> 19 avril 2021
Additif alimentaire étudié depuis les années 1990,1 ingrédient « intelligent » permettant de réaliser des films alimentaires aux multiples propriétés conservatrices,2 la gomme gellane n’est pas une inconnue pour l'inventaire européen, qui connait parfaitement cet ingrédient « filmogène et agent de contrôle de la viscosité ».3 Bien connue également des chercheurs travaillant dans le domaine de la prospection de nouveaux additifs à finalité thérapeutique, la gomme gellane oscille entre additif à caractère gélifiant et principe actif à caractère cicatrisant (quelle est sa part de responsabilité dans l’effet cicatrisant mis en avant dans un certain nombre de publications ? Mystère !). Dans le domaine cosmétique, cet ingrédient n’est pas des mieux représentés. Peut-être tout simplement parce qu’il n’est pas bien connu. Il est donc, sans doute, temps de se pencher sur le curriculum vitae de ce candidat qui a tout de même une petite expérience en matière de gélification.
La gomme gellane, son origine, sa structure chimique
La gomme gellane est un exopolysaccharide anionique linéaire de haut poids moléculaire, obtenu par fermentation microbienne aérobie ; la bactérie en charge de produire cet ingrédient répond au doux nom de Sphingomonas paucimobilis. Selon les conditions de culture (teneur en saccharose, température), les rendements sont plus ou moins bons.4 Cette petite bactérie semble apprécier tout particulièrement le marc de raisin !5
D’un point de vue chimique, il est indispensable de bien prendre son élan avant de prendre connaissance de la structure de cette molécule résultant de la répétition de tétrasaccharides (1,3-β-D-glucose (Glc), 1,4-β unités répétitives d'acide -D-glucuronique (GlcA), 1,4-β-D-glucose (Glc) et 1,4-α-L-rhamnose (Rha)), comportant un groupement latéral carboxyle. Dit plus simplement, la gomme gellane consiste en un polymère composé de tétramères de L-rhamnose, d'acide D-glucuronique et de deux sous-unités de D-glucose. Le poids moléculaire moyen de cette molécule est d’environ 500 kDa.6 La molécule de gellane naturelle (issue du bouillon de fermentation natif) possède de nombreux substituants acyle, ce qui la rend capable de former des gels souples et élastiques, en présence de cations mono- et divalents.7 La teneur totale en substituants acyle des molécules de gellane est d'environ 14,7 % en poids, dont 2,9 % de groupements acétate et 11,8 % de glycérate. Dans la gomme gellane «riche en acyle», deux substituants acyle acétate en C6 et glycérate en C2 sont retrouvés sur la première unité de glucose de l’unité répétitive tétrasaccharide, et en moyenne, il y a un glycérate par répétition et un acétate toutes les deux répétitions. On trouve dans le commerce des gommes « à forte teneur en acyle » et d’autres « faiblement acylées » (partiellement désacylées ou entièrement désacylées), les groupements acyles ayant été éliminés par traitement alcalin au cours du procédé d’obtention.1
La gomme gellane, un intérêt au niveau médical
Du point de vue de son intérêt médical, on trouve un certain nombre de publications vantant les mérites de la gomme gellane en tant que gélifiant permettant la mise au point de formes topiques à actions diverses et variées.8-10 Une publication datant de 2018 propose la réalisation de nanogels à base de gomme gellane modifiée, dans le but de vectoriser la pénétration cutanée de baicaline ; un effet cicatrisant a été démontré sur modèle animal.11 Même seule, la gomme gellane semble être intéressante. Même chose, lorsqu’elle est accompagnée. Avec le chitosan et l’apigénine, par exemple, on nous parle dans la littérature scientifique d’un hydrogel cicatrisant à destination du diabétique.12 Même idée avec un pansement à base de cellulose, de gellane, de xyloglucane de tamarin et de lysozyme qui se montre sous d’excellents jours en matière de traitement des brûlures profondes du deuxième degré.13
Ses propriétés gélifiantes peuvent également être exploitées pour la reconstruction des tissus mous ou afin de mettre au point des modèles de peau reconstruites avec adipocytes, la gomme gellane permettant de donner naissance à une structure tridimensionnelle, ressemblant à la matrice extra-cellulaire (le gel naturellement présent au niveau des tissus conjonctifs tels que le derme ou l’hypoderme).14
Sa capacité à lier les poudres nécessaires pour la réalisation de granulés destinés aux formes orales est également étudiée.15
La gomme gellane, son intérêt pour l’industrie cosmétique
S’il est vrai que la gomme gellane est plus étudiée à des fins médicales qu’à des fins esthétiques, on trouve toutefois, en cherchant bien, quelques pistes intéressantes pour l’industrie cosmétique. On citera, comme exemple, cette publication datant de 2017 mettant en avant la gomme gellane (utilisée à 2 %) en tant que gélifiant, utile pour la réalisation de préparations semi-solides à base de coenzyme Q10 et d’acétate de vitamine E.16 On est clairement, dans ce cas précis, au cœur de la lutte anti-âge !
