complejo quitina-glucano

El complejo quitina-glucano (CGC) es un copolímero ( polisacárido ) que forma las paredes celulares de los hongos , compuesto por quitina unida covalentemente y 1,3/1,6-β-D-glucano ramificado . Los CGC son insolubles en álcalis . Diferentes especies de hongos presentan distintas composiciones estructurales de quitina y β-glucano que conforman los CGC en sus paredes celulares. ^{[ 1 ]} La composición del suelo y otros factores ambientales también pueden afectar la proporción de quitina a β-glucano presente en el CGC. ^{[ 2 ]} Las paredes celulares de los hongos también pueden contener complejos quitosano-glucano, que son copolímeros similares pero con quitosano en lugar de quitina. La quitina y el quitosano son moléculas estrechamente relacionadas: más del 40 % de la cadena polimérica de la quitina está formada por unidades de glucosamina acetilada , mientras que más del 60 % del quitosano está formado por unidades de glucosamina desacetilada. ^{[ 1 ]}

En su forma natural, los CGC proporcionan soporte estructural a la pared celular fúngica. ^{[ 3 ]} Se han estudiado aplicaciones biomédicas de los CGC, incluidas las propiedades inmunoestimulantes de A. fumigatus , así como la exitosa actividad antibacteriana contra S. typhimurium por parte de los CGC de A. niger y M. rouxii . ^{[ 1 ]} Hay cierta evidencia de que los CGC pueden actuar como un prebiótico efectivo , ya que se probó en el crecimiento de 100 cepas diferentes de bifidobacterias , así como en ratas in vivo . ^{[ 4 ]} Los CGC tienen muchas aplicaciones industriales, como en las industrias alimentaria, cosmética y textil, porque se pueden preparar fácilmente sin toxinas . Como aditivos alimentarios, se utilizan comúnmente debido a su capacidad para adsorber iones de metales pesados. ^{[ 5 ]} Además, los CGC se producen en grandes volúmenes industrialmente porque se pueden descomponer en sus componentes constitutivos por hidrólisis , produciendo quitina (o quitosano) y β-glucanos puros. ^{[ 3 ]}

En lugar de producirse a partir de partes animales, la quitina pura se puede extraer de las paredes celulares del hongo Pichia pastoris , recientemente clasificado como Komagataella pastoris. ^{[ 6 ]} A diferencia de la quitina extraída de crustáceos , por ejemplo, esta quitina no contiene metales pesados . Un estudio reveló que el complejo presenta trazas de α-quitina en la estructura molecular mediante difracción de rayos X. Las similitudes en la estructura y las propiedades físicas sugieren que el complejo es una alternativa adecuada a la quitina de crustáceos, ya que los hongos son una fuente de materia prima más viable y fiable. ^{[ 7 ]}

El complejo quitina-glucano (CGC) ha captado la atención por su potencial en diversas aplicaciones médicas debido a su naturaleza biocompatible y biodegradable . Las innovaciones en el procesamiento del CGC con líquidos iónicos (LI) a base de colina han permitido la creación de materiales versátiles como películas y geles, adaptados para uso biomédico. ^{[ 8 ]} Las películas producidas a partir de CGC son densas , flexibles y altamente absorbentes , capaces de retener más del doble de su peso en agua. Estas características las hacen particularmente útiles como apósitos para heridas, donde ayudan a retener la humedad y actúan como barrera contra contaminantes . Además, su flexibilidad estructural y compatibilidad con los tejidos biológicos las hacen adecuadas como andamios en ingeniería de tejidos , apoyando el crecimiento y la regeneración celular. ^{[ 9 ]}

En contraste, los geles derivados de CGC ofrecen propiedades elásticas y adaptables influenciadas por su contenido de agua, que puede ajustarse para satisfacer necesidades específicas. Estas características los hacen prometedores para aplicaciones de administración de fármacos, donde la liberación controlada de medicamentos es esencial. Además, la estructura de soporte de los geles proporciona un excelente entorno para cultivos celulares, permitiendo el crecimiento y la diferenciación de diversos tipos de células. Estos avances resaltan la versatilidad de los materiales basados ​​en CGC para abordar desafíos clave en medicina, particularmente en el cuidado de heridas, la regeneración de tejidos y la administración de fármacos. ^{[ 9 ]}