Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Hoe hyaluronzuur wordt geproduceerd:van menselijke cellen tot natuurlijke en synthetische bronnen

Door Lizzie Brooks | Bijgewerkt op 24 maart 2022

Hyaluronzuur (HA) is een natuurlijk voorkomend mucopolysacharide dat een cruciale rol speelt in menselijk bindweefsel en fungeert als smeermiddel, schokdemper en drager voor celsignalering. Het is overvloedig aanwezig in synoviale vloeistof, die de gewrichten beschermt, en in het waterige vocht van het oog, waar het de intraoculaire druk en optische helderheid handhaaft.

1. Endogene productie

In het lichaam wordt hyaluronzuur gesynthetiseerd door het enzym hyaluronzuursynthase (HAS). HAS katalyseert de condensatie van de monosachariden D-glucuronzuur en N-acetylglucosamine tot het hoogmoleculaire polymeer dat HA vormt. Deze biosyntheseroute vindt plaats in een verscheidenheid aan weefsels, waaronder de huid, het kraakbeen en de hersenen, en zorgt ervoor dat HA voortdurend wordt aangevuld om de hydratatie en elasticiteit van het weefsel te ondersteunen.

2. Natuurlijk afgeleide supplementen

Voor consumenten die HA buiten het lichaam zoeken, is de verbinding verkrijgbaar als voedingssupplement. Natuurlijk HA wordt rechtstreeks uit dierlijk weefsel gewonnen, zonder chemische modificatie. Veel voorkomende bronnen zijn onder meer hanenkammen, waar de HA-concentraties uitzonderlijk hoog zijn, en het waterige vocht van runderogen. Omdat er geen extra synthesestappen nodig zijn, behouden deze extracten de oorspronkelijke structuur en bioactiviteit van het polymeer.

3. In het laboratorium geproduceerd (biosynthetisch) hyaluronzuur

Moderne productie maakt ook gebruik van microbiële fermentatie om HA te produceren. Bepaalde stammen van Streptococcus-bacteriën zijn zo ontworpen dat ze het HAS-enzym tot expressie brengen, waardoor ze HA kunnen produceren uit eenvoudige koolhydraatgrondstoffen. Het resulterende polymeer wordt gezuiverd en kan worden aangepast aan specifieke molecuulgewichten, waardoor het geschikt is voor medische toepassingen zoals huidvullers, viscosupplementatie en systemen voor medicijnafgifte.

Of het nu op natuurlijke wijze wordt geproduceerd, uit dierlijke weefsels wordt gehaald of in een bioreactor wordt gekweekt, hyaluronzuur blijft een hoeksteen van de regeneratieve geneeskunde en huidverzorging, dankzij het ongeëvenaarde vermogen om water te binden en de cellulaire functie te ondersteunen.