Економічні, технологічні та нормативні аспекти глікозаміногліканів біотехнологічного походження в сучасній косметології

Abstract

На сьогодні, відзначається значний попит на косметичні засоби з глікозаміногліканами (ГАГ), зокрема гіалуроновою кислотою як найпопулярнішим anti-age компонентом завдяки її здатності притягувати воду. Це можна помітити аналізуючи численні наукові публікації в котрих описуються переваги і недоліки різних способів отримання ГАГ. Як показують ці джерела найоптимальнішим способом одержання даних сполук є мікробний синтез і вже на сьогодні переважну більшість гіалуронату отримають саме цим способом. Але враховуючи те, що природні продуценти гіалуронової кислоти (ГК) це переважно патогенні мікроорганізми, для росту котрих використовують середовища з серцево-мозковою інфузією чи кров’ю, в публікаціях особлива увага приділяється оптимізації умов культивування, генетичній інженерії та іншим сучасним технологіям для досягнення більш чистого продукту, що не міститиме патогенних агентів. Наразі, найефективнішим та непатогенним продуцентом гіалуронової кислоти визнано генетично-модифікований штам Bacilius subtilis 3NA, котрий дозволяє отримати 7 г/л ГК. Хоча це не так багато якщо порівнювати з Streptococcus equissp. еqui (12 г/л), зате значно знижується ризик отримання забрудненого гіалуронату і зменшуються витрати на додаткове очищення цільового продукту. Завдяки генній інженерії вдалося отримати хондротоїн, альгінат та гепарин мікробіологічним шляхом, а це значно екологічніше та безпечніше ніж екстракція з тваринної сировини. На основі сучасних наукових публікацій, було проаналізовані різні методи післяфермантаційного очищення ГАГ і виявлено, що в промислових масштабах економічно вигідною є електрофільтрацію при очищенні ГК.Today, there is a significant demand for cosmetic products containing glycosaminoglycans (GAGs), in particular hyaluronic acid as the most popular antiaging compLyonent due to its ability to attract water. This can be seen by analyzing the few scientific publications that describe the advantages and disadvantages of different methods of obtaining GAGs. As the analyzed sources show, microbial synthesis is the most optimal method of obtaining and already today the vast majority of hyaluronate is obtained precisely in this way. However, given that the natural producers of hyaluronic acid (HA) are mostly pathogenic microorganisms that grow on media with brain-heart infusion or blood, publications pay special attention to optimizing cultivation conditions, genetic engineering and other modern technologies to achieve a cleaner product that does not contain pathogenic agents. Currently, the genetically modified strain Bacilius subtilis 3NA is recognized as the most efficient and non-pathogenic producer of hyaluronic acid, which allows obtaining 7 g/l of HA. Although this is not as much compared to Streptococcus equissp. equi (12 g/l), it significantly reduces the risk of obtaining contaminated hyaluronate and reduces the cost of additional purification of the target product. Thanks to genetic engineering, it was possible to obtain chondroitin, alginate and heparin by microbiological means, which is much more environmentally friendly and safe than extraction from animal raw materials. Based on modern scientific publications, various methods of post-fermentation purification of GAGs were analyzed and it was found that electrofiltration is costeffective for cleaning HA on an industrial scale