Schizofyllan (SPG) is een neutraal β-glucaan-polysacharide dat wordt geproduceerd door de basidiomyceet-paddenstoel Schizophyllum commune. Het wordt gekenmerkt door zijn unieke triple-helix-architectuur en krachtige immunomodulerende bioactiviteit.
Moleculaire Structuur
Schizofyllan bestaat uit een lineaire β-(1→3)-D-glucaan-ruggengraat met β-(1→6)-gekoppelde D-glucose-zijtakken die ongeveer om de drie glucose-eenheden voorkomen. Hoewel structureel vergelijkbaar met scleroglucaan, vormt schizofyllan een stijvere en stabielere triple-helix-conformatie in waterige omgevingen. Het polymeer heeft een gemiddeld molecuulgewicht van ongeveer 450 kDa en een specifieke optische rotatie van +18 tot +24°.
Onder alkalische omstandigheden of bij temperaturen boven 120 °C valt de triple-helix-structuur uiteen in enkele ketens; de oorspronkelijke helicale conformatie kan echter worden hersteld door neutralisatie of afkoeling. Deze omkeerbare structurele overgang draagt bij aan de unieke functionele eigenschappen van schizofyllan.
Productie en Eigenschappen
Schizofyllan wordt extracellulair geproduceerd door kweek van S. commune in glucose-gebaseerde media, meestal bij 25–30 °C en pH 5–6. Na fermentatie wordt het polymeer gewonnen door alcoholprecipitatie, filtratie en daaropvolgende zuiveringsstappen.
Het resulterende polysacharide vertoont hoge wateroplosbaarheid, brede thermische en pH-stabiliteit, hoge viscositeit en uitstekende biocompatibiliteit. Andere eigenschappen zijn niet-toxisch, biologisch afbreekbaar, film- en gelvormend vermogen en weerstand tegen oxidatieve afbraak. De triple-helix-conformatie maakt ook zelfassemblage en chelatie van metaalionen mogelijk.
Biomedische Toepassingen
Schizofyllan oefent significante immunomodulerende effecten uit door binding aan de Dectin-1-receptor, wat leidt tot activering van aangeboren en adaptieve immuunresponsen. Het heeft antitumoractiviteit getoond tegen verschillende kankers, waaronder sarcomen, evenals antivirale, antibacteriële en ontstekingsremmende effecten.
Naast immunotherapie wordt SPG steeds vaker gebruikt als functioneel biomateriaal in systemen voor geneesmiddelen- en gentherapie, waaronder nanogels en nanofibrillen. De hoge biocompatibiliteit en het vermogen om celadhesie en -proliferatie te ondersteunen maken het ook geschikt voor weefselengineering-scaffolds en vaccin-adjuvant-formuleringen.
