Le scléroglycane est un exopolysaccharide neutre de type β-glucane sécrété par des champignons tels que Sclerotium rolfsii. Il se distingue par sa structure rigide en triple hélice et par une remarquable stabilité rhéologique. Ce polysaccharide appartient à une large famille de polysaccharides d’origine microbienne et marine, aux côtés de l’alginate, du dextrane, du lévane, du pullulane, de la gomme xanthane, de la gomme gellane et du fucoïdane, largement étudiés pour leurs propriétés physicochimiques et biologiques.

Structure moléculaire

Le scléroglycane est constitué d’un squelette linéaire de β-(1→3)-D-glucopyranose, portant des chaînes latérales monoglucosidiques β-(1→6)-D-glucose fixées sur une unité glucose sur trois. Cette organisation génère une structure répétitive pentasaccharidique et favorise la formation d’une conformation stable en triple hélice en solution aqueuse. Sa masse moléculaire est généralement comprise entre 5 × 10⁶ et 15 × 10⁶ Da. La structure hélicoïdale confère une rigidité élevée et une forte résistance mécanique, tandis qu’une exposition à des températures supérieures à 120 °C ou à des conditions alcalines induit une transition vers des conformations en chaînes simples, pouvant se reformer de manière réversible lors du refroidissement.

Production et propriétés

Le scléroglycane est produit par fermentation immergée à partir de substrats tels que le glucose ou le saccharose par S. rolfsii, généralement à des températures de 28 à 30 °C et à un pH compris entre 4 et 6. Après fermentation, le milieu est clarifié par filtration ou centrifugation, puis le polysaccharide est récupéré par précipitation à l’aide de solvants tels que l’isopropanol ou l’acétone, avant séchage. Le scléroglycane présente une viscosité pseudoplastique exceptionnelle, une forte élasticité et une stabilité remarquable sur une large plage de pH (2–13), à des températures élevées pouvant atteindre 140 °C, ainsi qu’en présence de fortes concentrations en sels ou en électrolytes. Sa faible biodégradabilité et son comportement thermoréversible le rendent particulièrement performant dans des environnements industriels et biomédicaux contraignants, surpassant souvent la gomme xanthane.

Applications biomédicales

En recherche biomédicale, le scléroglycane agit comme un immunomodulateur de type β-glucane capable de stimuler les réponses immunitaires innées. Il a démontré des activités antitumorales, un potentiel en tant qu’adjuvant vaccinal et des propriétés anti-infectieuses. Par ailleurs, le scléroglycane permet la formation d’hydrogels biocompatibles adaptés à la délivrance contrôlée de médicaments, aux matrices de cicatrisation et aux thérapies de la dysphagie, en mimant la rhéologie naturelle du bol alimentaire. En association avec d’autres polymères tels que la gomme gellane, il peut générer des matrices d’hydrogels co-réticulées favorisant une libération thérapeutique prolongée et ciblée.