ヒアルロン酸とは何ですか?

ヒアルロン酸(ha)は、d-グルクロン酸とn-アセチル-d-グルコサミンの2糖の繰り返しからなる高分子量直鎖酸性ムコ多糖である[1]。ヒアルロン酸は1934年に最初に牛のガラス質のユーモアから単離されました。そして、ヒアルロン酸は動物とヒトの結合組織の間質マトリックスにも広く存在することが発見されました。その中でも、目、皮膚、へその緒、軟骨、関節の滑液などの硝子体液には高濃度のヒアルロン酸が含まれています。異なるヒアルロン酸は基本的に同じ構造を持っていますが、異なるヒアルロン酸は分子量が異なります[2]。体内の多機能マトリクスとしてヒアルロン酸は、細胞増殖を調節するなど、重要な生理機能を持っています、分化、移動、関節の潤滑、軟骨の保護、創傷治癒の促進、酸化防止、アンチエイジング。

ヒアルロン酸には強い保水効果がありますそして、その保湿効果は、自然界に存在する他の保湿物質よりも高いです。理想的な天然保湿因子として知られており、臨床医学や化粧品の生産に広く使用されています。今年ヒアルロン酸が食品の新しい原料として承認され、ヒアルロン酸の応用分野は拡大し続けています。同時に、消費者'健康意識は絶えず向上しており、ヒアルロン酸原料の需要は絶えず拡大しています。高品質のヒアルロン酸の工業的な調製は不可欠です。この記事では、天然ヒアルロン酸の生理学的機能、調製、分離と精製、応用分野の概要を説明し、ヒアルロン酸の開発と利用のための参考資料を提供することを目的としています。

1体内におけるヒアルロン酸の分布と生理機能

1。1体内におけるヒアルロン酸の分布

自然ヒアルロン酸量は異なりますが、高等動物の様々な組織に広く分布しています。主に細胞マトリックスや潤滑液中に分布しており、ヒト臍帯、滑液、皮膚、胸部リンパ液、ガラス体液、鶏冠などが含まれる。ニワトリの櫛は現在、最も高いヒアルロン酸含有量を持つ動物組織です。様々な生物のヒアルロン酸含有量を表1[3]に示します。ヒアルロン酸は人体の様々な組織に広く分布しています。異なる生物の組織におけるヒアルロン酸の分布は基本的に同じですが、主な違いは分子量です。正常な生体組織におけるヒアルロン酸の分子量は、約1000 ~ 8000 kdaです。分子量が異なると、三次元構造の異なる受容体や経路が刺激され、さまざまな効果を発揮する[4]。

1.2ヒアルロン酸の生理機能

1.2.1関節を潤滑し、軟骨を保護します

ヒアルロン酸は広く分布しています細胞間マトリックスと細胞間マトリックスです関節液の主成分であり、軟骨や靭帯の表面に分布する。ヒアルロン酸は粘弾性に優れています。歩行時には、関節の摩擦を低減するために滑膜液が粘性である。ランニングなどの衝撃の大きいアクションを実行するとき、滑膜流体は関節への応力を緩衝するために弾性があります。関節に負荷がかかると、滑膜流体が流体から弾性体に変化し、関節軟骨を保護する[5]。高齢者の変形性関節症は酸化ストレスが原因であることを示す多くの証拠があります。変形性関節症は、関節軟骨の摩耗と損傷です。長鎖ヒアルロン酸は活性酸素に攻撃されると、ヒアルロン酸断片に分解され、軟骨全体の構造を弱める[6]。

