Goma gellan es un exopolisacárido microbiano producido por Sphingomonas elodea (anteriormente Pseudomonas elodea). Es ampliamente valorada por sus versátiles propiedades gelificantes y estabilizantes en aplicaciones alimentarias, farmacéuticas y biomédicas.
Estructura molecular
La goma gellan consiste en una unidad repetitiva de tetrasacárido lineal con la estructura: →3)-β-D-Glc-(1→4)-β-D-GlcA-(1→4)-β-D-Glc-(1→4)-α-L-Rha-(1→. La composición de monosacáridos sigue una proporción 2:1:1 de glucosa, ácido glucurónico y ramnosa.
La goma gellan nativa de alto acilo contiene grupos acetato (uno por disacárido) y glicerato (uno por tetrasacárido) unidos al primer residuo de glucosa. En contraste, la goma gellan de bajo acilo carece de estos sustituyentes, lo que resulta en pesos moleculares típicamente entre 500 y 2000 kDa. El polímero adopta una conformación de doble hélice estabilizada por cationes.
Producción y propiedades
La goma gellan se produce mediante fermentación aerobia utilizando glucosa o hidrolizados de almidón como fuentes de carbono, típicamente a 30 °C y pH 6–7. Tras la fermentación, se aplica un tratamiento alcalino para obtener goma gellan de bajo acilo, después del cual el polímero se recupera por precipitación con alcohol y secado.
La goma gellan exhibe alta estabilidad térmica y amplia tolerancia al pH (aproximadamente pH 3,5–10). Es soluble en agua por encima de 40 °C, mientras que la goma gellan de alto acilo puede hidratarse en agua fría en presencia de secuestrantes. El polímero muestra comportamiento reológico de adelgazamiento por cizallamiento y experimenta gelificación inducida por cationes: la goma gellan de alto acilo forma geles blandos y elásticos con cationes monovalentes (K⁺, Na⁺), mientras que la de bajo acilo forma geles firmes y quebradizos con cationes divalentes (Ca²⁺, Mg²⁺). La goma gellan es biodegradable y tiene el estatus GRAS (Generally Recognized As Safe).
Aplicaciones biomédicas y farmacéuticas
En los campos biomédico y farmacéutico, la goma gellan se utiliza para formar hidrogeles inyectables para administración de fármacos e ingeniería de tejidos, gracias a su biocompatibilidad, capacidad para encapsular células y liberación controlada. También se emplea en cápsulas vegetales como sustituto de la gelatina.
Además, la goma gellan se utiliza en formulaciones oftálmicas y materiales para apósitos de heridas debido a su transparencia óptica, fragilidad mecánica y excelentes propiedades de retención de humedad, lo que la convierte en un polisacárido valioso para aplicaciones terapéuticas avanzadas.
