Goma Welan es un exopolisacárido microbiano de alto peso molecular producido por especies de Alcaligenes (ahora clasificadas dentro del género Sphingomonas) mediante fermentación aeróbica. Se valora por su excepcional estabilidad reológica bajo condiciones ambientales adversas.
Estructura Molecular
La goma welan consiste en una unidad repetitiva de tetrasacárido lineal →4)-β-D-Glcp-(1→4)-β-D-GlcpA-(1→4)-β-D-Glcp-(1→4)-α-L-Rhap-(1→, con una cadena lateral única de residuos α-L-ramnopiranosilo o α-L-manopiranosilo (en una proporción aproximada de 2:1) unida en la posición C-3 de la cuarta unidad de glucosa. Además, hay grupos O-acetilo presentes con una frecuencia promedio de uno por unidad repetitiva. El polímero resultante exhibe un peso molecular en el rango de aproximadamente 1–10 × 106 Da y adopta una conformación de doble hélice triple en solución, estabilizada por enlaces de hidrógeno extensos. En comparación con la goma gellana, la goma welan muestra mayor rigidez de cadena, atribuida al blindaje estérico de los grupos carboxilato por sus cadenas laterales.
Producción y Propiedades
La goma welan se produce mediante fermentación de glucosa o melaza usando Alcaligenes sp. ATCC 31555 a aproximadamente 30 °C y pH 6,5–7,0 bajo condiciones de alta aireación, seguida de recuperación por precipitación con alcohol para obtener un polvo de color crema. Debido a su contenido de ácido glucurónico, el polímero se comporta como un polielectrolito aniónico y exhibe viscosidad fuertemente pseudoplástica, tensión de fluencia, tixotropía y comportamiento viscoelástico. Estas propiedades son superiores a las de la goma xantana en medios de alta salinidad como salmueras y agua de mar. Las soluciones acuosas permanecen estables a temperaturas de hasta 120 °C, en un amplio rango de pH (2–12) y en concentraciones de cloruro de sodio de hasta 20 %. Las variantes enriquecidas en cadenas laterales de manosa muestran módulos de almacenamiento y pérdida más altos.
Aplicaciones Biomédicas
La favorable biocompatibilidad de la goma welan permite su uso en formulaciones de hidrogeles para sistemas de liberación controlada de fármacos y en materiales de andamiaje para ingeniería de tejidos. Su baja inmunogenicidad también permite su aplicación como excipiente modificador de viscosidad farmacéutico. Sin embargo, la disponibilidad limitada de datos clínicos restringe actualmente una implementación terapéutica más amplia.