多糖之——透明质酸篇
春二零二三·兔年春节
糖类是自然界中广泛分布的一类重要的有机化合物。
人体血液中的葡萄糖,日常食用的蔗糖、食品中的淀粉、植物中的纤维素等均属糖类。
糖类在生命活动过程中起着重要的作用,是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。植物中最重要的糖是淀粉和纤维素,动物细胞中最重要的多糖是糖原。糖类化合物是人类或动植物三大能源脂肪,蛋白质,糖类化合物来源之一。
糖类是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称,一般由碳、氢与氧三种元素所组成。糖类的另一个名称“碳水化合物”。
其由来是生物化学家在先前发现的某些糖类的分子式可写成Cn(H2O)m。故认为糖类是碳和水的化合物。但是后来的发现证明,许多糖类分子式并不符合上述分子式,如鼠李糖CHO和脱氧核糖CHO,而有些物质符合上述分子式但不属于糖类,如甲醛CHO和乙酸CHCOOH等。碳水化合物可看作是糖类的一个狭义定义。
在食品科学和其他非正式的场合中,碳水化合物通常指富含淀粉或简单糖类的食物。多糖是由多个单糖基及糖苷键相连接而成的高聚物,一般是20个以上的单糖聚合而成,广泛存有于动物细胞膜,高等植物和微生物的细胞壁中,是构成生命的四大基本物质之一,同维持生命活动密切相关。
蛋白质、核酸和多糖最重要的三种生物大分子,因为多糖的结构难以控制比蛋白质和核酸复杂得多,再加上人们早期只把多糖看作细胞结构成分和食物来源,使得人们对多糖的研究成为“生物化学中最后一个前言”。
如多年前,德国著名科学家就开始了糖类的研究。当前,以多糖结构、功能和药用价值为核心的糖工程被认为是继蛋白质工程、基因工程后生物化学和分子生物学领域中最后一个巨大的科学前沿。目前应用较为广泛的多糖有透明质酸、可得然胶、黄原胶、结冷胶、果胶、海藻酸盐等。
透明质酸
透明质酸概述
透明质酸是一种酸性,年美国哥伦比亚大学眼科教授Meyer等首先从牛眼中分离出该物质。
透明质酸以其独特的分子结构和理化性质在机体内显示出多种重要的生理功能,如润滑关节,调节血管壁的通透性,调节蛋白质,水电解质扩散及运转,促进创伤愈合等。
尤为重要的是,透明质酸具有特殊的保水作用,是目前发现的自然界中保湿性最好的物质,被称为理想的,例如:2%的纯透明质酸水溶液能牢固地保持98%水分。
透明质酸是一种多功能,透明质酸(玻尿酸)HA广泛分布于人体各部位。其中皮肤也含有大量的透明质酸。
人类皮肤成熟和老化过程也随着透明质酸的含量和新陈代谢而变化,它可以改善皮肤营养代谢,使皮肤柔嫩、光滑、去皱、增加弹性、防止衰老,在保湿的同时又是良好的透皮吸收促进剂。与其他营养成分配合使用,可以起到促进营养吸收的更理想效果。
玻尿酸的功效人体中的玻尿酸主要存在于皮肤中,真皮的组成成分包括由富含玻尿酸的细胞外液中胶原和弹力蛋白所构成的基质。皮肤中的玻尿酸可以帮助皮肤耐受压力,保护皮下组织免受损伤。
玻尿酸也具有润滑的作用,使得皮肤在骨骼和关节活动时适时地改变形状和体积。皮肤和体内的内源性玻尿酸的分布情况是不停变化的。随着年龄的增长,玻尿酸减少,相应地玻尿酸结合水分子能力降低都会导致皮肤容积减少,产生皱纹以及皮肤干裂。
玻尿酸的制备
动物组织提取法:
此法是最早采用的HA生产法,以人脐带、鸡冠、哺乳动物血清、牛眼玻璃体、鲨鱼皮及鲸鱼软骨等为原料,该工艺原料来源局限性大,产品提取率极低,仅为1%左右,工艺程序复杂,生产成本高,不宜进行工业化生产。
微生物发酵法:
该法是以葡萄糖作碳源,蛋白胨为氮源及其他营养物质组成培养基,接种菌种后,于特定条件下培养发酵。
该工艺特点是不受原料资源限制,操作简便,无需复杂纯化过程,产率较高,还能按实际需要来设定产品的分子质量,并可进行大批量工业化生产,生产成本较低,是目前生产HA的主要发展方向。
玻尿酸主要有三种功能:
Part.1除皱
针对随着岁月流逝出现在脸上的泪沟、法令纹等都有明显治疗效果。
Part.2填充
包括隆鼻、垫下巴、丰太阳穴、丰额、丰面颊等方面,具有塑形效果。
Part.3突出
突出自身个性点,如打唇珠、丰苹果肌、卧蚕再造等