Levan es un polisacárido fructano de origen natural producido por ciertas bacterias, caracterizado por su esqueleto de D-fructofuranosa unido por enlaces β-2,6 con ramificaciones β-2,1. Esta estructura única le confiere alta solubilidad y capacidad para formar películas. El levan ha atraído cada vez más atención como polisacárido microbiano con potencial biomédico, comparable en versatilidad y funcionalidad al alginato y al dextrano.

Estructura Molecular

El levan está compuesto principalmente por cadenas lineales de unidades de D-fructofuranosa unidas por enlaces glucosídicos β-(2→6), con ramificaciones en posiciones β-(2→1). Esta arquitectura favorece una conformación compacta y esférica en solución acuosa. El peso molecular suele oscilar entre 10 y 100 millones de Da, dependiendo de la cepa microbiana productora y las condiciones de fermentación. Un grado de ramificación de aproximadamente 10–15 % mejora la flexibilidad molecular y la capacidad de retención de agua en comparación con fructanos lineales como la inulina.

Producción y Propiedades

El levan es biosintetizado por enzimas levansacarasa producidas por microorganismos como Bacillus subtilis, Gluconobacter y Zymomonas mobilis, utilizando sacarosa como fuente de carbono y cebador de polimerización. Presenta una solubilidad en agua excepcional (>100 g/L a temperatura ambiente), estabilidad térmica hasta 60 °C, biodegradabilidad, no toxicidad y actividad prebiótica mediante fermentación selectiva por la microbiota intestinal. Forma soluciones viscosas y puede autoensamblarse en nanopartículas. Sin embargo, sus aplicaciones pueden verse limitadas por una menor estabilidad química en condiciones ácidas y la complejidad de los procesos de purificación posteriores.

Aplicaciones Biomédicas

En los campos biomédico y cosmético, el levan actúa como un efectivo humectante cutáneo y anti-irritante gracias a sus propiedades humectantes. Los derivados químicamente modificados, como el levan sulfatado, muestran actividades antivirales (incluyendo anti-VIH), anticoagulantes y antiinflamatorias. En sistemas de liberación de fármacos, se utiliza en el desarrollo de nanotransportadores, hidrogeles y emulsiones de liberación controlada. Además, su capacidad para favorecer la proliferación celular lo hace adecuado para aplicaciones en cicatrización de heridas, formulaciones nutracéuticas, andamios para ingeniería de tejidos y terapias inmunomoduladoras.