Gomma gellan è un esosaccaride microbico prodotto da Sphingomonas elodea (precedentemente Pseudomonas elodea). È ampiamente apprezzata per le sue versatili proprietà gelificanti e stabilizzanti in applicazioni alimentari, farmaceutiche e biomediche. 

Struttura molecolare

La gomma gellan è costituita da un'unità ripetitiva tetrasaccaridica lineare con la struttura: →3)-β-D-Glc-(1→4)-β-D-GlcA-(1→4)-β-D-Glc-(1→4)-α-L-Rha-(1→. La composizione di monosaccaridi segue un rapporto 2:1:1 di glucosio, acido glucuronico e ramnosio.

La gomma gellan nativa ad alto acile contiene sostituenti acetato (uno per disaccaride) e glicerato (uno per tetrasaccaride) legati al primo residuo di glucosio. Al contrario, la gomma gellan a basso acile manca di questi sostituenti, con pesi molecolari tipicamente compresi tra 500 e 2000 kDa. Il polimero assume una conformazione a doppia elica stabilizzata dalla presenza di cationi.

Produzione e proprietà

La gomma gellan viene prodotta mediante fermentazione aerobica utilizzando glucosio o idrolizzati di amido come fonti di carbonio, tipicamente a 30 °C e pH 6–7. Dopo la fermentazione, viene applicato un trattamento alcalino per ottenere gomma gellan a basso acile, dopodiché il polimero viene recuperato per precipitazione con alcol e essiccazione.

La gomma gellan presenta elevata stabilità termica e ampia tolleranza al pH (circa pH 3,5–10). È solubile in acqua sopra i 40 °C, mentre la gomma gellan ad alto acile può idratarsi in acqua fredda in presenza di chelanti. Il polimero mostra comportamento reologico di assottigliamento da taglio e subisce gelificazione indotta da cationi: la gomma gellan ad alto acile forma gel morbidi ed elastici in presenza di cationi monovalenti (K⁺, Na⁺), mentre quella a basso acile forma gel rigidi e fragili con cationi divalenti (Ca²⁺, Mg²⁺). La gomma gellan è biodegradabile e possiede lo status GRAS (Generally Recognized As Safe).

Applicazioni biomediche e farmaceutiche

Nei settori biomedico e farmaceutico, la gomma gellan viene utilizzata per formare idrogeli iniettabili per la somministrazione di farmaci e l'ingegneria tissutale, grazie alla sua biocompatibilità, capacità di incapsulare cellule e rilascio controllato. È impiegata anche in capsule vegetali come sostituto della gelatina.

Inoltre, la gomma gellan supporta formulazioni oftalmiche e materiali per medicazioni di ferite grazie alla sua trasparenza ottica, fragilità meccanica e ottime proprietà di ritenzione dell'umidità, rendendola un polisaccaride prezioso per applicazioni terapeutiche avanzate.