جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "هیالورونیک اسید" در نشریات گروه "زیست شناسی"
تکرار جستجوی کلیدواژه «هیالورونیک اسید» در نشریات گروه «علوم پایه»-
موش صحرایی برهنه Heterocephalus glaber دارای عمر استثنایی بالای 30 سال است. این طولانی ترین طول عمر گزارش شده برای یک جونده خصوصا با توجه به وزن کوچک موش صحرایی برهنه است. علاوه بر طول عمر زیاد، این گونه موش مقاومت عجیبی به انواع سرطان نشان می دهد. در این مقاله مکانیسم مقاومت به سرطان در این موش تشخیص داده می شود. سلول های فیبروبلاست در این موش به مقدار زیادی هیالورونیک اسید (HA) با وزن مولکولی بالا ترشح می کنند که 5 برابر وزن مولکولی هیالورونیک اسید در انسان است. تجمع این پلی ساکارید در این موش به علت فعالیت کم آنزیم های تجزیه کننده ی هیالورونیک اسید و توالی منحصر به فرد آنزیم سنتز کننده آن (HAS2) است. علاوه بر این سلولهای این گونه از موش صحرایی حساسیت بالاتری به پیام رسانی هیالورونیک اسید دارند که به علت تمایل بیشتر آنها به هیالورونیک اسید در مقایسه با انسان و موش های دیگر می باشد. زمانی که میزان هیالورونیک اسید با وزن مولکولی بالا به وسیله ی خاموش شدن ژن هیالورونیک اسید سنتاز 2 یا افزایش بیان آنزیم های تجزیه کننده، کم می شود؛ موش به راحتی شروع به تشکیل تومور می کند. میتوان حدس زد که میزان بالای هیالورونیک اسید در این گونه از موش صحرایی، خاصیت الاستیسیته ی مورد نیاز را به پوست آن برای سازگاری با زندگی در تونل های زیرزمینی داده است.
کلید واژگان: سرطان, طول عمر, موش صحرایی برهنه, هیالورونیک اسیدThe naked mole rat (Heterocephalus glaber) displays exceptional longevity, with a maximum lifespan exceeding 30 years. This is the longest reported lifespan for a rodent species and is especially striking considering the small body mass of the naked mole rat. In comparison, a similarly sized house mouse has a maximum lifespan of 4 years. In addition to their longevity, naked mole rats show an unusual resistance to cancer. Multi-year observations of large naked mole-rat colonies did not detect a single incidence of cancer. Here we identify a mechanism responsible for the naked mole rat's cancer resistance. We found that naked mole-rat fibroblasts secrete extremely high-molecular-mass hyaluronan (HA), which is over five times larger than human or mouse HA. This high-molecular-mass HA accumulates abundantly in naked mole-rat tissues owing to the decreased activity of HA-degrading enzymes and a unique sequence of hyaluronan synthase 2 (HAS2). Furthermore, the naked mole-rat cells are more sensitive to HA signaling, as they have a higher affinity to HA compared with mouse or human cells. Perturbation of the signaling pathways sufficient for malignant transformation of mouse fibroblasts fails to transform naked mole-rat cells. However, once high-molecular-mass HA is removed by either knocking down HAS2 or overexpressing the HA-degrading enzyme, HYAL2, naked mole-rat cells become susceptible to malignant transformation and readily form tumours in mice. We speculate that naked mole rats have evolved a higher concentration of HA in the skin to provide skin elasticity needed for life in underground tunnels. This trait may have then been co-opted to provide cancer resistance and longevity to this species.
