히알루론산 (Hyaluronic Acid) 이란?

히알루론산(HA)은 d-글루쿠론산과 n-아세틸-d-글루코사민 [1]의 이당류 단위가 반복되어 구성된 고분자량의 선형 대분자 산성 점액 당류이다다.히알루론산은 1934년 소의 유리 체액에서 처음 분리되었으며, 히알루론산은 동물과 사람의 결합 조직의 간질 기질에서도 널리 발견된다는 것이 밝혀졌다.이 가운데 눈, 피부, 탯줄, 연골, 관절의 활액에는 히알루론산 농도가 높다.다른 원료로 나온 히알루론산은 기본적으로 구조가 같지만, 다른 원료로 나온 히알루론산은 분자량이 다르다 [2].몸 안의 다기능 매트릭스로서,히알루론산은 세포증식을 조절하는 등 중요한 생리기능을 갖고있다, 분화, 이동, 관절을 윤활하게하고 연골을 보호하며 상처 치유 촉진, 산화 저항, 노화 방지.

히알루론산은 강력한 수분 유지 효과를 가지고 있습니다, 그리고 그 보습 효과는 자연에서 발견되는 다른 보습 물질보다 높습니다.이상적인 천연 보습인자로 알려져 있으며 임상 의학 및 화장품 생산에 널리 사용되고 있습니다.올해 히알루론산이 식품의 새로운 원료로 승인되면서 히알루론산의 응용분야가 끊임없이 확대되고 있다.동시에 소비자 '건강의식이 끊임없이 향상되고 있으며, 히알루론산 원료에 대한 수요가 끊임없이 확대되고 있다.고품질 히알루론산의 산업적 준비는 필수적입니다.본 글은 천연 히알루론산의 생리학적 기능, 제조, 분리 및 정제, 응용 분야에 대한 개요를 제공하여 히알루론산의 개발 및 이용에 참고자료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

히알루론산의 체내 분포와 생리적 기능 1

1.1 체내 히알루론산의 분포

천연 히알루론산그 양은 다양하지만 고등동물의 다양한 조직에 널리 분포한다.주로 사람의 탯줄, 활액액, 피부, 흉부림프액, 유리체체액, 수탉 빗 등 세포기질과 윤활액에 분포되여있다.수탉빗은 현재 히알루론산 함량이 가장 높은 동물조직이다.각종 생물의 히알루론산 함량은 표 1 [3]에 표시되어 있다.히알루론산은 인체의 여러 조직에 널리 분포되여있다.부동한 생물의 조직중의 히알루론산의 분포는 기본적으로 같으며 주요한 차이는 분자량이다.정상적인 생체 조직에서 히알루론산의 분자량은 약 1000~8000 kDa이다.분자량이 다르면 3차원 구조에서 서로 다른 수용기나 경로를 자극하여 서로 다른 효과를 발휘한다 [4].

히알루론산의 생리적 기능 1.2

1.2.1 관절을 윤활하게하고 연골을 보호한다

히알루론산은 널리 분포되어 있다세포간 행렬 (intercell matrix)과 세포간 행렬 (cell matrix)로 구분한다.관절에서 활액의 주성분이며 연골과 인대 표면에 분포한다.히알루론산은 점탄성이 좋다.걸을 때는 관절의 마찰을 줄이기 위해 활액에는 점성이 있다.달리기 등 고충격 동작을 할 때 관절액이 탄성을 띠어 관절에 가해지는 스트레스를 완충한다.관절에 부하가 걸리게 되면 관절연골을 보호하기 위해 활액이 유체에서 탄성체로 변한다 [5].노인 환자의 골관절염이 산화적 스트레스로 인해 발생한다는 증거는 많다.골관절염은 관절 연골의 마모 손상이다.반응성 산소종의 공격을 받으면 긴 사슬의 히알루론산이 히알루론산 조각으로 분해되어 [6] 연골 전체의 구조를 약화시킨다.

