PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Kwas hialuronowy - charakterystyka, otrzymywanie i zastosowanie

Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Hyaluronic acid - characterization, production and application
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
W pracy przedstawiono przegląd danych literaturowych dotyczących budowy i właściwości kwasu hialuronowego (HA). Wskazano miejsca występowania tego związku w organizmie człowieka oraz pełnione przez niego funkcje. Omówiono sposoby otrzymywania związku z materiału zwierzęcego oraz przy wykorzystaniu procesów biotechnologicznych. Wskazano cechy dodatnie i ujemne preparatów otrzymanych dwoma ww. sposobami. W części artykułu dotyczącej wytwarzania kwasu przez bakterie zwrócono szczególną uwagę na modyfikacje genomu bakterii fermentacji mlekowej oraz szczepów Escherichia coli i Bacillus subtilis, pod kątem poprawy produktywności kwasu. Polegały one na wprowadzeniu genów kodujących enzymy: syntazę hialuronową, UDP-glukozo-dehydrogenazę oraz UDP-glukozo-pirofosforylazę. Przedstawiono metody i warunki hodowli bakterii oraz uzyskiwane wydajności HA. Omówiono również możliwości zastosowania związku oraz jego pochodnych w leczeniu różnego typu schorzeń, w diagnostyce medycznej, w medycynie estetycznej i kosmetyce oraz w farmacji przy otrzymywaniu docelowych leków powoli uwalniających substancje aktywne.
EN
In this review, bibliography concerning the structure and the properties of hyaluronic acid (HA) as well as the localization and the functions of this compound in human organism were presented. The methods of HA preparations obtainment including the extraction of animal tissues and production in biotechnological processes were described. The advantages and disadvantages of above mentioned methods were pointed. In the section of this review dealt with HA microbiological production, modifications of the genomes of lactic acid bacteria as well as Escherichia coli and Bacillus subtilis strains to improve the HA productivity were shown. Consideration was taken to introduce hyaluronic synthases, UDP - glucose dehydrogenase and UDP-glucose pyrophosphorylase genes. Methods and culture conditions of bacteria as well as HA yield were presented. Applications of hyaluronic acid and its derivatives in therapy, diagnostics, aesthetic medicine as well as in cosmetology were presented. An insight on HA utilization in drug targeting and drug delivery was made.
Słowa kluczowe
Rocznik
Strony
55--70
Opis fizyczny
Bibliogr. 41 poz.
Twórcy
autor
  • Wydział Chemiczny, Instytut Biotechnologii, Zakład Technologii i Biotechnologii Środków Leczniczych, Politechnika Warszawska, 00-664 Warszawa, dczajkowska@ch.pw.edu.pl
Bibliografia
  • 1. Rügheimer L. Hyaluronan: A matrix component. Proc AIP Conf 2008, 1049:126-132.
  • 2. Kablik J, Monheit GD, Yu L, Chang G, Gershkovich J. Comparative physical properties of hyaluronic acid dermal fillers. Dermatol Surg 2009, 35 Suppl 1:302-312.
  • 3. Daroszewski J, Rybka J, Gamian A. Glikozaminoglikany w patogenezie i diagnostyce oftalmopatii Gravesa. Postepy Hig Med Dosw 2006, 60:370-378.
  • 4. Volpi N, Schiller J, Stern R, Soltes L. Role, metabolism, chemical modifications and applications of hyaluronan. Curr Med Chem 2009, 16:1718-1745.
  • 5. Kogan G, Soltes L, Stern R, Gemeiner P. Hyaluronic acid: a natural biopolymer with a broad range of biomedical and industrial applications. Biotechnol Lett 2007, 29:17-25.
  • 6. Kogan G, Soltes L, Stern R, Schiller J, Mendichi R. Hyaluronic acid: Its function and degradation in in vivo systems. Stud Nat Prod Chem 2008, 34:789-882.