Keywords: Cancer, Hyaluronic acid, Longevity, Naked mole rat -
هیالورونیک اسید (HA) پلیمر طبیعی و خطی است که به علت توانایی بالا در حفظ رطوبت و ویسکوالاستیسیتی و همچنین غیر ایمنی زایی و غیر سمی بودن، کاربردهای بسیاری در زمینه های پزشکی، آرایشی-بهداشتی و غذایی دارد. HA در مقیاس صنعتی توسط گونه های استرپتوکوکی تولید شده است. استرپتوکوکها از انواع باکتری های لاکتیکی با نیازهای غذایی پیچیده هستند و توانایی ساخت برخی از اسید آمینه ها را ندارند. بنابراین، پژوهش بر روی انتخاب محیط کشت صنعتی برای رشد آنها ضروری است. در این مطالعه، تولید هیالورونیک اسید و آنزیم هیالورونیداز در سویه استرپتوکوکوس زواپیدمیکوس ATCC 43079 در سه محیط کشت مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به تاثیر این آنزیم بر کاهش مقدار هیالورونیک اسید، از ماده 6- پالمیتوییل آسکوربیک اسید برای مهار این آنزیم در طی فرایند تخمیر استفاده شد. طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ (RSM) انجام شد و تاثیر متغیرهای غلظت گلوکز، عصاره مخمر و pH هر کدام در 3 سه سطح بر تولید هیالورونیک اسید بررسی شد. نتایج نشان داد بیشینه تولید هیالورونیک اسید در این باکتری در حضور مقادیر 2/21 گرم بر لیتر گلوکز، 6/43 گرم بر لیتر عصاره مخمر و 6/6 pH به دست می آید. در شرایط بهینه، مقدار تولید HA به 15 ±370 میلی گرم بر لیتر رسید که نسبت به محیط پایه (10±150 میلی گرم بر لیتر)، حدود 150 درصد افزایش نشان داد و مقدار بهره دهی تولید به 74/56 گرم بر لیتر ساعت رسید که دو برابر بهره دهی در نقطه مرکزی بود.
کلید واژگان: کشت ناپیوسته, هیالورونیک اسید, هیالورونیداز, بهینه سازی, روش سطح پاسخHyaluronic acid (HA) is a natural and linear polymer that finds a wide-range of applications in medicine, cosmetics, and nutraceuticals because of excellent viscoelasticity, high moisture retention capacity, high biocompatibility and non-toxicity. HA has been recently produced in industrial scale by Streptococcal species. Streptococci are nutritionally fastidious lactic acid bacteria and cannot synthesize some amino acids. Therefore, it is necessary to study and select some commercial culture media for their growth. In this study, HA production and hyaluronidase activity of S. zooepidemicus ATCC 43079 in three culture media were investigated. Regarding the detrimental effect of this enzyme on HA amount, 6-O-Palmitoyl-L-ascorbic acid as hyaluronidase inhibitor was added to culture medium during fermentation. The effect of three variables consisted of glucose concentration, yeast extract concentration and medium pH each at 3 levels were considered and (response surface methodology (RSM) was used for statistical design of experiments to study the HA production by this strain. The results showed that maximum HA production was obtained when glucose concentration, yeast extract concentration and pH were 21.2 g L-1, 43.6 g L-1 and 6.6, respectively. Under optimum conditions, HA was produced as 370±15 mg L-1 which was ~150% more than of HA concentration in basal medium (150±10 mg L-1) and productivity reached 56.74 g L-1 h-1 that was increased 2 fold compared to central point.
Keywords: Batch culture, Hyaluronic acid, Hyaluronidase, Optimization, Response surface methodology (RSM) -
سابقه و هدف
هیالورونیک اسید بیوپلی مری طبیعی و خطی است که به دلیل خصوصیت ویسکوالاستیک، ظرفیت بالای جذب آب و زیست سازگاری کاربردهای وسیعی در پزشکی، دارورسانی و صنایع آرایشی دارد. امروزه تولید صنعتی آن از طریق فرمنتاسیون سویه های استرپتوکوکی است. تحقیق کنونی گزارشی از غربالگری و بهینه سازی شرایط تولید هیالورونیک اسید توسط سویه های استرپتوکوکی بالینی گرو ه های C و G جدا شده از بیماران ایرانی است.