1.2.2 상처 치유를 촉진한다

상처치유과정은 지혈, 염증, 증식, 성숙 4단계로 나눌수 있다.상처가 생기면 상처 속 히알루론산의 양이 증가한다.큰 분자량으로 인해,히알루론산은 초기 임시 구조물로 사용됩니다[7].염증 단계에서 손상된 세포는 염분, 물, 단백질을 함유한 삼출물을 분비하기 시작한다 [8].이 단계는 부상 부위의 발적과 열기, 통증과 기능장애 [9].로 특징지어진다.히알루론산은 백혈구와 내피세포 표면에 있는 CD44 수용체와 결합하여 염증 부위로 이동하는 백혈구의 수를 줄이고 [10] 상처 부종의 정도를 감소시킨다.CD44 수용체는 염증 반응에 중요한 역할을 하는데, 분자량이 높은 히알루론산이 항염증 반응을 자극하고 분자량이 낮은 히알루론산이 염증 반응을 유도한다.증식 단계에서 상처는 새로운 콜라겐 조직으로 재건되고, 세포 밖 기질이 분비되며, 근섬유모세포 [11]의 작용으로 상처가 줄어들기 시작한다.성숙 단계에서는 조직화되지 않은 콜라겐이 교차 연결고리를 형성해 흉터를 줄이고 상처 부위 피부의 탄력을 높여준다.

1.2.3세포 증식, 이동 및 분화 조절

히알루론산은 중요한 조절 인자이다세포의 증식, 이동 및 분화 과정에 영향을 줍니다.히알루론산의 존재는 국소 조직에 수분을 공급하고 세포가 세포 밖 기질에 고정되는 것을 약화시키며 세포의 분리, 이동, 심지어 분열을 촉진시킨다.세포 표면의 히알루론산 수용체는 세포 운동과 관련된 일부 인산화효소 와도 연결될 수 있다 [12].

유사 분열 초기에는 히알루론산 수치가 증가하며, 유사 분열이 G1단계 (이전 유사 분열이 완료되고 합성 단계가 시작되는 시기)로 접어든 후에는 수치가 급격히 떨어진다.높은 수준의 히알루론산은 성장 인자의 분비를 유발하며, 세포 외 막을 형성함으로써 세포-세포 상호작용에 영향을 미치고 [13] 세포 증식을 가속화한다.그러나 히알루론산이 직접적으로 미otic 활성을 촉진한다는 것은 아직 관찰되지 않았다.이 신호와히알루론산의 조절 효과는 분자량과 관련이 있습니다다.다른 분자량은 다른 신호 경로를 유발합니다.분자량이 낮은 히알루론산은 세포 증식을 유도합니다.또한 저분자량 히알루론산은 염증 유발 인자의 발현을 증진시킬 수 있는 반면, 고분자량 히알루론산은 반대로 염증 유발 인자의 발현을 촉진시킨다 [14].

혈관 생성 효과 1.2.4

'라고 보도된 바 있다저 분자량 히알루론산은 자극할 수 있습니다신호분자의 발현, 혈관내피세포의 증식과 이동을 자극하고 분자량이 높은 히알루론산은 내피세포의 증식과 이동을 억제하여 혈관생성 억제 효과 [15]를 가진다.그러나 히알루론산이 세포 성장에 미치는 영향을 뒷받침하는 대부분의 증거는 종양 이종 이식을 이용하여 만들어졌습니다.일부 자료에서는 저분자량 히알루론산을 주입하면 종양 성장을 억제할 수 있다고 하는데 [16], 이는 위의 개념과 충돌하며 더 복잡한 경로와 상호작용이 있을 수 있음을 나타내 더 많은 연구가 필요하다.

1.2.5 항산화 활성

연구에 따르면히알루론산은 활성산소를 제거할 수 있다그리고 어느 정도의 항산화 작용을 가지고 있다.분자량이 높은 히알루론산은 과량 섭취하면 단백질, 지질, DNA를 손상시킬 수 있는 반응성 산소종의 영향으로부터 세포를 보호할 수 있다.히알루론산의 항산화 성질로는 초단파 유발 세포사멸과 산 유발 DN한손상을 감소시키는 능력이 있다 [17].펑닝 등 [18]은 히알루론산을 경구 투여 후 혈청 superoxide dismutase 활성을 연구했고 히알루론산이 생체 내 항산화 효과가 있다는 것을 발견했다.유해희 등은 Andrias davidianus의 점액 히알루론산이 일정한 체외 항산화 작용이 있으며 DPPH.,를 뒤질 수 있다는 것을 발견하였다.오, ABTS+이다.그리고 Fe3+를 줄인다.일부 학자들은 히알루론산의 항산화성이 히알루론산의 구조에 있는 히드록시기 기능군 때문으로 추측하는데, 히알루론산은 반응성 산소종을 흡수할 수 있다 [14].