1.2.2は創傷治癒を促進する

創傷治癒過程は、止血、炎症、増殖、成熟の4段階に分けられる。損傷が起こると、傷の中のヒアルロン酸の量が増えます。分子量が大きいためヒアルロン酸は初期の一時的な構造として使用されます【7】。炎症の段階では、損傷した細胞が塩、水、タンパク質を含む滲出物を分泌し始める[8]。この段階は、損傷部位の発赤および熱、疼痛および機能不全が特徴である[9]。ヒアルロン酸は白血球や内皮細胞の表面にあるcd44受容体に結合し、炎症部位へ移動する白血球を減少させ、創傷の腫れを減少させる[10]。cd44受容体は、高分子量ヒアルロン酸が抗炎症反応を刺激し、低分子ヒアルロン酸が炎症反応を誘導する、炎症反応において重要な役割を果たしている。増殖段階では、創傷は新しいコラーゲン組織で再構築され、細胞外マトリックスが分泌され、筋線維芽細胞の作用によって創傷が縮小し始める[11]。成熟段階では、未組織のコラーゲンは、瘢痕化を減少させ、傷部の皮膚の弾力性を高める、クロスリンクを形成します。

1.2.3細胞の増殖、移動および分化を調節する

ヒアルロン酸は重要な調節因子である細胞の増殖、移動、分化の過程に影響を与える。ヒアルロン酸の存在は、局所組織の水分補給を助け、細胞の細胞外マトリックスへの固定を弱め、細胞の分離、移動、さらには分裂を促進します。細胞表面のヒアルロン酸受容体は、細胞運動に関連したいくつかのキナーゼにリンクすることもできる[12]。

有糸分裂の初期段階では、ヒアルロン酸レベルは増加し、有糸分裂がg1期(前の有糸分裂の完了から合成の開始までの期間)に入ると、ヒアルロン酸レベルは急激に低下します。高レベルのヒアルロン酸は、成長因子の放出を引き起こし、細胞外膜を形成することによって、細胞-細胞間の相互作用に影響を与え、細胞増殖を促進する[13]。しかし、ヒアルロン酸が有糸分裂活性を直接促進することはまだ観察されていない。このをヒアルロン酸の調節効果は、その分子量に関係しています。分子量が異なると、シグナル伝達経路が異なる。低分子ヒアルロン酸は細胞増殖を誘導します。さらに、低分子ヒアルロン酸は炎症誘発因子の発現を高めることができますが、高分子ヒアルロン酸は逆の効果があります[14]。

1.2.4血管の形成効果

それは報告されています低分子ヒアルロン酸は刺激を与えますシグナル分子の発現は、血管内皮細胞の増殖と移動を刺激し、高分子ヒアルロン酸は、内皮細胞の増殖と移動を阻害することができるため、血管新生抑制効果があります【15位】。しかしながら、細胞増殖に対するヒアルロン酸の効果を支持する証拠のほとんどは、腫瘍異種移植を用いて得られたものである。いくつかのデータは、低分子ヒアルロン酸を注入すると腫瘍の成長を阻害することを示しています[16]。これは上記の概念と矛盾し、さらなる研究を必要とする、より複雑な経路や相互作用があるかもしれないことを示しています。

1.2.5抗酸化作用

研究によるとヒアルロン酸はフリーラジカルを除去することができますある程度の抗酸化作用があります高分子ヒアルロン酸は、過剰にタンパク質、脂質、dnaに損傷を与える活性酸素種の影響から細胞を保護します。ヒアルロン酸の抗酸化特性のいくつかには、紫外線によるアポトーシスや酸によるdna損傷を減少させる能力が含まれています〔17〕。feng ningらは、ヒアルロン酸の経口投与後の血清スーパーオキシドジスムターゼ活性を研究し、ヒアルロン酸には生体内での抗酸化作用があることを発見した。yu haihuiらは、andrias davidianusの粘液ヒアルロン酸がでvitroで一定の抗酸化活性を持ち、dpphを除去できることを発見した。ああABTS+でした。Fe3 +減らすことができる。一部の学者は、ヒアルロン酸の抗酸化特性は、活性酸素種を吸収することができるヒアルロン酸の構造中のヒドロキシ基によるものだと推測しています[14]。

