Levan é um polissacarídeo fructano de ocorrência natural produzido por certas bactérias, caracterizado por sua estrutura principal de D-frutofuranose ligada por β-2,6 com ramificações β-2,1. Essa estrutura única confere alta solubilidade e excelentes propriedades de formação de filmes. O levan tem atraído crescente atenção como polissacarídeo microbiano com potencial biomédico, comparável ao alginato e à dextrana em termos de versatilidade e funcionalidade.

Estrutura Molecular

O levan consiste principalmente em cadeias lineares de unidades de D-frutofuranose ligadas por ligações glicosídicas β-(2→6), com ramificações em posições β-(2→1). Essa arquitetura promove uma conformação compacta e esférica em solução aquosa. O peso molecular geralmente varia de 10 a 100 milhões de Da, dependendo da cepa microbiana produtora e das condições de fermentação. Um grau de ramificação de aproximadamente 10–15 % aumenta a flexibilidade molecular e a capacidade de retenção de água em comparação com fructanos lineares como a inulina.

Produção e Propriedades

O levan é biossintetizado por enzimas levansacarase produzidas por microrganismos como Bacillus subtilis, Gluconobacter e Zymomonas mobilis, utilizando sacarose como fonte de carbono e iniciador de polimerização. Apresenta solubilidade em água excepcional (>100 g/L à temperatura ambiente), estabilidade térmica até 60 °C, biodegradabilidade, não toxicidade e atividade prebiótica por meio da fermentação seletiva pela microbiota intestinal. Forma soluções viscosas e pode se auto-montar em nanopartículas. No entanto, suas aplicações podem ser limitadas pela menor estabilidade química em condições ácidas e pela complexidade dos processos de purificação subsequentes.

Aplicações Biomédicas

Nos campos biomédico e cosmético, o levan atua como um eficaz hidratante cutâneo e anti-irritante devido às suas propriedades umectantes. Derivados quimicamente modificados, como o levan sulfatado, demonstram atividades antivirais (incluindo anti-HIV), anticoagulantes e anti-inflamatórias. Em sistemas de liberação de fármacos, é utilizado no desenvolvimento de nanocarreadores, hidrogéis e emulsões de liberação controlada. Além disso, sua capacidade de promover a proliferação celular o torna adequado para aplicações em cicatrização de feridas, formulações nutracêuticas, scaffolds de engenharia de tecidos e terapias imunomoduladoras.