안티에이징 효과 1.2.6

연구 결과,의 양인체의 히알루론산나이가 들면서 감소합니다.20세에 비해 60세가 되면 히알루론산의 양이 75% 감소한다.나이가 많은 사람일수록 체내 히알루론산의 양이 줄어든다.체내의 히알루론산의 양도 같은 나이대의 사람들마다 다르다.체내에 히알루론산의 양이 많은 사람은 젊어 보이는 반면, 노화 증상이 있는 사람은 체내에 히알루론산의 양이 현저히 적다 [20].피부 속 히알루론산의 양이 감소하면 세포간 젤과 같은 기질로 채워진 공간이 줄어들어 세포들이 촘촘하게 배열된다.콜라겐은 수분을 잃고 단단해져 피부를 거칠게 만들고 탄력을 잃는다.연구에 따르면 히알루론산은 자외선으로 인한 피부 손상을 치유할 수 있으며, 고농도의 히알루론산은 콜라겐 발현에 영향을 줄 수 있다 [21].

요약하면 히알루론산의 생리적 기능은 분자량과 밀접한 관계가 있다.분자량이 다른 히알루론산은 상처 치유, 세포 증식 조절, 이동, 분화, 혈관 생성 및 항산화 활성 등의 생리적 기능에서 다양한 역할을 합니다.저 (低) 분자량히알루론산이 유도합니다염증반응, 세포증식을 유도하고 혈관내피세포의 증식과 이동을 촉진하며 분자량이 높은 히알루론산이 저분자량의 히알루론산보다 항산화 활성이 우수합니다.이러한 생리기능의 차이는 궁극적인 제품에의 적용의 차이로 이어진다.

히알루론산의 구조 및 특성 2

2.1 히알루론산의 구조

히알루론산은 고분자 물질이다무게 산성 mucopolysaccharide 번갈아 포도당 단위로 이루어 져 β-1로 연결, 3-glycosidic 채권과 N-acetylglucosamine 단위로 연결 되어 β-1, 4-glycosidic 채권이다.히알루론산의 일차 구조를도 1에 나타내었다 [22].히알루론산은 현재 발견된 유일한 비황 함유 글리코사미노글리칸으로서 세포& 가 아닌 세포막 표면막 단백질을 통해 합성된다는 점에서 일반적인 글리코사미노글리칸과 다르다#39;s 골기구 [23].

히알루론산의 물리적, 화학적 성질 2.2

히알루론산은 백색의 무정형 고체이다산성 mucopolysaccharides의 일반적인 특성으로.물에는 녹지만 에탄올 같은 유기용매에는 녹지 않는다 [24].히알루론산 수용액은 점탄성이 우수하며, 특정한 레올로지 특성을 갖는다.농도가 낮거나 분자량이 작은 히알루론산이 단량체로 존재하며, 점도의 변화가 거의 없다.고분자량 및 고농도의 히알루론산은 점탄성이 좋고 [25], 뉴튼이 아닌 유체 특성을 나타내어 공액을 모사하기에 매우 적합하다.활액의 점탄성은 히알루론산 [13]의 농도와 관련이 있다.

히알루론산의 분자량과 용액 농도를 적절히 변화시키면 더 나은 점탄성을 얻을 수 있다.히알루론산 분자 사슬의 단당류 사이에 수소 결합이 있기 때문에 저농도의 히알루론산도 독특한 벌집 네트워크 구조를 형성하여 히알루론산이 자신의 수분의 1000배 정도를 흡착하게 되는데, 이는 보습력이 강하다 [26].분자량이 다른 히알루론산은 물리적, 화학적 성질이 다르다.고 분자량 히알루론산높은 점도를 가지는 반면, 긴 사슬의 히알루론산이 무작위로 말려 있는 구조가 더 안정적이며, 짧은 사슬이 더 확장될 가능성이 높다 [27].세포가 분자량이 높은 히알루론산과 분자량이 낮은 히알루론산을 구분하는 방법과 생물학적 경로는 아직 밝혀지지 않았다.

히알루론산의 준비 및 정제3

3.1 히알루론산의 원료

동물의 조직원 3.1.1

동물조직의 근원은 육상근원과 해양근원으로 나눌 수 있다.현재 히알루론산은 주로 수탉빗, 사람의 탯줄, 알껍질막, 돼지가죽 등 육상동물조직에서 추출된다.수탉 빗은 히알루론산 함량이 높은 동물 조직이기 때문에 히알루론산 추출에 널리 사용된다.육상 동물 조직의 공급이 제한적이기 때문에 대규모 생산은 불가능하다.연구원들은 끊임없이 추출하려고 노력하고 있다다른 동물 조직에서 추출한 히알루론산또는 다른 원료 공급원.동물의 잔류물, 폐기물, 부산물과 같은 해양생물자원은 장기적인 경제적, 환경적 편익으로 인해 항상 광범위한 관심을 받아왔다.