1.2.6老化防止に効果があり

研究が発見したことの量人体におけるヒアルロン酸年齢とともに减るもの。20歳に比べ、60歳になるとヒアルロン酸の量は75%減少します。高齢になるほど体内のヒアルロン酸の量は少なくなります。ヒアルロン酸の体内量も同世代の人によって異なります。体内にヒアルロン酸の量が多い人は若く見えますが、加齢症状のある人は、体内にヒアルロン酸の量が著しく減少します[20]。皮膚内のヒアルロン酸の量が減少すると、細胞間ゲル様マトリックスによって満たされた空間が減少し、細胞同士が密に配置されます。コラーゲンは水分を失って硬くなり、肌が荒れて弾力がなくなります。研究によると、ヒアルロン酸は紫外線による皮膚の損傷を治癒し、高濃度のヒアルロン酸はコラーゲンの発現に影響を与えることがわかっています[21]。

要約すると、ヒアルロン酸の生理機能はその分子量と密接に関連している。分子量の異なるヒアルロン酸は、創傷治癒、細胞増殖の制御、移動、分化、血管新生、抗酸化活性などの生理学的機能において異なる役割を果たしています。低分子ヒアルロン酸阳诱炎症反応は細胞増殖を誘導し、血管内皮細胞の増殖と移動を刺激し、高分子ヒアルロン酸は低分子ヒアルロン酸よりも優れた抗酸化活性を有します。この生理機能の違いは、製品への最終的な用途の違いにつながります。

2ヒアルロン酸の構造と性質

2.1ヒアルロン酸の構造

ヒアルロン酸は高分子です体重酸性mucopolysaccharideの交互ブドウ糖ユニットで构成でつながったβ−1、3-glycosidic債券、リンクN-acetylglucosamine台規模にβ−1、債券4-glycosidicです。ヒアルロン酸の一次構造を図1に示す。[22]。ヒアルロン酸は、現在発見されている唯一の非硫酸を含むグリコサミノグリカンとして、細胞ではなく細胞膜表面の膜タンパク質を介して合成される点で、一般的なグリコサミノグリカンと異なる'sゴルジ装置[23]。

2.2ヒアルロン酸の物理的および化学的性質

ヒアルロン酸は白色アモルファス固体です酸性ムコ多糖の共通の特性を有する。水には溶けますが、エタノールなどの有機溶媒には不溶です[24]大人。ヒアルロン酸水溶液は、特有の粘弾性特性を有し、良好な粘弾性を有します。低濃度または低分子ヒアルロン酸はモノマーとして存在し、粘度の変化はほとんどありません。高分子量高濃度ヒアルロン酸は、優れた粘弾性[25]を持ち、非ニュートン流体特性を示すため、滑膜流体のシミュレーションに非常に適しています。滑膜液の粘弾性はヒアルロン酸濃度に関係している[13]。

ヒアルロン酸の分子量と溶液濃度を適度に変化させることで、より良い粘弾性を得ることができます。ヒアルロン酸分子鎖中の単糖間には水素結合が存在するため、低濃度のヒアルロン酸は独自のハニカムネットワーク構造を形成することができ、それによってヒアルロン酸は自身の約1000倍の水分を吸着し、強力な保湿特性を持っています[26]。分子量の異なるヒアルロン酸は、異なる物理的、化学的性質を持っています。高分子量ヒアルロン酸粘度が高く、長鎖ヒアルロン酸のランダムなカーブ構造はより安定で、短い鎖はより伸びやすい【27】。細胞が高分子量ヒアルロン酸と低分子ヒアルロン酸を区別する方法や生物学的経路はまだ分かっていません。

3ヒアルロン酸の調製と精製

3.1ヒアルロン酸の源

3.1.1動物組織源

動物の組織源は、陸上源と海洋源に分けられます。現在、ヒアルロン酸は、主に鶏のくし、ヒトのへその緒、卵の殻膜、豚の皮膚などの陸上動物組織から抽出されています。鶏のくしは、ヒアルロン酸含有量の高い動物組織であるため、ヒアルロン酸抽出に広く使用されています。陸上動物の組織の供給が限られているため、大規模な生産は不可能です。研究者は常に抽出しようとしています他の動物組織からヒアルロン酸他の原材料の供給源ではありません動物の残留物、廃棄物、副産物などの海洋生物資源は、その長期的な経済的および環境的利益のために常に広く注目されてきました。

