Pullulan è un polisaccaride lineare, solubile in acqua prodotto dal fungo Aureobasidium pullulans, costituito da unità ripetitive di maltotriosio legate da legami glicosidici α-1,4 e α-1,6. È apprezzato per la sua eccellente capacità di formare film, non tossicità e biodegradabilità.
Struttura Molecolare
Pullulan è composto da catene lineari di unità di glucosio organizzate in subunità di maltotriosio (Glc-α1,4-Glc-α1,4-Glc) interconnesse da legami glicosidici α-1,6 ogni tre residui di glucosio. Questa disposizione unica porta a una conformazione flessibile a bobina casuale con ramificazioni minime. I pesi molecolari variano tipicamente da 104 a 106 Da, influenzando la solubilità e la viscosità. La carica neutra e l'alto peso molecolare contribuiscono alla formazione di film resistenti, trasparenti e impermeabili all'ossigeno durante l'essiccazione.
Produzione e Proprietà
La produzione industriale di pullulan avviene mediante fermentazione sommersa di A. pullulans utilizzando fonti di carbonio come glucosio, saccarosio o rifiuti agroindustriali come melassa. Le condizioni di fermentazione sono tipicamente ottimizzate a pH 5–7 e temperature di 25–30 °C. Dopo la fermentazione, il pullulan viene recuperato mediante precipitazione con etanolo e ulteriormente purificato per rimuovere pigmenti come la melanina.
Le principali proprietà fisico-chimiche includono un'eccellente solubilità in acqua (>50 g/L), bassa viscosità della soluzione rispetto ai polisaccaridi ramificati, elevata resistenza alla trazione, stabilità termica, biodegradabilità da enzimi pullulanasi e status GRAS concesso dalla FDA. Questi attributi supportano il suo ampio utilizzo nei settori alimentare, farmaceutico e biomedico.
Applicazioni Biomediche e Farmaceutiche
Pullulan è ampiamente utilizzato nei sistemi di rilascio di farmaci, inclusi nanoparticelle, idrogeli e coniugati polimero-farmaco, consentendo un rilascio controllato e mirato. La sua biocompatibilità e proprietà mucoadesive lo rendono adatto per formulazioni orali e oculari, nonché per vettori di consegna genica.
Nell'ingegneria tissutale, i materiali a base di pullulan sono impiegati per scaffold per la guarigione delle ferite e matrici di incapsulamento cellulare. Inoltre, il pullulan funge da materiale ideale per gusci di capsule e rivestimenti nutraceutici grazie alle sue eccellenti proprietà di barriera all'ossigeno e al rapido comportamento di dissoluzione.