그들은 상당한 잠재력을 가지고 있다히알루론산과 같은 물질의 원천[28].연구진은 오징어, 오징어, 참치 등의 눈과 같은 해양 생물의 안구 유리체, 개구리 피부, 어류 점액, 민물 홍합의 수용액 유머 등의 생물 조직에서 히알루론산을 추출했다 [19, 25, 29].이 등 [29].은 먼저 참치의 안구 유리체에서 히알루론산을 추출했고, 최종 추출율은 0.013%였다.그리고 하이후이유등 [19]이 중국 거대도롱뇽의 표면 점액에서 추출했다.첨가 트립신의 양이 1.5% 일 때 히알루론산의 수율은 1.7041 mg/g 이었다.추출한 히알루론산의 구조는 표준품과 동일하였다.수탉빗, 탯줄과 같은 육지 동물의 조직과 비교해 추출률은 낮았지만 히알루론산 추출의 안정적인 공급원으로 활용할 수 있다.

미생물 발효원 경로 3.1.2

히알루론산은 세포 내에 널리 분포되어 있다일부 박테리아의 외피, 산소 손상으로부터 세포를 보호합니다.세균의 히알루론산에 대한 이전의 연구는 주로 외피의 구성과 기능을 탐구하는데 목적이 있었다.일본 시세이도는 히알루론산의 공업생산에이 발효공법을 최초로 적용했다.세포 내에서 히알루론산의 합성은 복잡하고 연속적이다.글루코스는 글루코키네이스에 의해 글루코-6-인산염으로 전환되고, 이후 이소메라아제와 글루쿠론산 포스파타제 등의 다양한 효소에 의해 전구물질인 우리딘다이인산염 n-아세틸글루코사민과 우리딘다이인산글루쿠론산으로 전환되어 히알루론산 합성 효소의 작용으로 [30] 히알루론산 분자 사슬에 교대로 첨가되는 전구물질인 우리딘다이인산염 n-아세틸글루코사민과 우리딘다이인산글루코사민 글루쿠론산을 생성한다.

C 군의 연쇄상구균 (Streptococcus zooepidemicus)이 히알루론산 [31]의 주원료이다.야생형 균주에서의 병원성과 내독소 때문에 실제 생산에서는 야생형 균주를 개조하고 [32] 비병원성 균주를 통해 히알루론산을 생산하는 것이 일반적인 관행이 되었다.변종 치료의 주요 수단은 유전공학, 돌연변이 육종, 원형질 육종이다.JIN 등 (33)은 leech 유래 hyaluronidase LHyal 유전자를 통합하여 염기서열 최적화와 N-terminal fusi에His tag 전략으로 LHyal의 발현을 조절함으로써 Bacillus subtilis의 히알루론산 합성 경로를 개선하였으며, 3 L 발효기에서 100시간 발효 후 히알루론산을 19.38 g/L로 축적하는 고수율 균주를 얻었다.Wei Chaobao 등 34)은 이를 바탕으로 제작을 위해 생산주기가 짧고 강도가 높은 Streptococcus zooepidemicus를 선택하였고, 발효 중 용존산소의 문제를 완화할 수 있는 고수율 균주를 얻었다.현재, 히알루론산의 합성은의 이형 발현을 통해 이루어졌다루 론산synthase는 Bacillus subtilis와 같은 다른 호스트에서 생성된다[35], 락토바실러스 [36]와 바실러스 글루타슘 [37].

히알루론산의 제조 3.2

3.2.1 동물조직 원료로부터 히알루론산 제조

이히알루론산 (루 론acid) 생산동물 조직 공급원으로부터 종종 조직 추출을 수반한다.완전한 공정에는 전처리, 추출, 분리 및 정제, 건조 등이 포함됩니다.가공기술이 비교적 성숙하고 추출방법이 간단하며 추출된 히알루론산은 대부분 분자량이 높아 [38] 점도가 높고 보습성이 좋다.주로 제약, 화장품 산업에서 많이 쓰인다.주요 추출 방법은 소금 추출과 효소 추출이다.무기염과 효소를 첨가하면 동물 조직의 히알루론산과 단백질의 혈색을 깨뜨릴 수 있다.또한 효소는 단백질이나 핵산 등의 불순물을 가수분해할 수 있어 히알루론산 [39]의 추출에 도움이 된다.

