Il destrano è un polimero naturale idrofilo derivante dal D-glucosio e appartiene pertanto al gruppo dei glucani.
Il chimico tedesco Carl Wilhelm Bernhard Scheible nel 1874 diede questo nome al composto e dimostrò che esso è un carboidrato con formula (C6H10O6)n destrogiro ovvero in grado di ruotare a destra la luce polarizzata. È presente come prodotto microbico nel vino, nella placca dentale e negli scarti vegetali
Struttura del destrano
Il destrano è costituito da una catena lineare di molecole di D-glucosio legate da legami α-(1→6), con possibili ramificazioni di D-glucosio legate da legami α-(1→4), α-(1→3) o α-(1→2).
Ha un peso molecolare che può essere a basso (<40 kDa) o ad alto (>40 kDa) e dipende dalle ramificazioni e dal ceppo produttore
Ottenimento
È una sostanza polimerica extracellulare secreta da microrganismi.
Questo biopolimero può essere prodotto tramite fermentazione ad opera dei batteri Leuconostoc mesenteroides e altri batteri lattici.
Questi batteri usano l’enzima glucansucrasi,appartenente alla classe delle idrolasi, per convertire il saccarosio in glucosio e fruttosio. Mentre il fruttosio è rilasciato, il glucosio è aggiunto alla catena del glucano in crescita
La fermentazione può avvenire anche in presenza di Gluconobacter che convertono le maltodestrine in destrano grazie alla destrina destranasi, enzima appartenente alla classe delle transferasi.
Nell’industria, il destrano si ottiene attraverso la coltura di Leuconostoc mesenteroides effettuata in un mezzo di saccarosio, trattato con estratti di lievito di malto, caseina, peptone e triptone.
Inoltre si aggiungono piccole quantità di calcio e fosfato. Durante la fermentazione, il pH scende da 7 a 5 a causa della formazione di acido lattico; pertanto, sono solitamente aggiunti tensioattivi non ionici per mantenere la stabilità dei batteri e dei suoi enzimi
Proprietà
Le variazioni nelle caratteristiche del destrano dipendenti da peso molecolare e ramificazioni ne causano proprietà differenti quali reattività e solubilità. Tuttavia, a prescindere dal loro grado di solubilità, i destrani hanno la capacità di incorporare grandi quantità di acqua formando idrogel.
Disciolto in una soluzione fisiologica con una concentrazione di circa il 6%, il destrano mostra una pressione colloido-osmotica e una viscosità simili a quelle del sangue umano.
Usi
Il destrano è un composto versatile che ha molte applicazioni cliniche in medicina, che vanno dall’anestesiologia alla chirurgia, alla radiologia.
Marcato con tecnezio Tc-99m è usato per via endovenosa nella medicina nucleare come risonanza magnetica o scintigrafia e come agente di contrasto per rilevare e diagnosticare condizioni come aneurismi ventricolari e versamenti pericardici.
A causa della sua elevata biocompatibilità è utilizzato come espansore di volume plasmatico. È pertanto impiegato per aumentare il volume di liquido che circola nei vasi sanguigni, ad esempio perché è stata persa una grande quantità di sangue.
Espandendo il volume del sangue, il destrano aumenta la gittata cardiaca e il flusso sanguigno in modo che i globuli rossi possano circolare efficacemente nella microvascolarizzazione dell’organo terminale.
È usato per ridurre il rischio di complicanze vascolari come la trombosi in quanto si verificano effetti antitrombotici a causa del legame del destrano alle piastrine, agli eritrociti e all’endotelio vascolare per ridurre l’aggregazione e l’adesività.
È utilizzato, nell’ambito della chirurgia oculistica, in soluzione con la riboflavina per la preparazioni ad interventi per la cura del cheratocono