مواد و روش هایازده سویه استرپتوکوک اکوییسیمیلیس(S.equisimilis) شامل نه سویه گروه C و دو سویه گروه G شناسایی و تولید اولیه هیالورونیک اسید به روش کمپلسومتری با کاربازول تعیین شد و بر اساس نتایج سه سویه با بیش ترین تولید جهت بهینه سازی انتخاب شدند. جهت تعیین pH بهینه، دوازده نقطه در دامنه 1/3-5/7 و غلظت گلوکز در یازده نقطه در دامنه 3/0تا 15 میلی گرم در میلی لیتر و در pH بهینه ارزیابی و بازده هیالورونیک اسید توسط سویه های منتخب تعیین شد.
یافته هامیانگین غلظت هیالورونیک اسید تولید شده در یازده سویه بالینی بین6/216 تا 7/729میکروگرم در میلی لیتر متغیر بود. سه سویه با بیش ترین تولید شامل سویه های GCS-08،GGS-88 و GGS-132و میانگین غلظت هیالورونیک اسید به ترتیب 0/573، 7/579 و 7/729میکروگرم در میلی لیتر جهت مطالعه های بهینه سازی انتخاب شدند. pH بهینه و مقدار هیالورونیک اسید برای هر سویه به ترتیب (5/6 pHو 3/744)GCS-08 ، (8/4 pH و 9/598) GGS-88 و (8/6 pH و 8/1041) GGS-132بود. کشت در محیط حاوی گلوکز با غلظت 15 میلی گرم در میلی لیتر باعث افزایش تولید هیالورونیک اسید توسط سویه ها به ترتیب 6/1096GCS-08: ، 3/1234 GGS-88:و 6/ 1993GGS-13: میکروگرم در میلی لیتر شد.
نتیجه گیرینتایج نشان دهنده اثر معنی دار pH و رابطه مستقیم غلظت گلوکز بر بازده هیالورونیک اسید است که می تواند باعث افزایش تولید تا 73/2برابر شود. شناسایی سویه تولید کننده در pH اسیدی 8/4 مزیتی برای تولید صنعتی هیالورونیک اسید در شرایط غیر معمول است.
کلید واژگان: هیالورونیک اسید, S.equisimilis, فرمنتاسیون, بهینه سازی, گلوکز, pH, IAU scienceAim and backgroundHyaluronic acid (HA) is a natural linear polysaccharide with excellent viscoelasticity, high water retention capacity and biocompatibility finding wide-range of application in medicine, drug delivery and cosmetics. Currently, microbial fermentation is used for industrial HA production. The present study reports screening and optimization of HA production by clinical Streptococcus equisimilis group C and G (GCS and GGS) isolates from Iranian patients.
Materials and MethodsThe 11 S.equisimilis strains including 9 GCS and 2 GGS were characterized and primary HA production was quantified by carbazol assay. Accordingly, three strains were selected for further optimization. The effect of pH on HA yields at 12 points ranging from 3.1-7.5 and glucose concentrations ranging from 0.3-15 mg/ml at 11 points at optimized pH were determined for selected strains.
ResultsThe range of HA concentration among 11 strains was 216.6-729.7 µg/ml. The three higher producer strains including GCS-08, GGS-88 and GGS132 with an average production of 573.0, 579.7 and 729.7 µg/ml, respectively was selected. The HA concentrations at optimized pH of selected strains were (6.5, 744.3 µg/ml), (4.8, 598.9 µg/ml) and (6.8, 1041.8 µg/ml) respectively. Cultivation at 15 mg/ml of glucose led to increasing HA yield by GCS-08:1096.4, GGS-88:1234.3 and GGS-132:1993.6 µg/ml.
ConclusionThe findings showed the significant effect of pH and direct correlation of glucose concentration on HA production that can increase the yield up to 2.73 folds. Identification of high producer strain at pH 4.8 would be an advantage for HA production under unusual condition at industrial scale.
