Glycogen è una nanoparticella biologica polisaccaride, carboidrato complesso, polimero ramificato di glucosio, presente nell'uomo nei muscoli e nel fegato, nei batteri e nei lieviti, scoperto nel 1857 da Claude Bernard che lo chiamò "la matière glycogène". Sul metabolismo del glycogen si sono concentrati molti studi, alcuni dei quali hanno ricevuto un premio Nobel (1947, Carl e Gerty Cori. 1970 Louis Leloir. 1971 Earl Sutherland. 1992 Edmond Fischer e Edwin Krebs). 

E' formato da molecole talmente piccole che non possono essere rilevate con la microscopia ottica, ma con un microscopio elettronico. La sua funzione è l'immagazzinamento del glucosio e del carbonio da rilasciare  nei momenti di necessità (1) e rappresenta una forma immediata di energia disponibile ai tessuti che ne hanno bisogno. 

Biodegradabile, non tossico, si trova in Streptomyces coelicolor, Escherichia coli, Streptomyces albidoflavus, Aliger gigas.

Industrialmente si presenta in forma di polvere bianca inodore ricavata da un trattamento del fegato di animali (conigli, bovini), da ostriche, da Mytilus edulis o amido di mais,  con idrossido di sodio al 30% e precipitato con etanolo. Solubile in acqua e  in etanolo caldo, insolubile in etanolo ed etere.

A cosa serve e dove si usa

Medicina

Applicazioni biomediche in forma di fibre biodegradabili e gel, come vettore di somministrazione farmaci, immunomodulatori, bersaglio tumorale, coadiuvanti vaccinali. Migliora la produzione del gene proteina NQO1 che protegge dai raggi UV stimolando i cheratinociti epidermici e inibisce l'accumulo di specie reattive dell'ossigeno (ROS). Aumenta l'espressione delle proteine antiossidanti e migliora le condizioni dell'eritema. 

La malattia da accumulo di glicogeno di tipo I o  malattia di von Gierke è di carattere ereditario e colpisce circa 1/100k nascite (2).

Ricerca biochimica

Indicatore per la misurazione dello iodio.

Cosmetica

Utilizzato come idratante, migliora la produzione della biomolecola adenosina trifosfato (ATP) che fornisce energia alle cellule e potenzia la produzione di ceramide nei cheratinociti epidermici umani normali primari (NHEK). Attenua le rugosità della pelle indotte dall'età.

Per approfondire:

Glycogen studi

• Formula molecolare  C₂₄H₄₂O₂₁        (C₆H₁₀O₅)n
• Peso molecolare     666.6
• Massa esatta    666.22200
• CAS  9005-79-2
• UNII    309GSC92U1
• EC Number   232-683-8
• DSSTox Substance ID  232-683-8
• IUPAC  (2S,3R,4S,5S,6R)-2-[[(2R,3S,4R,5R,6R)-4,5-dihydroxy-3-[(2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2R,3S,4R,5R,6S)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methoxy]-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol
• InChI=1S/C24H42O21/c25-1-5-9(28)11(30)16(35)22(41-5)39-4-8-20(45-23-17(36)12(31)10(29)6(2-26)42-23)14(33)18(37)24(43-8)44-19-7(3-27)40-21(38)15(34)13(19)32/h5-38H,1-4H2/t5-,6-,7-,8-,9-,10-,11+,12+,13-,14-,15-,16-,17-,18-,19-,20-,21+,22+,23-,24-/m1/s1  
• InChl Key      BYSGBSNPRWKUQH-UJDJLXLFSA-N
• SMILES   C(C1C(C(C(C(O1)OCC2C(C(C(C(O2)OC3C(OC(C(C3O)O)O)CO)O)O)OC4C(C(C(C(O4)CO)O)O)O)O)O)O)O
• MDL number  MFCD00081547
• PubChem Substance ID      
• RTECS   MC2700000

Sinonimi

• Lyoglycogen
• Phytoglycogen

Bibliografia______________________________________________________________________

(1) Preiss, J., & Walsh, D. A. (1981). Biology of Carbohydrates. Vol. I.

(2) Turki A, Stockler S, Sirrs S, Salvarinova R, Ho G, Branov J, Rosen-Heath A, Bosdet T, Elango R. Development of minimally invasive 13C-glucose breath test to examine different exogenous carbohydrate sources in patients with glycogen storage disease type Ia. Mol Genet Metab Rep. 2022 May 11;31:100880. doi: 10.1016/j.ymgmr.2022.100880.