彼らは大きな可能性を持っていますヒアルロン酸などの物質の源[28]。研究者たちは、コウイカ、イカ、マグロ、カエルの皮膚、魚の粘液、淡水ムール貝の水性ユーモアなどの海洋生物の眼ガラスなどの生物組織からヒアルロン酸を抽出しています[19,25,29]。yiら[29]最初にツナの眼ガラスからヒアルロン酸を抽出し、最終抽出速度は0.013%であった。[19]オオサンショウウオの表面粘液から抽出した。トリプシン添加量が1.5%の場合、ヒアルロン酸の収率は1.7041 mg/gであった。抽出したヒアルロン酸の構造は、標準品と同じでした。ニワトリのくしやへその緒などの陸上動物の組織に比べて、抽出率は低いものの、安定したヒアルロン酸抽出源として使用することができます。

3.1.2微生物発酵源経路

ヒアルロン酸は細胞内に広く分布していますいくつかの細菌のエンベロープ、酸素損傷から細胞を保護します。これまでのバクテリアにおけるヒアルロン酸の研究は、主にエンベロープの組成と機能を調べることを目的としていました。日本の資生堂は、この発酵法をヒアルロン酸の工業生産に初めて適用しました。細胞におけるヒアルロン酸の合成は複雑で連続的です。ブドウ糖はによってgluco-6-phosphateにglucokinase、そして頂上まで昇っウリジンビスホスホナートN-acetylglucosamine作り始める前兆ウリジン二リン酸グルクロン酸など諸酵素が異性化酵素が生産されるまで、グルクロン酸ホスファターゼなど酵素の前駆物質ウリジンdiphosphate-N-acetyl-glucosamine、ウリジンdiphosphate-glucuronic酸として加え交互にヒアルロン酸分子チェーンヒアルロン酸シンターゼの作用で[30]。

ヒアルロン酸の主な供給源は、c群のストレプトコッカスzooepidemicusです[31]。その病原性とエンドトキシンのため、実際の生産においては、野生型株を改変し、非病原性株からヒアルロン酸を生産することが一般的になっています[32]。系統治療の主な手段は、遺伝子工学、突然変異育種、プロトプラスト育種である。キム氏など[33]変形は芽胞のヒアルロン酸合成経路のコットゥガクシ劇leech-derived hyaluronidase LHyal遺伝子調整LHyalの表情はタグいれ策の発表シーケンス最適化とN-terminal核融合、たまったでハイリスク・ハイリターン株ヒアルロン酸を得る後g / L会社から19.38 100 hでの発酵の3 L fermenterとを有する。wei chaobaoら[34]は、これを基に生産周期が短く強度の高いストレプトコッカスを作製し、発酵中の溶存酸素の問題を緩和できる高収量株を得た。現時点では、ヒアルロン酸の合成は、の異種発現によって達成されています枯草菌などの異なる宿主におけるヒアルロン酸合成酵素[35]、lactobacillus[36]およびbacillus glutamicum〔37〕。

3.2ヒアルロン酸の調製

3.2.1動物組織源からのヒアルロン酸の調製

のヒアルロン酸の生産動物の組織源からの組織抽出がしばしば含まれます。前処理、抽出、分離精製、乾燥などのすべてのプロセスが含まれます。加工技術は比較的成熟しており、抽出方法は簡単で、抽出されたほとんどのヒアルロン酸は高分子量[38]で、粘度が高く、保湿性に優れています。主に製薬・化粧品業界で使用されています。主な抽出方法は、塩抽出と酵素抽出である。無機塩と酵素の添加は、動物組織におけるヒアルロン酸とタンパク質の複合化を打破することができます。さらに、酵素はタンパク質や核酸などの不純物を加水分解することができ、これはヒアルロン酸の抽出に有益である[39]。