La gomme gellane, en bref
Cherchez la gomme gellane sur notre blog et vous resterez sur votre fin. Une seule référence apparaît tout de même, celle d’un stick régénérant 3 en 1 La Rosée, qui ne nous nous a pas convaincues à 100 %. La gomme gellane, dans ce cas précis, n’est pas l’ingrédient qui nous chagrine, mais ce que nous n’apprécions pas c’est l’idée d’utiliser un savon pour traiter les peaux grasses.17
Alors, des pistes pour le futur ? La gomme gellane semble un excellent candidat pour la mise au point d’une crème pour peau malmenée (on pense en particulier à tous ces produits utilisant le suffixe CICA - cicatrisant pardi - dans le but de s’adresser clairement aux peaux abimées) ou après-solaire. Affaire à suivre !
Bibliographie
1 Younes M, Aggett P, Aguilar F, Crebelli R, Filipic M, Frutos MJ, Galtier P, Gott D, Gundert-Remy U, Kuhnle GG, Lambré C, Leblanc JC, Lillegaard IT, Moldeus P, Mortensen A, Oskarsson A, Stankovic I, Waalkens-Berendsen I, Woutersen RA, Wright M, Brimer L, Mosesso P, Christodoulidou A, Cascio C, Tard A, Lodi F, Dusemund B., Re-evaluation of gellan gum (E 418) as food additive., EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS), EFSA J., 2018, 20, 16, 6, e05296
2 Li-Ting Wu, I-Lin Tsai, Fwu-Long Mi, Active and intelligent gellan gum-based packaging films for controlling anthocyanins release and monitoring food freshness, Carbohydrate Polymers, 254, 2021, 117410
3 https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/cosing/index.cfm?fuseaction=search.details_v2&id=33988
4 Zhu G, Cheng X, Fu Z, Zhang Z, Tong Q., The mechanism of improved gellan gum production by two-stage culture of Sphingomonas paucimobilis., 3 Biotech., 2020, 10, 2, 70
5 Deniz Damla Altan Kamer, Tuncay Gumus, Omer Oksuz, Grape pomace as a promising source for gellan gum production, Food Hydrocolloids, 114, 2021, 106584
6 Muthukumar T, Song JE, Khang G., Biological Role of Gellan Gum in Improving Scaffold Drug Delivery, Cell Adhesion Properties for Tissue Engineering Applications., Molecules., 2019, 10, 24, 24, 4514
7 Salachna P, Mizielińska M, Soból M., Exopolysaccharide Gellan Gum and Derived Oligo-Gellan Enhance Growth and Antimicrobial Activity in Eucomis Plants., Polymers, 2018, 27, 10, 3, 242
8 Nair AB, Shah J, Aljaeid BM, Al-Dhubiab BE, Jacob S., Gellan Gum-Based Hydrogel for the Transdermal Delivery of Nebivolol: Optimization and Evaluation., Polymers, 2019, 16, 11, 10, 1699
9 Musazzi UM, Cencetti C, Franzé S, Zoratto N, Di Meo C, Procacci P, Matricardi P, Cilurzo F., Gellan Nanohydrogels: Novel Nanodelivery Systems for Cutaneous Administration of Piroxicam., Mol Pharm., 2018, 5, 15, 3, 1028-1036
10Salim N, Basri M, Rahman MB, Abdullah DK, Basri H., Modification of palm kernel oil esters nanoemulsions with hydrocolloid gum for enhanced topical delivery of ibuprofen., Int J Nanomedicine., 2012, 7, 4739-47
11 Manconi M, Manca ML, Caddeo C, Cencetti C, di Meo C, Zoratto N, Nacher A, Fadda AM, Matricardi P., Preparation of gellan-cholesterol nanohydrogels embedding baicalin and evaluation of their wound healing activity., Eur J Pharm Biopharm., 2018, 127, 244-249
12 Shukla R, Kashaw SK, Jain AP, Lodhi S., Fabrication of Apigenin loaded gellan gum-chitosan hydrogels (GGCH-HGs) for effective diabetic wound healing., Int J Biol Macromol., 2016, 91, 1110-9
13 Costa de Oliveira Souza CM, de Souza CF, Mogharbel BF, Irioda AC, Cavichiolo Franco CR, Sierakowski MR, Athayde Teixeira de Carvalho K., Nanostructured Cellulose-Gellan-Xyloglucan-Lysozyme Dressing Seeded with Mesenchymal Stem Cells for Deep Second-Degree Burn Treatment., Int J Nanomedicine., 2021, 5, 16, 833-850
14 Lago MEL, da Silva LP, Henriques C, Carvalho AF, Reis RL, Marques AP., Generation of Gellan Gum-Based Adipose-Like Microtissues., Bioengineering, 2018, 27, 5, 3, 52
15 Barbosa EJ, Ferraz HG., Gellan gum and polyvinylpyrrolidone (PVP) as binding agents in extrusion/spheronization pellet formulations., Acta Pharm., 2019, 1, 69, 1, 99-109
16 Pegoraro NS, Barbieri AV, Camponogara C, Mattiazzi J, Brum ES, Marchiori MCL, Oliveira SM, Cruz L., Nanoencapsulation of coenzyme Q10 and vitamin E acetate protects against UVB radiation-induced skin injury in mice., Colloids Surf B Biointerfaces., 2017, 1, 150, 32-40
17 https://www.regard-sur-les-cosmetiques.fr/nos-regards/aucune-peau-ne-merite-le-masque-en-stick-regenerant-la-rosee-893/
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