Kako se proizvode fileri za lice za popunjavanje usana i bora? Da li se ubijaju životinje i iz njihovih tkiva dobija hijaluronska kiselina ili se ipak koriste neke koje nisu mesarske, ne podrazumijevaju nepotrebnu okrutost?
Da, naravno. Nauka je tu da pomogne. Danas imamo nekoliko različitih metoda dobijanja hijalurona i svi su tehološki napredni. Hijaluron za filere i kreme se svakako ne bi isplatilo proizvoditi iz životinjskih sirovina. Hijaluronska kiselina se može proizvoditi ekstrakcijom iz životinjskih sirovina i tako se proizvodila u početku, ali ovaj proces ima tehnička ograničenja i sve se manje radi. Hijaluronska kiselina dobijena na druge načine je kvalitetnija i može je se proizvesti više.
Hijaluronska kiselina, također poznata i kao hijaluronan, linearni je polisaharid sastavljen od ponavljajuće disaharidne jedinice β (1,4)-glukuronske kiseline (GlcUA) -β (1,3) -N-acetilglukozamin (GlcNAc). Ovo znači da se svaki lanac hijaluronske hiseline sastoji od nizova šećera koji opet u molekuli imaju dva šećera – glukuronsku kiselinu i acetilglukozamin. Ta jedinica koja se ponavlja u molekuli hijaluronana izgleda ovako:
Da vas sve ovo ne zbuni – najprostije rečeno hijaluronska kiselina je sastavljena iz mnogo molekula šećera… otprilike kao skrob i celuloza, samo su gradivne jedinice drugačije.
U smislu hemijske strukture, hijaluronan je jednostavan linearni polimer velike molekularne mase i iznimnih reoloških svojstava, odnosno, to znači da je jako elastičan.
Hijaluronan spada u glikozaminoglikane koji uključuju i hondroitin/dermatan sulfat (nalazi se u hrskavici i zglobovima), keratan sulfat (rožnjača, kosti, hrkavica) i heparin/heparan sulfat. Hijaluronan je jedini član glikozaminoglikana koji nije sulfatiran i nije kovalentno vezan za protein jezgre proteoglikana.
Vratimo se na početno pitanje – kako se ovaj polisaharid proizvodi industrijski?
Hijaluronan se može proizvoditi ekstrakcijom iz životinjskih tkiva – otpada koji nastaje u industriji (žile, vezivna tkiva, hrskavica), ali u tom procesu dosta sirovine propada jer je razlaže enzim hijaluronidaza, prirodno prisutan u tkivima. Ekstrakcijski protokoli su se popravili tokom godina, ali i dalje pate od niskih prinosa te proizvoda koji nije onoliko kvalitetan i postojan kako to kozmetička industrija nalaže. Jednostavno, prebrzo se raspada i premalo proizvodi.
Kod ovakve proizvodnje iz životinjskih ostataka, uvijek postoji mogućnost kontaminacije virusima ili drugim proteinima što se odražava na kvalitet proizvoda. Zato se industrija estetike okrenula biotehnološkim, čistijim rješenjima.
Počelo se s proizvodnjom hijaluronana bakterijskom fermentacijom. Neke bakterije poput nekih streptokoka imaju gen hasA koji kodira enzim ključan za sintezu hijaluronana. U ranim fazama razvoja bakterijske fermentacije korištene su kulture streptokoka. Bakterijska fermentacija proizvodi hijaluronan visoke molekularne težine i čistoće, ali postoji opasnost od kontaminacije bakterijskim endotoksinima, proteinima, nukleinskim kiselinama i teškim metalima.
Proizvodnja iz GMO bakterija
Identifikacija gena uključenih u biosintezu hijaluronana i prekursora nukleotida šećera 90-ih godina 20. vijeka otvorila je put prema proizvodnji hijaluronana korištenjem sigurnih, nepatogenih rekombinantnih sojeva, umjesto streptokoka.
Kada se radi o proteinu, potrebno je unijeti samo jedan gen u određeni organizam, primjerice bakteriju, da bi se proizvelo taj protein. Što se tiče drugih molekula u živim bićima, poput polisaharida, obično je potrebno puno više gena koji kodiraju različite proteine-enzime da se dođe do te tvari. Ali ovdje je stvar bila mnogo jednostavnija, jer je jedan gen, onaj za sintezu enzima HA sintaze bio ključan, pa danas imamo hijaluronan iz GMO.
Kako bi se izbjegao rizik od kontaminacije egzotoksina u proizvodima hijaluronana iz patogenih sojeva streptokoka, sigurni organizmi su genetički modificirani u proizvođače hijaluronana, uvođenjem enzima HA sintaze iz streptokoka ili Pasteurella multocida. Koristeći ovaj pristup, sojevi koji proizvode hijaluronane Enterococcus faecalis, Escherichia coli , Bacillus subtilis, Agrobacterium sp. i Lactococcus lactis dobiveni su i iskorišteni za proizvodnju hijaluronana. Heterologna ekspresija HA sintaze (gen hasA u streptokokima) bila je dovoljna da izazove proizvodnju hijaluronana.
Recimo, filer marke Neauvia se reklamira upravo kao GMO čisti produkt – „dobijeni iz nepatogene bakterije Bacillus subtilis“.
Ključni enzim za proizvodnju hijaluronske kiseline je HA (hyaluronic acid) sintaza i ubacivanje ovog gena u neki organizam koji se brzo razmnožava, poput bakterija, dobijaju se prilične količine hijalurona. Koje su to količine? Pa otprilike 5-7 grama po litri kulture bakterija. Dakle, ovo je sve bolje i više nego ekstrakcija iz životinjskih tkiva, ali i dalje nije lagano i zato su dobri fileri skupi.
Zahvaljujući tehologiji rekombinantne DNK, imamo visokokvalitetne dermatološke filere. Ma šta mislili o njima, danas ih dosta žena koristi. Ne zaboravimo da se ne koriste samo za „naduvavanje” usana, nego i za popunjavanje bora, rješavanje nekih sitnih estetskih problema koje mnogima smetaju.
Osim proizvodnje inzulina, ovo je još jedna značajna upotreba GMO.