kalkandelenら[40]は成功した抽出ヒアルロン酸アセトンで均質化した組織を脱脂し、酢酸ナトリウム溶液で複数回抽出することによって鶏の櫛から。しかし、組織の抽出方法は複雑で、抽出速度も低い。酵素抽出はその高い効率のために研究のホットスポットとなっている。urgeovaら[41]は、ペプシン、トリプシン、パパインを用いて卵殻膜からヒアルロン酸を抽出した結果を比較した。その結果、トリプシンは他の2つの酵素よりも効果があった。卵殻膜の酵素分解のために、ph 8.37°c、トリプシン投与量50 u /gで、ヒアルロン酸抽出速度は44.82 mg/gであった。より良い抽出効果を得るために、抽出を補助する実験では酵素混合物や超音波がしばしば用いられる。chen shengjunら[42]は、超音波(200 w、30 khz)を用いて、ティラピア眼からトリプシンと複雑なプロテアーゼの抽出を補助した。最適化後のヒアルロン酸収率は11.44%であり、これは単純な酵素加水分解による収率よりも約5%高い。

3.2.2微生物ヒアルロン酸の調製

微生物発酵プロセスには、種子の培養、発酵、分離精製、乾燥などがあります。現在、微生物発酵の抽出効率向上の研究は、主に優良な菌株の培養、適切な培地の選択、発酵条件の最適化に重点が置かれています。取得に関する多くの研究が行われているヒアルロン酸の高収率培地や発酵過程の条件をコントロールすること。組織抽出によるヒアルロン酸調製と比較して、微生物発酵法の1つの利点は、発酵過程でヒアルロン酸の分子量を制御できることです。これは、ヒアルロン酸の発酵プロセスに関する現在の研究の主な内容でもあります。ヒアルロン酸分子量の調節は、ヒアルロン酸合成酵素とその基質への結合の相対的な強さ、ヒアルロン酸前駆体物質のヒアルロン酸合成酵素濃度に対する濃度比に影響されます[43]。炭素源から生産されるフルクトース-6-リン酸は、乳酸を合成するために使用することができ、細菌の成長とヒアルロン酸合成を阻害する。炭素源でヒアルロン酸と競合する他の経路(解糖系経路など)を阻害することで、より多くの炭素源をヒアルロン酸合成に使用することができ、それによってヒアルロン酸の産生と分子量を増加させることができます[44]。

代謝フラックスのバランスは、ヒアルロン酸の分子量に影響を与えます[45]。温度、曝気、ph、攪拌速度など、ヒアルロン酸産生や分子量に影響を与える発酵条件について研究が行われています。ヒアルロン酸の収量と分子量に影響を与える発酵条件については、例えばliu jinlongら[46]が、streptococcus equi subspによって合成されたヒアルロン酸の分子量に対する発酵条件の影響について研究しています。zooecium。バッチ培養発酵モードは、グルコース供給培養モードよりも、高分子ヒアルロン酸の生産に有利です。溶存酸素濃度0 ~ 45%の範囲では、溶存酸素濃度の上昇に伴って分子量が109.4%増加した。低温はヒアルロン酸合成を促進し、ヒアルロン酸の収率と分子量は低温では比較的高くなります。33°cで、収率および分子量ヒアルロン酸は4.41 g/ lです、2.54×106人だった。phはヒアルロン酸の収率と分子量に異なる影響を与えます。ph 7で最高のヒアルロン酸収率(3.72 g/ l)が得られ、ph 8で最低の収率(3.01 g/ l)が得られた。しかし、ph 8で最も高い分子量(2.38×106)が得られたことから、製造過程で発酵条件を制御することで、高品質なヒアルロン酸生産が可能であることがわかりました。