  • 7. Theocharis DA, Skandalis SS, Noulas AV, Papageorgakopoulou N, Theocharis AD. Karamanos NK, Hyaluronan and chondroitin sulfate proteoglycans in the supramolecular organization of the mammalian vitreous body. Connect Tissue Res 2008, 49:124-128.
  • 8. Ward PD, Thibeault SL, Gray SD. Hyaluronic acid:its role in voice. J Voice 2002, 16:303-309.
  • 9. Chan RW, Gray SD, Titze IR. The importance of hyaluronic acid in vocal fold biomechanics. Otolaryngol Head Neck Surg 2001, 124:607-614.
  • 10. Itano N. Simple primary structure, complex turnover regulation and multiple roles of hyaluronan. J Biochem 2008, 144:131-137.
  • 11. Stern R, Asari AA, Sugahara KN. Hyaluronan fragments: an information-rich system. Eur J Cell Biol 2006, 85:699-715.
  • 12. Krasiński R, Tchórzewski H. Hialuronian jako czynnik regulujący proces zapalenia. Postepy Hig Med Dosw 2007, 61:683-689.
  • 13. Xu H, Ito T, Tawada A, Maeda H, Yamanokuchi H, Isahara K, Yoshida K, Uchiyama Y, Asari A. Effect of hyaluronan oligosaccharides on the expression of heat shock protein 72. J Biol Chem 2002, 277:17308-17314.
  • 14. Kalman DS, Heimer M, Valdeon A, Schwartz H, Sheldon E. Effect of a natural extract of chicken combs with a high content of hyaluronic acid (Hyal-Joint) on pain relief and quality of life in subjects with knee osteoarthritis:a pilot randomized double-blind placebo-controlled trial. Nutr J 2008, 7,3:1-9.
  • 15. Maltese A, Borzacchiello A, Mayol L, Bucolo C, Maugeri F, Nicolais L, Ambrosio L. Novel polysaccharides-based viscoelastic formulations for ophthalmic surgery: rheological characterization. Biomaterials 2006, 27:5134-5142.
  • 16. Lee JH, Jung JY, Bang D. The efficacy of topical 0.2% hyaluronic acid gel on recurrent oral ulcers: comparison between recurrent aphthous ulcers and the oral ulcers of Behcet's disease. J Eur Acad Dermatol Venereol 2008, 22:590-595.
  • 17. Toole BP, Ghatak S, Misra S. Hyaluronan oligosaccharides as a potential anticancer therapeutic. Curr Pharm Biotechnol 2008, 9:249-252.
  • 18. Park SH, Cui JH, Park SR, Min BH. Potential of fortified fibrin/hyaluronic acid composite gel as a cell delivery vehicle for chondrocytes. Artif Organs 2009, 33:439-447.
  • 19. Raspaldo H. Volumizing effect of a new hyaluronic acid sub-dermal facial filler: a retrospective analysis based on 102 cases. J Cosmet Laser Ther 2008, 10:134-142.
  • 20. Tezel A, Fredrickson GH. The science of hyaluronic acid dermal fillers. J Cosmet Laser Ther 2008, 10:35-42.
  • 21. Andre P. New trends in face rejuvenation by hyaluronic acid injections. J Cosmet Dermatol 2008, 7:251-258.
  • 22. Zhao X. Synthesis and characterization of a novel hyaluronic acid hydrogel. J Biomater Sci Polym Ed 2006, 17:419-433.
  • 23. Yadav AK, Mishra P, Agrawal GP. An insight on hyaluronic acid in drug targeting and drug delivery. J Drug Target, 2008, 16:91-107.
  • 24. Geramizadeh B, Janfeshan K, Saberfiroozi M. Serum hyaluronic acid as a noninvasive marker of hepatic fibrosis in chronic hepatitis B. Saudi J Gastroenterol. 2008, 14:174-177.
