Forrás:
Hialuronsav biotechnológiai előállítása: Jun Hui Sze, Jeremy C. Brownlie és Christopher A. Love mini áttekintése
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4754297/
A hialuronsav (HA) egy gerinces epithelialis, neurális és kötőszövet extracelluláris mátrixában található poliszacharid. A polimer magas nedvességtartalmának, biokompatibilitásának és viszkoelaszticitási tulajdonságainak köszönhetően a HA a nagy kereskedelmi értékű, nagy kereskedelmi értékű, világszerte fontos gyógyszerkészítmények fontos eleme. Például a nagy molekulatömegű (10 kDa-nál nagyobb) HA kívánatos a szemészeti, ortopédiai, kozmetikai és szövettechnikai termékekben (Allison és Grande-Allen 2006 ; Fagien és Cassuto 2012 ; Kogan et al. 2007 ), míg a HA a az alacsony molekulatömeg (kb. 5 kDa és ennél kisebb) olyan anyagok előállítására alkalmas, amelyek elősegítik az angiogenezist, gátolják a tumor progresszióját vagy provokálják a gyulladásgátló mediátorok expresszióját (Jagannath és Ramachandran 2010 ; Tammi et al. 2008 ).
Jelenleg két termelési eljárás van alkalmazva a HA polimer kereskedelmi mennyiségekben történő előállítására: az állati szövetekből történő extrakció, vagy újabban a bakteriális expressziós rendszerek alkalmazása a Streptococcusban.
Kivonás állati szövetekből
Az 1930-as évek eleje óta, amikor a HA-t először szarvasmarha-üveges humorból izolálták (Meyer és Palmer 1934 ), a HA extrakcióját más állati szövetekkel, köztük emberi köldökzsinórral, kakas fésűvel és szarvasmarha szinoviális folyadékkal végezték. Az állati szövetekből származó HA természetes molekulatömegű
Az állati eredetű HA hátrányai
Először is, az extrakciós folyamatok mindig technikai korlátokat tapasztaltak az őrlés, a savkezelés és a szerves oldószerekkel történő ismételt extrakció miatt. Ez az ellenőrizetlen lebomlási technika nagyban befolyásolja nemcsak a HA hozamát, hanem a polidiszperzitását is (Boeriu et al. 2013 ). Második probléma az, hogy az állati HA még mindig kötődhet sejtes fehérjékhez, beleértve a hialuronidázt, egy HA-specifikus kötőfehérjét (Fraser és munkatársai, 1997 ). Ezek a szennyező fehérjék nemkívánatosak, mivel előfordulhat, hogy ezek tiltják az immunválaszt. Továbbá fennáll a veszélye annak, hogy a nukleinsavak, prionok (szarvasmarha) és vírusok (madár) fertőződhetnek a fertőző betegségek átviteléhez (Shiedlin et al. 2004 ). Végül, ha a HA-t állati szövetekből kinyerjük, költséges, mivel sok időt vesz igénybe a teljesítés, munkaigényes és nagy létesítményeket igényel, amelyek képesek a szövetek gyűjtésétől az állatoktól a HA extrakciójához és tisztításához szükséges folyamatokhoz. Ezeknek a műszaki és biztonsági kérdéseknek a következményeként a HA biotechnológiai termelését a HA előállítási módjának tekintik.
Bakteriális expressziós rendszerek a Streptococcusokban
Az （HA-szintetáz） operont először 1990-es évek elején fedezték fel, amikor az A-Streptococcusból (S. pyogenes) azonosították a HA-szintézisért felelős enzimet, melyet HA-szintáz vagy HAS-nek neveztek el (DeAngelis és mtsai. 1993 ). Ez a gén egy olyan operon része, amely tartalmazza a HA-szintázot kódoló hasA-gént, az UDP-glükóz dehidrogenázt kódoló hasB-gént és az UDP-glükóz-pirofoszforilázt kódoló hasC-gént (Crater és munkatársai, 1995 ; Dougherty és van de Rijn 1993 ). A többi streptococcusban, például S. zooepidemicusban levő operon két további gént, hasD-t és hasE-t tartalmaz, amelyek egy bi-funkcionális enzimet (acetil-transzferáz és pirofoszforiláz) és foszfo-glukoizomerázt kódolnak, lehetővé téve a HA-t további metabolikus úton. A két génnek a hasoperonhoz való hozzáadását úgy vélték, hogy az intragenomikus gén-duplikáció és a gyakori homológ rekombináció (Blank et al. 2008 ) is hozzájárult.
És ez most a HA fő gyártási módja, melynek előnye az alacsony költség, a magas hozam és az állati eredetű termékek.
Az Singclean által előállított gyógyászati nátrium-hialuronát gél olyan állati eredetű, ingyenes orvosi polimer anyagok, amelyeket a magas viszkoelaszticitással, kenőképességgel, fizikai változékonysággal és jó biokompatibilitással rendelkező streptococcus erjedéses metabolitokból nyernek és finomítanak.
HA piac az egészségügyi ágazatban
A HA alapvető funkciói az emberi szemben, az ízületek szinoviális folyadékában és az epidermális rétegekben jelentős érdeklődést mutattak az új módszerek kifejlesztésére a HA sikeres szintetizálására és szállítására. Egy közelmúltbeli piaci elemzési jelentés azt jósolta, hogy az öregedő népesség és az oszteoartritisz növekedése következtében az emberben egyedül a HA visco-kiegészítés globális piaca 2017-re több mint 2,5 milliárd dollár volt (MRG.Net 2013 ).