動物組織の抽出と微生物発酵は、ヒアルロン酸を生成する2つの最も一般的な方法です。組織抽出は、動物組織からヒアルロン酸を抽出するために使用されます。この方法は初期によく使われていましたが、抽出プロセスが複雑で、ヒアルロン酸の収率が低く、原料の供給源に制限がありました。科学技術の進歩に伴い、発酵は低コスト、高収率、大量生産の容易さという利点から、ヒアルロン酸工業生産の主流となっています。準備方法の継続的な改善に伴い、people'sヒアルロン酸生産の需要は、高収量から高品質へと徐々にシフトしています。現在の研究は、遺伝子工学、ミュータジェネシス、およびその他の方法によって特定の分子量のヒアルロン酸を生産することに焦点を当てています異なる用途におけるヒアルロン酸。様々な用途に適した特定の分子量のヒアルロン酸を効率的かつ安全に製造する方法を確立することが、今後の研究課題となる。

3.3ヒアルロン酸の分離と精製

組織抽出法であろうと発酵法であろうと、抽出された粗ヒアルロン酸には、タンパク質、核酸、その他の不純物が含まれており、これらを得るために分離精製する必要があります純粋なヒアルロン酸。分離精製の原理によると、大きく分けて沈殿、ろ過、吸着の3つの方法があります。

3.3.1降水量

主な沈殿法は、第四級アンモニウム塩沈殿と有機溶剤沈殿である。第四級アンモニウム塩精製法の原理は、第四級アンモニウム塩とヒアルロン酸は、水溶液中で電荷が異なるということです。両者は複合体を形成して低塩溶液中に沈殿しますが、解離して高塩溶液中に溶解することで、ヒアルロン酸と複合しない不純物を除去するという目的を達成します。一般的に使用される第四級アンモニウム塩には、臭化セチルピリジニウム(cpb)、臭化セチルトリメチルアンモニウム(ctab)、塩化セチルピリジニウム(cpc)などの長鎖第四級アンモニウム塩があります[47]。この方法を精製により高純度ヒアルロン酸が得られます良好な結果と、第四級アンモニウム塩と複雑ではない不純物を除去することができます。有機溶媒沈殿法は、主に媒体の誘電率に影響を与えて分子内および分子間凝集を引き起こし、タンパク質除去の目的を達成する[47]。 

エタノールは、クロロホルムやアセトンなどの制限試薬に比べて、安全性と低コストのために広く使用されています。song leiら[49]は、エタノール抽出後のヒアルロン酸純度に影響を与える因子を、板ろ過とフレームろ過を組み合わせて最適化した高純度ヒアルロン酸を得ます約数の和は93.71%。cavalcantiら[50]は、エタノールと発酵スープの比が誘電率に及ぼす影響と、phがヒアルロン酸の浄化に及ぼす影響を調べました。phが4でエタノール発酵液の比率が2:1の場合、ヒアルロン酸の純度は55%、回収率は85%で、有機溶媒の沈殿によってヒアルロン酸の初期精製が行われ、良好な結果が得られました。

3.3.2濾過

ろ過の原理は、粒子の大きさに応じて多孔質膜上に粒子を保持することです。有機溶媒の沈殿と比較して、濾過は有機溶媒の消費を伴わず、実装が容易であり、工業化が可能である。しかし、濾過だけではタンパク質の除去効果が良くなく、精製が進むと毛穴がふさがり、ヒアルロン酸の精製には限界があります。接線方向ろ過またはフィルター補助材の使用は、孔の閉塞を大幅に低減することができます[51]。gozkeら[52]は、膜ろ過と電気泳動を組み合わせた電気濾過技術を提案した。電界は、ヒアルロン酸の濾過を強力に促進します。従来のろ過と比較して、同じ実験時間で試料浸透圧量に基づく濃度係数が4倍近く増加します。さらに、この濾過法はヒアルロン酸の分子構造や平均分子量に悪影響を与えることなく、下流に新たな可能性を提供しますヒアルロン酸の精製プロセス.

