Scleroglucano è un exopolisaccaride β-glucano neutro secreto da funghi come Sclerotium rolfsii. Si distingue per la sua struttura rigida a tripla elica e la notevole stabilità reologica. Questo polisaccaride fa parte di una famiglia più ampia di polisaccaridi microbici e marini, accanto ad alginato, destrano, levano, pullulano, gomma xantana, gomma gellan e fucoidano, ampiamente studiati per le loro proprietà fisico-chimiche e biologiche.
Struttura Molecolare
Lo scleroglucano è composto da una catena principale lineare di β-(1→3)-D-glucopiranoso con catene laterali singole di β-(1→6)-D-glucosio attaccate a ogni terza unità di glucosio. Questa disposizione forma una struttura pentasaccaridica ripetitiva e promuove la formazione di una conformazione a tripla elica stabile in soluzioni acquose. Il peso molecolare varia tipicamente da 5 × 106 a 15 × 106 Da. La struttura elicoidale conferisce alta rigidità e resistenza meccanica, mentre l'esposizione a temperature superiori a 120°C o condizioni alcaline induce una transizione a bobine singole che possono riformarsi reversibilmente al raffreddamento.
Produzione e Proprietà
Lo scleroglucano viene prodotto tramite fermentazione sommersa utilizzando glucosio o saccarosio come substrati da S. rolfsii, tipicamente a 28–30°C e pH 4–6. Dopo la fermentazione, il brodo viene chiarificato mediante filtrazione o centrifugazione e il polisaccaride viene recuperato per precipitazione con solventi come isopropanolo o acetone prima dell'essiccazione. Lo scleroglucano presenta viscosità shear-thinning eccezionale, alta elasticità e stabilità straordinaria in un ampio intervallo di pH (2–13), temperature elevate fino a 140°C e alte concentrazioni di sali o elettroliti. La sua bassa biodegradabilità e il comportamento termoreversibile lo rendono particolarmente efficace in ambienti industriali e biomedici severi, spesso superando la gomma xantana.
Applicazioni Biomediche
Nella ricerca biomedica, lo scleroglucano funge da immunomodulatore β-glucano in grado di potenziare le risposte immunitarie innate. Ha dimostrato attività antitumorale, potenziale come adiuvante vaccinale e proprietà anti-infettive. Inoltre, forma idrogeli biocompatibili adatti per la consegna controllata di farmaci, scaffold per la guarigione delle ferite e terapie per la disfagia imitando la reologia naturale del bolo. Quando miscelato con polimeri come la gomma gellan, può generare matrici di idrogel co-reticolate che supportano la consegna terapeutica sostenuta e mirata.
