli additivi alimentari europei come E401 con varie funzioni: addensante, gelificante, emulsionante.

Nell'industria alimentare è utilizzato come conservante per ridurre il deterioramento microbico di alcuni alimenti (1). 

Sicurezza

EFSA : A seguito di una richiesta della Commissione europea, il gruppo di esperti scientifici sui prodotti dietetici, l'alimentazione e le allergie ha fornito un parere scientifico su "alginato di sodio e Ascophyllum nodosum" a proposito della riduzione delle risposte glicemiche post-prandiali. Il Gruppo ritiene che alginato di sodio con un rapporto M / G di 1,50 è sufficientemente caratterizzata in relazione agli effetti attribuiti. Il dubbio è : l' "alginato può ridurre l'attività degli enzimi digestivi e ridurre l'assorbimento del glucosio" ? Il gruppo di esperti ritiene che la riduzione delle risposte glicemiche post-prandiali (purché risposte insulinemiche post-prandiali non sono sproporzionatamente aumentati) può essere un effetto fisiologico benefico (2).

Medicina

L'alginato di sodio è utilizzato nel trattamento del bruciore di stomaco, dell'ulcera peptica e come contrasto al reflusso gastroesofageo. Inoltre per impedire la cristallizzazione di pillole o compresse svolgendo una funzione di agente plastificante (3).

Nell'industria farmaceutica, viene utilizzato per aiutare a formare gel nella produzione di farmaci e nelle medicazioni delle ferite.

Cosmetica

L'alginato di sodio viene utilizzato non nella sua forma pura, ma come ALGIN, SODIUM ALGINATE SULFATE, SODIUM ALGIN SULFATE, SODIUM/TEA-UNDECYLENOYL ALGINATE ed altri. Le funzioni variano, ma in genere sono umettanti.

Altri usi

• Polielettrolita utilizzato come legante acquoso nelle batterie agli ioni di sodio.
• Nella stampa tessile, viene utilizzato come addensante per la pasta contenente il colorante.

• Formula molecolare   C₆H₉NaO₇
• Peso molecolare  216.12    
• CAS  9005-38-3
• UNII    C269C4G2ZQ
• EC Number   618-415-6
• IUPAC  sodium;(2S,3R,4S,5R)-3,4,5,6-tetrahydroxyoxane-2-carboxylate
• InChl=1S/C6H10O7.Na/c7-1-2(8)4(5(10)11)13-6(12)3(1)9;/h1-4,6-9,12H,(H,10,11);/q;+1/p-1/t1-,2+,3+,4-,6?;/m0./s1
• InChl Key      MSXHSNHNTORCAW-KSSASCOMSA-M
• SMILES  C1(C(C(OC(C1O)O)C(=O)[O-])O)O.[Na+]
• MDL number  MFCD00081310
• FEMA    2015
• NACRES NA.21
• RTECS  AZ5820000
• NCI    C84148
• RXCUI    56446   
• Nikkaji       J2.064.428A

Studi

Qiang, T., Wang, J., Jiang, L., & Xiong, K. (2022). Modulation of hyperglycemia by sodium alginate is associated with changes of serum metabolite and gut microbiota in mice. Carbohydrate Polymers, 291, 119359.

Long, R., Yu, Z., Shan, M., Feng, X., Zhu, X., Li, X. and Wang, P., 2022. The easy-recoverable 3D Ni/Fe-LDH-SA gel ball encapsulated by sodium alginate is used to remove Ni2+ and Cu2+ in water samples. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 634, p.127942.

Xu, H., Jiang, K., Zhang, X., Zhang, X., Guo, S. and Zhou, H., 2019. Sodium alginate enabled advanced layered manganese-based cathode for sodium-ion batteries. ACS applied materials & interfaces, 11(30), pp.26817-26823.

Bibliografia______________________________________________________________________

(1) Heydari R, Bavandi S, Javadian SR Effect of sodium alginate coating enriched with horsemint (Mentha longifolia) essential oil on the quality of bighead carp fillets during storage at 4°C..  Food Sci Nutr. 2015 May

(2) Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to sodium alginate and reduction of post prandial glycaemic responses (ID 1868, 1881) pursuant to Article 13(1) of Regulation (EC) No 1924/2006 - EFSA Journal 2011;9(6):2261 [15 pp.].

(3) Borba PA, Pinotti M, de Campos CE, Pezzini BR, Stulzer HK. Sodium alginate as a potential carrier in solid dispersion formulations to enhance dissolution rate and apparent water solubility of BCS II drugs. Carbohydr Polym. 2016 Feb