3.3.3吸着

吸着は、多孔質固体の表面に化合物を選択的に保持することに基づくヒアルロン酸の精製方法です。一般的に使用される吸着剤は、活性炭、樹脂、シリカゲルなどです。活性炭は、タンパク質や核酸の吸着力が強く、高分子量の中性多糖類の吸着力が弱いため、ヒアルロン酸の分離・精製に理想的な素材です。wei linnaら[53]は、プラトゾコールからヒアルロン酸を抽出する過程で、エタノール沈殿と活性炭吸着を組み合わせた方法を用いた ティッシュだ抽出されたヒアルロン酸の回復率は72.73%に達します。cavalcantiら[50]は、異なるph値におけるヒアルロン酸の構造が沈殿性能に重要な影響を及ぼすことを発見しました。ph 4では、ヒアルロン酸の回復率は85%であり、ph 7では、ヒアルロン酸の回復率は85%であったヒアルロン酸の回復率は70%でした。活性炭を使用している間、phを適切な値に調整することで、ヒアルロン酸の回収率を上げることができます。

電気泳動はタンパク質の分離に広く用いられている方法であり、その分離効率はゲルの影響を受けます。他の手術と比較して、ヒアルロン酸の浄化効率が低いです。イオン交換クロマトグラフィーは生体高分子の精製にも広く用いられている方法の一つです。この方法は温和で分子構造の変化を起こさないが、比較的高価である。適切な交換樹脂と交換条件を選択する必要があり、操作も複雑です。主に医療用グレードのヒアルロン酸の製造に使用されています。ni hangshengら[54]は、強い酸カチオン交換樹脂とヒスチジン基を修飾した強い塩基性アニオン交換樹脂を併用した。不純物タンパク質を含んでいます原油ヒアルロン酸酸性溶液中の強酸性陽イオン交換器との交換吸着により精製し、塩化ナトリウム溶液で溶出する。得られた高品質ヒアルロン酸のタンパク質含有量は0.075%未満で、平均分子量は9.41×105よりも大きく、精製重量の収率は58%~61%でした。

分離と精製は、高純度で高品質なヒアルロン酸の製造に不可欠なステップです。現在のところ、様々な浄化操作が、浄化時のヒアルロン酸の純度に与える影響についての研究は、比較的少ないです。cavalcantiら[51]は、浄化の度合いを溶液中のヒアルロン酸またはタンパク質の割合で表現し、浄化プロセス中のヒアルロン酸の純度の変化を要約した。

のヒアルロン酸発酵ブロスstreptococcus zooepidemicus由来の最初のイソプロパノール沈殿操作を受けた,タンパク質含有量14.1%;4.5%のタンパク質含有量のシリカゲル吸着操作;タンパク質含有量わずか0.6%の濾過と吸着を組み合わせたチャコールフィルターモジュール。最終的に、タンパク質含有量は透析ろ過後に0.06%に達しました。分離・精製方法にはそれぞれ長所と短所があります。実際の工業生産では、多くの場合、最大の効果を達成するために、いくつかの分離精製方法の合理的な組み合わせが使用されます。

4ヒアルロン酸の応用

4.1食品分野でのアプリケーション

ヒアルロン酸は日本の食品市場で広く使用されています。健康食品に加えて、それはまた、広く使用されています飲料などの一般的な食品ソフトキャンディージャム米国の食品市場では、ヒアルロン酸は主に栄養補助食品として使用されています[55]。現在、国内でヒアルロン酸が含まれている主な製品は健康食品で、主な効果は皮膚の水分を改善することです。cha shenghuaら[56]は、一種の鳥を開発した'の巣缶効果的に他の副作用なしで皮膚の水分を向上させることができる主な原料としてヒアルロン酸ナトリウム、。市販されている主な種類は、カプセル、経口投与、粉末飲料です。ヒアルロン酸が経口消化を通して吸収された後、体内のヒアルロン酸合成の前駆体が増加し、体内のヒアルロン酸の含有量を増加させ、皮膚組織にそれを濃縮し、それによって皮膚を強化します' sの保水力、角質層を柔らかく、さらに肌の弾力性を向上させ、しわを減らす[57]。