칼 칸델렌 외 [40] 성공적으로 영입히알루론산을 추출했습니다아세톤으로 조직 균질산을 분해하고 아세트산 나트륨 용액으로 여러 번 추출하여 닭의 빗에서 추출합니다.그러나 조직 추출 방법이 복잡하고, 추출률이 낮다.효소 추출은 높은 효율로 인해 연구의 핫스팟이 되었다.현재 추출에 일반적으로 사용되는 효소로는 중성 단백질 분해효소, pepsin, trypsin, papa에서등이 있는데, Urgeova 등 [41]은 pepsin, trypsin, papain을 이용하여 알껍질 막에서 히알루론산을 추출한 결과를 비교하였다.그 결과 트립신이 다른 두 효소보다 더 효과적인 것으로 나타났다.pH8, 37 °C, tryps에서용량 50 U/g으로 달걀 껍질 막의 효소분해능을 측정한 결과 히알루론산 추출율은 44.82 mg/g 이었다.보다 나은 추출효과를 얻기 위해 실험에서는 효소 혼합물이나 초음파를 이용하여 추출을 돕는 경우가 많다.천성준 등 [42]은 트립신과 복합 프로테아제가 틸라피아 눈에서 추출되도록 보조하기 위해 초음파 (200 W, 30 kHz)를 사용하였다.최적화 후 히알루론산 수율은 11.44%로 단순 효소 가수분해로 얻은 수율에 비해 약 5% 높은 수율을 보였다.

미생물 히알루론산의 제조 3.2.2

미생물발효공정에는 주로 다음과 같은 단계들이 포함된다. 종자배양, 발효, 분리와 정제, 건조.현재 미생물 발효의 추출 효율을 높이는 연구는 주로 우수 균주 양성, 적합한 배양 매체 선정, 발효 조건 최적화 등에 초점을 맞추고 있다.얻기에 대한 많은 연구가 있어왔다히알루론산의 높은 산출량배양액과 발효 과정의 조건을 조절함으로써.조직 추출에 의한 히알루론산 제조에 비해 미생물 발효법의 장점은 발효과정 중에 히알루론산의 분자량을 조절할 수 있다는 것이다.이는 현재 히알루론산의 발효과정에 대한 연구의 주요 내용이기도하다.히알루론산 분자량의 조절은 히알루론산 합성효소와 기질에 결합하는 상대적인 세기, 히알루론산 합성효소 농도에 대한 히알루론산 전구물질의 농도비 [43]에 영향을 받는다.탄소원으로부터 생성 된 프럭토-6-phosphate는 젖산을 합성하고 박테리아의 성장 및 히알루론산 합성을 억제하는데 사용될 수 있습니다.탄소원을 두고 히알루론산과 경쟁하는 다른 경로 (당화 경로 등)를 억제하여 더 많은 탄소원을 히알루론산 합성에 사용할 수 있게 하여 히알루론산 생성과 분자량을 증가시킬 수 있다 [44].

대사 요동의 균형은 히알루론산의 분자량에 영향을 줄 수 있다 [45].온도, 공기, pH, 저어주기 속도 등과 같은 히알루론산 생성과 분자량에 영향을 미치는 발효 조건에 대한 연구가 수행되었다.히알루론산의 수율 및 분자량에 영향을 미치는 발효 조건에 대한 특정 연구가 수행되었는데, Streptococcus equi subsp에 의해 합성된 히알루론산의 분자량에 발효 조건이 미치는 영향을 연구한 류진롱 등 [46]이 있다.zooecium다.회분식 배양 발효 모드는 포도당 공급 배양 모드보다 높은 분자량의 히알루론산 생산에 더 도움이 된다.용존산소 농도 0-45% 범위 내에서 용존산소 농도가 증가할수록 상대분자량은 109.4% 증가하였다.낮은 온도는 히알루론산 합성에 도움이되며, 히알루론산의 수율과 분자량은 낮은 온도에서 상대적으로 높습니다.33 °C에서,의 수율 및 분자량히알루론산은 4.41 g/L이다및 각각 2.54×106.pH는 히알루론산의 수율과 분자량에 다른 영향을 미친다.pH 7에서 가장 높은 수율 (3.72 g/L)을 얻었으며, pH 8에서 가장 낮은 수율 (3.01 g/L)을 얻었다.그러나 pH 8에서 가장 높은 분자량 (2.38×106)을 얻었으며, 이는 생산 공정 중 발효과정 조건을 조절함으로써 고품질 히알루론산 생산이 가능하다는 것을 의미한다.

