Lichenan, noto anche come lichenina, è un polisaccaride β-glucano lineare a legami misti, estratto principalmente dalle pareti cellulari di licheni come Cetraria islandica (muschio d'Islanda) e da alcuni cereali. Si distingue per il suo ruolo strutturale nel rinforzo della parete cellulare e per la sua specifica suscettibilità agli enzimi degradanti i β-glucani.
Struttura Molecolare
Il lichenan è composto da residui di β-D-glucopiranosio legati attraverso un pattern ripetitivo regolare di due legami glicosidici β-(1→4) alternati con un legame β-(1→3), formando un motivo tetrasaccaridico caratteristico [→4)-β-D-Glcp-(1→4)-β-D-Glcp-(1→3)-β-D-Glcp-(1→]. Questa organizzazione corrisponde a un rapporto approssimativo di 2:1 tra legami 1→4 e 1→3 e risulta in un grado di polimerizzazione di circa 2000, con un peso molecolare medio vicino a 320 kDa. Rispetto ai β-glucani più eterogenei e ramificati presenti nei cereali, questa disposizione regolare consente un impacchettamento elicoidale stretto e la formazione di microfibrille. Queste caratteristiche strutturali sono state confermate dall'analisi di metilazione e dalla spettroscopia 1H-RMN, che rivela segnali distinti dei protoni anomerici a circa δ 4,48 ppm per i legami 1→3 e δ 4,55 ppm per i legami 1→4.
Estrazione e Proprietà Fisicochimiche
Il lichenan viene tipicamente estratto da muschio d'Islanda macinato utilizzando acqua calda o soluzioni alcaline diluite, con una resa di circa il 5–10% della biomassa secca. I passaggi successivi di precipitazione con etanolo e purificazione producono una polvere biancastra, inodore, con una purezza di polisaccaride di almeno l'80% e un contenuto residuo di proteine inferiore all'1,3%. In sistemi acquosi, il lichenan mostra un'alta solubilità in acqua calda e forma gel viscosi e traslucidi al raffreddamento e all'idratazione. Presenta una notevole stabilità termica e resistenza alle condizioni acide. L'idrolisi enzimatica da lichenasi di Bacillus subtilis genera oligosaccaridi caratteristici, tra cui cellotrioso e cellotetraoso, comunemente usati come marcatori analitici nella ricerca sui β-glucani. La disposizione molecolare ordinata del lichenan conferisce anche birifrangenza quando osservato sotto luce polarizzata.
Applicazioni Biomediche
Dal punto di vista biomedico, il lichenan funge da analogo di fibra dietetica solubile ed è stato riportato che contribuisce alla riduzione dei livelli di colesterolo sierico attraverso meccanismi di legame agli acidi biliari. Inoltre, esibisce attività immunomodulatoria, in parte mediata dall'interazione con il recettore Dectin-1, in modo simile ad altri β-glucani biologicamente attivi come la curdlan. Il lichenan è anche ampiamente utilizzato come substrato negli saggi di attività delle β-glucanasi e ha attirato interesse come potenziale prebiotico, poiché la sua fermentazione da parte della microbiota intestinale porta alla produzione di acidi grassi a catena corta (AGCC) associati alla salute intestinale.