Keywords: Hyaluronic acid, Streptococcus equisimilis, fermentation, optimization, glucose, pH, IAU science -
پلی ساکارید هیالورونیک اسید (HA)، جزء اصلی ماتریکس خارج سلولی اپیتلیال، عصب و بافت همبند مهره داران و هم چنین کپسول خارج سلولی برخی از میکروارگانیسم ها است. این پلی ساکارید به علت ویژگی هایی از قبیل ویسکوزیته ی بالا و خاصیت زیست سازگاری، کاربردهای مختفی در زمینه های چشم پژشکی، ارتوپدی، آرایشی و مهندسی بافت دارد. بافت های حیوانی و استرپتوکوک ها سهم اصلی را در به دست آوردن هیالورونیک اسید دارند؛ اما به دلیل مشکلاتی از جمله آلودگی با پروتئین و وجود اندوتوکسین توجه ها به سمت باکتری های غیر بیماری زا برای تولید هیالورونیک اسید جلب شده است. لاکتوباسیلوس ها، باکتری های پروبیوتیکی هستند که مصارف گوناگونی دارند. تولید ماکرومولکول های زیستی توسط این گروه از باکتری ها به دلیل GRAS بودن آن ها در الویت می باشد. تولید هیالوونیک اسید برای اولین بار، در این لاکتیک اسید باکتری های GRAS شامل لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس 1643PTCC، لاکتوباسیلوس رامنوسوس 1637PTCC، لاکتوباسیلوس کازئی 1608PTCC و استرپتوکوکوس ترموفیلوس 1738PTCC بررسی شد. در مرحله ی اول، هیالورونیک اسید به طور روزانه تا 96 ساعت از محیط کشت اختصاصی هر سویه جداسازی و توسط رسوب با اتانول به طور نسبی خالص شد. روش کربازول برای سنجش میزان تولید هیالورونیک اسید به کار برده شد. بر طبق نتایج به دست آمده، لاکتوباسیلوس رامنوسوس تولید هیالورونیک اسید حدودا 4/0 گرم در لیتر را در ساعت 96 داشت. در مرحله ی بعد، افزایش HA تولیدی توسط این باکتری با استفاده از بهینه سازی محیط کشت با روش تاگوچی بررسی شد. با استفاده از این روش نقاط بهینه ی فاکتورها مشخص گردید و تولید هیالورونیک اسید به میزان 162% افزایش یافت.کلید واژگان: باکتری های GRAS, روش تاگوچی, لاکتوباسیلوس رامنوسوس, هیالورونیک اسیدHyaluronic acid (HA) is a major component of the extracellular epithelial, neural and connective tissue of vertebrates, as well as of extracellular microorganisms. This polysaccharide has specific applications in ophthalmology, orthopedic, cosmetics and tissue engineering due to features such as high viscosity and biocompatibility. Animal tissues and streptococci have a major role in producing hyaluronic acid, but because of problems such as protein contamination and the presence of endotoxin, attention has been drawn to the GRAS bacteria for producing hyaluronic acid. Lactobacilli are probiotic bacteria that have diverse uses. The production of biochemical macromolecules by this group of bacteria is a priority because they are GRAS. Hyaluronic acid production for the first time in these GRAS bacteria including Lactobacillus acidophilus PTCC1643, Lactobacillus rhamnosus PTCC1637, Lactobacillus casei PTCC1608 and Streptococcus thermophilus PTCC1738 were investigated. In the first step, Hyaluronic acid was isolated from specific culture medium and partially purified by ethanol precipitation daily for 96 hours. Carbazole method was used to measure the production of hyaluronic acid. Based on results, Lactobacillus rhamnosus produced about 0.4 g/l of hyaluronic acid at 96 hours. The increase of HA was also investigated using optimization culture medium by Taguchi design. By using this method, the optimum points of the factors were determined and the hyaluronic acid production increased by 162%.Keywords: GRAS bacteria, Hyaluronic acid, Lactobacillus rhamnosus, Taguchi method
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.