동물 조직 추출과 미생물 발효는 히알루론산을 생산하는 가장 일반적인 두 가지 방법입니다.조직 추출은 동물 조직에서 히알루론산을 추출하는 데 사용된다.이 방법은 초기에는 자주 사용되었으나 추출 공정이 복잡하고 히알루론산의 수율이 낮으며 원료 공급처에 제한이 있다.과학기술의 진보와 함께 발효는 비용이 저렴하고 생산량이 많으며 대규모 생산이 용이하다는 장점으로 인해 히알루론산의 공업적 생산을 위한 주류 방법이 되었다.준비방법의 지속적인 개선으로 people's 히알루론산 생산에 대한 요구는 높은 수율에서 높은 품질로 점차 전환되었다.현재 연구는 유전 공학, 돌연변이 생성 및 기타 방법을 통해 특정 분자량을 갖는 히알루론산을 생산하는 데 중점을 두고 있습니다다른 용도의 히알루론산다.다양한 응용 시나리오를 충족하는 특정 분자량의 히알루론산을 생산하기 위해 효율적이고 안전한 히알루론산의 제조 방법을 확립하는 것은 연구의 핫스팟이 될 것입니다.

히알루론산의 분리 및 정제3.3

조직 추출 방법을 사용하든 발효 방법을 사용하든 상관없이, 추출된 조잡한 히알루론산에는 단백질, 핵산 및 기타 불순물이 일부 포함되어 있으며, 이를 얻기 위해서는 분리 및 정제할 필요가 있습니다순수한 히알루론산다.분리와 정제의 원리에 따라 대략 강수, 여과, 흡착 세 가지 방법으로 나눌 수 있다.

3.3.1 강수량

주요 강수방법은 4차 암모늄 염강수와 유기용매 강수이다.4차 암모늄 소금 정제법의 원리는 4차 암모늄 소금과 히알루론산이 수용액 속에서 서로 다른 전하를 갖는 것이다.이 둘은 복합체를 형성하여 저염 용액에서는 침전되지만 고염 용액에서는 해리되어 용해되므로 히알루론산과 복합되지 않는 불순물을 제거하는 목적을 달성한다.일반적으로 사용되는 4차 암모늄염으로는 세틸피리디늄브로마이드 (CPB), 세틸트리메틸lammonium bromide (CTAB), 세틸피리디늄클로라이드 (CPC) 및 기타 긴 사슬의 4차 암모늄염 [47]이 있다.의이 방법정화를 통해 순도가 높은 히알루론산을 얻을 수 있습니다좋은 결과를 가지고, 그리고 4차 암모늄 염과 복잡하지 않은 불순물을 제거할 수 있습니다.유기용매 강수법은 주로 매질의 유전 상수에 영향을 주어 분자 내 및 분자 간 응집을 일으키므로 [48] 단백질을 제거하는 목적을 달성한다. 

클로로포름, 아세톤과 같은 제한 시약에 비해 에탄올은 안전성과 저렴한 비용으로 인해 더 널리 사용된다.송레이 등 (49)은 플레이트 및 프레임 여과를 결합하여 에탄올 추출 후 히알루론산의 순도에 영향을 미치는 인자들을에 최적화하였다고순도 히알루론산을 얻으십시오93.71%의 함량으로 나타났다.CAVALCANTI et알다.[50]은 발효국물에 대한 에탄올의 비율이 유전상수에 미치는 영향과 pH 가 히알루론산의 정제에 미치는 영향을 조사하였다.pH 4, 에탄올 발효액 비율 2:1에서 히알루론산의 순도는 55%, 회수율은 85%, 유기용매의 강수량은 좋은 결과를 얻은 히알루론산의 초기 정제에 사용하였다.

3.3.2 여과

여과의 원리는 입자 크기에 따라 다공성막에 입자를 유지시키는 것이다.여과는 유기용제 강수에 비하여 유기용제의 소비를 수반하지 않고, 구현이 간단하며, 산업화가 가능하다.그러나 여과만으로는 단백질 제거 효과가 좋지 않고, 정화가 진행됨에 따라 모공 막힘이 발생하여 히알루론산의 정화에 적용하는데 한계가 있다.접선 여과나 필터 보조장치를 사용하면 모공 막힘 [51]을 크게 줄일 수 있다.GOZKE 등 [52]은 막여과와 전기영동을 결합한 전기여과 기술을 제안하였다.전기장은 히알루론산의 여과에 강한 촉진 효과가 있습니다.기존의 여과법과 비교하여 동일한 실험시간에 시료 삼투질량을 기준으로 한 농도 인자가 거의 4배 증가합니다.게다가,이 여과 방법은 히알루론산의 분자 구조 및 평균 분자량에 부정적인 영향을 주지 않을 것이며, 다운스트림에 새로운 가능성을 제공합니다히알루론산의 정화 과정.

