Гиалуронан 101: исчерпывающий обзор

Что такое гиалуроновая кислота?

Гиалуроновая кислота - это натуральное вещество, содержащееся в человеческом организме. Она наиболее известна своей способностью удерживать влагу. Это вещество присутствует в коже, суставах и глазах. Оно работает как смазка и подушка в тканях. Его влагоудерживающая способность помогает поддерживать здоровье кожи и правильное функционирование суставов.

Номенклатура

Гиалуроновую кислоту также называют гиалуронаном. Оба названия относятся к одной и той же молекуле. Переход к использованию термина "гиалуронан" стал общепринятым, поскольку ученые пытались уточнить его структуру. Специалисты в области медицины и косметики могут называть его любым из двух названий. Термины используются в зависимости от контекста и традиций.

Структура гиалуроновой кислоты

Структура гиалуроновой кислоты состоит из повторяющихся единиц двух молекул сахара. Эти сахара известны как глюкуроновая кислота и N-ацетилглюкозамин. Два сахара образуют длинные цепочки. Цепочки могут быть очень длинными, что создает высокомолекулярную молекулу. Расположение этих сахаров придает веществу уникальные свойства. Длинные цепи помогают ему удерживать воду и создавать скользкую, гелеобразную консистенцию.

Химический состав и физические свойства гиалуроновой кислоты

Гиалуроновая кислота является одним из видов гликозаминогликанов. Ее химический состав прост, но эффективен. Молекула длинная и гибкая. Она несет множество отрицательных зарядов вдоль своей цепи. Благодаря этому она притягивает воду. На самом деле один грамм гиалуронана может связать целых шесть литров воды. Именно поэтому он используется для ухода за кожей и лечения суставов. Кроме того, это вещество обладает высокой вязкостью. Его гелеобразная природа делает его излюбленным ингредиентом многих медицинских препаратов. Его физическая форма может варьироваться от жидкого раствора до густого геля в зависимости от концентрации и молекулярного веса.

Читать далее: Гиалуроновая кислота: Виды, применение и польза для здоровья

Биологические роли

Гиалуроновая кислота играет множество важных ролей в организме. Она помогает поддерживать увлажненность и структуру кожи. В суставах она действует как амортизатор. Глаза также получают пользу от ее смазывающих свойств. В тканях кожи она поддерживает регенерацию и восстановление клеток. Во время заживления ран гиалуронан играет важную роль в формировании новых тканей. Он также служит сигнальной молекулой при воспалении и восстановлении тканей. Разнообразные действия гиалуронана делают его необходимым для нормального функционирования организма.

Гиалуронан не остается в высокомассовой форме навсегда. Организм медленно расщепляет его. Этот процесс осуществляют особые ферменты, называемые гиалуронидазами. Распад происходит, когда молекула больше не нужна или если она повреждена. Образующиеся фрагменты могут обладать различной биологической активностью. Это разрушение - нормальная часть процесса обновления тканей организма. Он обеспечивает удаление поврежденных молекул и замену их свежими.

Синтез гиалуронана

Гиалуронан образуется внутри клеток. Он образуется на внутренней поверхности клеточной мембраны. Специализированные ферменты добавляют сахарные единицы одну за другой, чтобы сформировать длинную цепь. Этот процесс отличается точностью и позволяет контролировать длину и качество конечного продукта. После образования гиалуронан выделяется во внеклеточное пространство. Там он проявляет свои характерные влагоудерживающие способности. Синтез регулируется организмом в соответствии с его меняющимися потребностями.

Помимо естественного биосинтеза, гиалуронан также производится промышленным способом для удовлетворения потребностей биомедицины, косметики и фармацевтики. К таким методам производства относятся:

• Микробная ферментация, в частности с использованием генно-инженерных штаммов Streptococcus zooepidemicus или Bacillus subtilis, которые позволяют масштабировать производство гиалуронана с высокой степенью чистоты.
• Рекомбинантные системы экспрессии, в которых используются модифицированные дрожжи или бактерии-хозяева со вставленными генами HAS для производства HA в контролируемых условиях биопроцесса.
• Ферментативный синтез с использованием очищенных ферментов HAS in vitro, обеспечивающий точный контроль молекулярной массы и снижающий риски загрязнения.
• Методы тканевой экстракции, хотя сегодня они менее распространены, когда гиалуронан выделяется из тканей животных, таких как гребень петуха или стекловидное тело крупного рогатого скота.

Эти разнообразные способы производства позволяют производителям адаптировать гиалуронан для конкретных применений, регулируя такие параметры, как молекулярная масса, вязкость и чистота, в зависимости от конечного использования - для инъекционных дермальных наполнителей, офтальмологических растворов, добавок для суставов или перевязок.

Читать далее: 2 различных способа производства гиалуроновой кислоты и ее применение

Сопутствующие продукты

Сегодня многие продукты содержат гиалуронан. Средства по уходу за кожей, такие как кремы и сыворотки, включают его для поддержания увлажненности. Он содержится в инъекциях, используемых для облегчения боли в суставах при таких заболеваниях, как артрит. Офтальмологические растворы также содержат гиалуронан благодаря его смазывающим свойствам. В некоторых средствах по уходу за ранами гиалуронан используется для ускорения заживления. Благодаря своей универсальности он стал основным ингредиентом как в медицинской, так и в косметической промышленности.

Заключение

Гиалуронан - замечательная молекула, обладающая множеством полезных эффектов. Способность удерживать воду делает ее неоценимой в уходе за кожей, здоровье суставов и восстановлении тканей. Молекула имеет богатую историю в научных исследованиях и разработке продуктов. Сегодня она остается надежным ингредиентом в самых разных областях применения. Благодаря своей простой структуре и мощному воздействию гиалуронан продолжает оказывать значительное влияние на здоровье и хорошее самочувствие.

Часто задаваемые вопросы

F: Какую роль играет гиалуронан в коже?
В: Он помогает удерживать влагу, поддерживает эластичность и заживление кожи.

F: Как гиалуронан вырабатывается в организме?
В: Он синтезируется на внутренней поверхности клеточных мембран под действием специализированных ферментов.

F: Можно ли использовать гиалуронан при лечении суставов?
В: Да, он обычно используется в инъекциях, которые снимают боль в суставах и улучшают смазку.