Gomma karaya, nota anche come gomma sterculia, è un polisaccaride complesso parzialmente acetilato essudato da alberi del genere Sterculia (principalmente Sterculia urens in India). È apprezzata per la sua eccezionale capacità di rigonfiamento e proprietà di aumento della viscosità.
Struttura Molecolare
La gomma karaya consiste in una catena principale ramificata di galacturonorhamnana con residui di α-(1→4)-acido D-galatturonico e α-(1→2)-L-ramnosio in un rapporto approssimativo di 43:15, con catene laterali composte da β-D-galattosio, acido D-glucuronico e gruppi acetilici (circa 8–14 %, peso molecolare ≈ 9,5 milioni Da). L'alto contenuto di acido uronico (37–40 %) e la presenza di sali di calcio e magnesio conferiscono una ionizzazione parziale. L'esterificazione acetilica nelle posizioni O-3 e O-2 limita i legami a idrogeno, favorendo un'idratazione rapida invece di una completa dissoluzione in sistemi acquosi.
Estrazione e Proprietà
La gomma karaya viene raccolta come essudati a forma di lacrime dopo incisioni nella corteccia di S. urens. La materia prima viene pulita, essiccata fino a un contenuto di umidità del 10–15 % e macinata in polveri da 40–200 mesh. In acqua fredda (1–2 %), può gonfiarsi fino a 200 volte il suo volume originale, formando mucillagini appiccicose e filamentose. L'idrolisi parziale dei gruppi acetilici libera acido acetico, producendo un odore caratteristico di aceto. Il polimero è resistente ai solventi organici, mostra comportamento tixotropico non newtoniano, rimane stabile in un intervallo di pH 4–8 e tollera temperature fino a 80 °C. La deacetilazione alcalina produce derivati più solubili in acqua.
Applicazioni Biomediche
Grazie alla sua forte ritenzione idrica e alle proprietà mucoadesive, la gomma karaya è ampiamente utilizzata in adesivi per stomie, fissativi per protesi dentarie e formulazioni di medicazioni per ferite. Il materiale di grado farmaceutico è impiegato come stabilizzante in sospensioni ed emulsioni e come legante nella produzione di compresse. Inoltre, la sua fermentabilità da parte della microbiota intestinale supporta applicazioni prebiotiche, sebbene un'assunzione giornaliera elevata (sopra circa 20 g) possa indurre disturbi gastrointestinali come gonfiore.