3.3.3 흡착

흡착 (Adsorption)은 히알루론산의 정제법으로 다공성 고체의 표면에 화합물을 선택적으로 유지하는 것을 기본으로 한다.일반적으로 사용되는 흡착제로는 활성탄, 수지, 실리카겔 등이 있다.활성탄은 단백질과 핵산의 흡착력이 강하고 고분자 중성 다당류의 흡착력이 약하기 때문에 히알루론산을 분리, 정제하는데 이상적인 물질이다.웨이린나 등은 고원조코르에서 히알루론산을 추출하는 과정에서 활성탄 흡착과 결합한 에탄올 강수를 사용하였다 조직이다.추출한 히알루론산의 회수률은 72.73%에 달할수 있다.CAVALCANTI 등 [50]은 pH 값이 다른 히알루론산의 구조가 강수량에 중요한 영향을 미친다는 것을 발견했습니다.pH 4에서 히알루론산의 회수율은 85%, pH 7에서는히알루론산 회수율은 70%였다다.활성탄을 사용하는 동안 pH를 적절한 값으로 조절하면 히알루론산의 회수율을 높일 수 있다.

전기영동은 단백질을 분리하는데 널리 사용되는 방법이며, 분리효율은 gel에 의해 영향을 받는다.다른 작용과 비교하여 히알루론산에 대한 정화 효율이 낮습니다.이온교환크로마토그래피도 생물대분자를 정화하는데 널리 사용되는 방법의 하나이다.이 방법은 완만하고 분자 구조에 변화를 일으키지 않지만 상대적으로 비용이 많이 든다.적합한 교환 수지 및 교환 조건을 선택해야 하며 작업이 복잡합니다.그것은 주로 의료 등급 히알루론산의 생산에 사용됩니다.니행현 등 [54]은 히스티딘 그룹으로 변형된 강염기 음이온 교환수지와 함께 강산성 케이션 교환수지를 함께 사용하였다.에 있는 불순물 단백질조잡한 히알루론산산성 용액에서 강산성 케이션 교환기로 교환 흡착하여 정제하고, 염화나트륨 용액으로 용출하였다.얻어진 고품질 히알루론산의 단백질 함량은 0.075% 미만이고, 평균 분자량은 9.41×105 이상이며, 정제 중량의 수율은 58%~61%이다.

분리 및 정제는 고순도, 고품질 히알루론산을 제조하는 데 필수적인 단계입니다.현재 다양한 정제 작업이 정제 중 히알루론산의 순도에 미치는 영향에 대한 연구는 상대적으로 적다.발칸티 등 [51]은 정화 정도를 용액 속의 히알루론산이나 단백질의 백분율로 표현하였고, 정화 과정에서 히알루론산의 순도 변화를 요약하였다.

이히알루론산 발효 육수Streptococcus zooepidemicus에서 유래된 것은 먼저 이소프로판올 강수작업을 거쳤으며, 단백질 함량이 14.1%;실리카겔 흡착운전, 단백질 함량 4.5%;그리고 여과 및 흡착을 결합한 숯 필터 모듈로 단백질 함량이 0.6%에 불과합니다.마지막으로 투석 여과 후 단백질 함량이 0.06%에 달했다.각각의 분리 및 정제 방법은 각각의 장단점이 있습니다.실제 산업 생산에서는 원료의 출처와 최종 제품의 다양한 요구 사항에 따라 최대 효과를 얻기 위해 여러 가지 분리 및 정제 방법을 합리적으로 조합하는 경우가 많습니다.

히알루론산 적용 4

식품 분야에서의 적용 4.1

히알루론산은 일본 식품 시장에서 널리 사용됩니다.건강 식품 외에도, 그것은 또한 널리 사용됩니다음료와 같은 평범한 음식들부드러운 사탕과 잼.미국 식품 시장에서는 히알루론산이 주로 건강보조제 [55]로 사용된다.현재 중국에서 히알루론산을 함유한 주요 제품은 건강식품이며 피부 수분 개선 효과가 주효하다.차선화 외 [56]는 일종의 새's 네스트는 다른 부작용 없이 피부 수분을 효과적으로 개선 할 수있는 히알루론산 나트륨을 주요 원료로 할 수 있습니다 캔.시판되는 주요 종류는 캡슐, 경구 투여, 분말 음료 등이다.히알루론산이 경구소화를 통해 흡수된 후, 체내의 히알루론산 합성의 전구체가 증가되어 체내의 히알루론산의 함량을 증가시켜 피부조직에 농축시켜 피부 's의 수분 유지력, 각질층을 연화시켜 피부 탄력을 더욱 개선하고 주름을 감소시킨다 [57].