4.2化粧品や日用品のアプリケーション

ヒアルロン酸は、人体やその他の生体組織に大量に存在しています。非常に強い保湿特性を持ち、主に化粧品で保湿剤、増粘剤、乳化剤として使用されています[58 - 59]。現在、市場に出回っているほとんどすべてのタイプの化粧品にヒアルロン酸が含まれています。ヒアルロン酸上では水分を形成することも簡単肌を知り、の润滑性能肌、肌積極的物質がを吸収しやすくするため、ある程度の映画バクテリア隔離も、が結成される消炎に有益な肌の老化皮肤の修理および遅延(60)。ヒアルロン酸は皮膚組織自体に存在する成分で、より安全です。さらに、ヒアルロン酸には口の中での抗炎症作用と回復作用があるので、歯磨き粉に加えることである程度の保湿効果と効能を与えることができます[61]。の生活必需品におけるヒアルロン酸の応用絶えず拡大し深化しています

4.3医療技術

ヒアルロン酸は重要な成分です関節の滑液のと関節保護に重要な生理学的役割を果たしています。関節におけるヒアルロン酸の合成や代謝に異常が生じると、関節疾患の原因となります。このとき、外因性ヒアルロン酸を注入して滑液を補充し、関節の生理機能を改善することができます[62]。そのユニークな物理的・化学的性質と生体適合性により、ヒアルロン酸は網膜や白内障に関連する眼科手術に広く使用されています。

ヒアルロン酸は美容液の充填剤として使用され、皮膚の下に注入することで、顔のシワや傷跡を取り除き、顔にふっこりとした外観を与えます[63]。ヒアルロン酸スプレーは患者を修復するために使用することができます&#効果的に皮膚バリア損傷を回復する、レーザー手術後の39の顔[64]。ヒアルロン酸派生商品また、広く眼科製剤に使用されています。例えば、ヒアルロン酸ナトリウムは涙液ムチンの役割を置き換えることができ、ドライアイ疾患の治療やドライアイ症状の緩和に使用されています[65]。研究が発見しましたボディ'のヒアルロン酸含有量は、多くの疾患の発生中に増加します。したがって、臨床的には、血清中のヒアルロン酸のレベルは、さまざまな疾患の変化を反映するために使用することができ、補助診断のための大きな意義があります。

ヒアルロン酸が広く使用されています食品、化粧品、日用品、医薬品。機能性スキンケア製品、眼科、整形外科への応用は比較的成熟しています。食品業界での応用にはまだ大きな可能性があります。経口ヒアルロン酸は、外部からの塗布や注入よりも温和で、内側から外側へ活力を刺激します。2021年1月、国民健康委員会は一般食品に添加される新しい食品原料としてヒアルロン酸の添加を承認した。これは、ヒアルロン酸の食品分野への応用が大規模に成長することを示しています。さらに、ヒアルロン酸分子には多くの修飾部位があり、架橋、エステル化、グラフトなどの活性基の修飾は、より優れた物理化学的特性と酵素加水分解に対する耐性を与え[66]、ヒアルロン酸をより複雑な環境で使用することを可能にします。技術の進歩に伴い、ヒアルロン酸の様々な分野での応用はますます深くなるでしょう。

5結論と展望

ヒアルロン酸は、重要な物理的、化学的性質と生理学的機能を持っています。これは、幅広いアプリケーションと大きな市場の需要を持っています。ヒアルロン酸原料の世界販売は増加傾向にあります。現在、ヒアルロン酸の工業生産の主な方法は、動物組織の抽出と微生物発酵です。この微生物発酵法は、安価で大量生産しやすいというメリットがあります。ヒアルロン酸の応用シナリオの継続的な拡大と成長する市場の需要に伴い、効率的で安全なヒアルロン酸抽出と精製プロセスを確立し、ヒアルロン酸分子を修飾して特定の成分を生成します分子量ヒアルロン酸さまざまなアプリケーションシナリオを満たすことが研究のホットスポットになります。

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