  • 25. Ukarapol N, Wongsawasdi L, Ong-Chai S, Riddhiputra P, Kongtawelert P. Hyaluronic acid: additional biochemical marker in the diagnosis of biliary atresia. Pediatr Int 2007, 49:608-611.
  • 26. Kishida T, Yabushita H, Wakatsuki A, Zhuo L, Kimata K. Hyaluronan (HA) and serum-derived hyaluronan-associated protein (SHAP)-HA complex as predictive markers of cervical ripening in premature labor. Connect Tissue Res 2008, 49:105-108.
  • 27. Kang DY, Kim WS, Heo IS, Park YH, Lee S. Extraction of hyaluronic acid (HA) from rooster comb and characterization using flow field-flow fractionation (FlFFF) coupled with multiangle light scattering (MALS). J Sep Sci 2010, 33:3530-3536.
  • 28. Amagai I, Tashiro Y, Ogawa H. Improvement of the extraction procedure for hyaluronan from fish eyeball and the molecular characterization. Fisheries Sci 2009, 75:805-810.
  • 29. Lago G, Oruna L, Cremata JA, Perez C, Coto G, Lauzan E, Kennedy JF. Isolation, purification and characterization of hyaluronan from human umbilical cord residues. Carbohyd Polym 2005, 62:321-326.
  • 30. Andre P, Lowe NJ, Parc A, Clerici TH, Zimmermann U. Adverse reactions to dermal fillers: a review of European experiences. J Cosmet Laser Ther 2005, 7:171-176.
  • 31. Chong BF, Blank LM, McLaughlin R, Nielsen LK. Microbial hyaluronic acid production. Appl Microbiol Biotechnol 2005, 66:341-351.
  • 32. Izawa N, Hanamizu T, Iizuka R, Sone T, Mizukoshi H, Kimura K, Chiba K. Streptococcus thermophilus produces exopolysaccharides including hyaluronic acid. J Biosci Bioeng 2009, 107:119-123.
  • 33. Chien LJ, Lee CK. Hyaluronic acid production by recombinant Lactococcus lactis. Appl Microbiol Biotechnol 2007, 77:339-346.
  • 34. Prasad SB, Jayaraman G, Ramachandran KB. Hyaluronic acid production is enhanced by the additional co-expression of UDP-glucose pyrophosphorylase in Lactococcus lactis. Appl Microbiol Biotechnol 2010, 86:273-283.
  • 35. Liu L, Yang H, Zhang D, Du G, Chen J, Wang M, Sun J. Enhancement of hyaluronic acid production by batch culture of Streptococcus zooepidemicus with n-dodecane as an oxygen vector. J Microbiol Biotechnol 2009, 19:596-603.
  • 36. Liu L, Wang M, Du G, Chen J. Enhanced hyaluronic acid production of Streptococcus zooepidemicus by an intermittent alkaline-stress strategy. Lett Appl Microbiol 2008, 46:383-388.
  • 37. Widner B, Behr R, Von Dollen S, Tang M, Heu T, Sloma A, Sternberg D, Deangelis PL, Weigel PH, Brown S. Hyaluronic acid production in Bacillus subtilis. Appl Environ Microbiol 2005, 71:3747-3752.
  • 38. Chien LJ, Lee CK. Enhanced hyaluronic acid production in Bacillus subtilis by coexpressing bacterial hemoglobin. Biotechnol Prog 2007, 23:1017-1022.
  • 39. Yu H, Stephanopoulos G. Metabolic engineering of Escherichia coli for biosynthesis of hyaluronic acid. Metab Eng 2008, 10:24-32.
  • 40. Mao Z, Shin HD, Chen R. A recombinant E. coli bioprocess for hyaluronan synthesis. Appl Microbiol Biotechnol 2009, 84:63-69.
  • 41. Rangaswamy V, Jain D. An efficient process for production and purification of hyaluronic acid from Streptococcus equi subsp. zooepidemicus. Biotechnol Lett 2008, 30:493-496.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-LOD7-0032-0057
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.