화장품 및 생필품에 적용 4.2

히알루론산은 인체와 다른 살아있는 조직에서 많이 발견된다.보습력이 극히 강하여 주로 화장품에서 보습제, 진화제, 유화제 [58−59]로 사용된다.현재 시중에 나와 있는 거의 모든 종류의 화장품 제형에는 히알루론산이 함유되어 있다.히알루론산은 피부에 쉽게 수분막을 형성하여 피부의 윤활 작용을 강화하고, 피부에 의한 활성 물질의 흡수를 촉진하며, 어느 정도 막이 형성되면 박테리아를 분리할 수 있어 항염증 및 피부 회복에 도움이 되고 피부 노화를 지연시킨다 [60].히알루론산은 피부 조직 자체에 존재하는 성분으로, 더 안전합니다.또한 히알루론산이 입안에서 항염 및 원기 회복 효과가 있기 때문에 치약에 첨가하면 어느 정도의 보습력과 효능을 발휘할 수 있다 [61].이생필품에 히알루론산 적용끊임없이 확대되고 심화되고 있다.

4.3의학적 적용

히알루론산은 중요한 성분이다관절에 있는 활액의 하나이며 관절보호에 중요한 생리적 역할을 한다.관절에서 히알루론산의 합성이나 대사가 비정상적으로 이뤄지면 관절질환이 생길 수 있다.이때, 외인성 히알루론산을 주입하여 활액을 보충하고 관절의 생리 기능을 향상시킬 수 있다 [62].히알루론산은 독특한 물리적, 화학적 특성과 생체적합성으로 인해 망막 및 백내장과 관련된 안과 수술에 널리 사용됩니다.

히알루론산은 의학 미학에서 피부 밑에 주입하여 얼굴의 주름과 흉터를 없애고 [63] 얼굴을 통통하게 보이게 하는 필러로 사용된다.히알루론산 스프레이는 환자를 치료하는 데 사용할 수 &#레이저 수술 후 39;s 얼굴, 피부 장벽 손상 [64]을 효과적으로 복원.히알루론산 유도체또한 안과의 준비에서 널리 사용됩니다.예를 들어, 히알루론산 나트륨은 눈물 뮤신의 역할을 대신할 수 있으며 [65] 안구건조증을 치료하고 안구건조증 증상을 완화하는데 사용된다.연구 결과, 신체 's 히알루론산 함량이 많은 질병 발생 중에 증가 할 것이다.따라서 임상적으로 혈청 내 히알루론산 수치를 이용하여 다양한 질병의 변화를 반영할 수 있어 보조적인 진단에 매우 중요하다.

히알루론산은 널리 사용된다식품, 화장품, 생필품, 의약품 등에서 말이다다.기능성 피부 관리 제품, 안과 및 정형외과에서의 응용은 비교적 성숙되었습니다.식품 산업에서의 응용에는 여전히 큰 잠재력이 있다.경구 히알루론산은 외부에서 도포하고 주사하는 것보다 부드러우며, 속에서부터 밖으로 활력을 자극할 수 있습니다.2021년 1월 국가건강위원회는 히알루론산을 일반 식품에 첨가할 수 있는 새로운 식품 원료로 첨가하는 것을 승인했다.식품 분야에서 히알루론산을 응용하면 큰 성장이 예상된다는 의미다.또한, 히알루론산 분자에 많은 개질 장소가 있으며, 교차 연결, 에스테르화, 그라프팅 등 활성 그룹을 개조하면 물리 화학적 특성과 효소 가수분해에 대한 저항성 [66]이 향상되어 히알루론산을보다 복잡한 환경에서 사용할 수 있게 된다.기술 진보에 따라 다양한 분야에서 히알루론산의 응용은 점점 더 심층적으로 이루어질 것입니다.

결론 및 전망 5

히알루론산은 중요한 물리적, 화학적 성질과 생리적 기능을 가지고 있다.응용범위가 넓고 시장수요도 크다.히알루론산 원료의 글로벌 매출은 상승 추세를 보이고 있다.현재 히알루론산을 공업적으로 생산하는 주요한 방법은 동물의 조직추출과 미생물발효이다.미생물 발효법은 비용이 저렴하고 대량생산이 용이한 장점이 있다.히알루론산 응용 시나리오의 지속적인 확대와 시장 수요 증가에 따라 효율적이고 안전한 히알루론산 추출 및 정제 공정을 확립하여 히알루론산 분자를 특정하게 생산하도록 수정합니다분자량 히알루론산 (루 론acid)그것은 다양한 응용 시나리오를 충족하는 연구 핫스폿이 될 것이다.

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