Hyaluronsäure

Die Verwendung von Hyaluronsäure sowohl in nativer als auch in kreuzvernetzter Form ist in der pharmazeutischen wie auch in der kosmetischen Industrie etabliert. Daher war Ziel dieses Forschungsvorhabens die Produktausbeute und -qualität bei der Fermentation der Hyaluronsäure produzierenden Mikroorganismen zu steigern.

Schwerpunkt der Untersuchungen war die Realisierung eines durch Leistungsultraschall unterstützten Laborfermenters als Funktionsmuster zur Musterproduktion von Biopolymeren am Beispiel der Hyaluronsäurefermentation.

Die Vorzüge des Einsatzes von Leistungsultraschall bestehen in der Verkürzung der exponentiellen Phase der Bakterienvermehrung sowie in der Senkung der Viskosität des Fermentationsmediums.

Wissenschaftlicher Hintergrund war die systemtechnische Betrachtung des Fermentationsprozesses unter Berücksichtigung prozesstechnischer und rheologischer Gesichtspunkte.

Durch Selektion einer mucoiden Variante des Streptococcus equi subsp. zooepidemicus -Stammes ATCC 35246 gelang es, sehr hohe Hyaluronsäure-Ausbeuten von durchschnittlich 6,7 g Hyaluronsäure/l (max. 12,8 g/l) mit einer Molmasse >1 MD zu erreichen.

Durch eine optimierte Fällungsprozedur konnten die Aufarbeitungsschritte deutlich reduziert werden. Der Einsatz von zeitlich genau dosiertem Leistungsultraschall führte wie erwartet zu einer Verkürzung der Wachstumsphase der Bakterien und zur Präparation von Hyaluronsäure mit geringerer Viskosität und verminderter Molmasse.

Die erzielten Ergebnisse bilden eine gute Grundlage für die Herstellung von Wundauflagen auf Hyaluronsäurebasis.

Die realen Möglichkeiten der fermentativen Herstellung von Hyaluronsäure sind für eine ganze Reihe von Unternehmen von Interesse. Verhandlungen zur Kooperation auf diesem Gebiet werden zur Zeit mit mehreren Firmen geführt. Das Hauptinteresse der Unternehmen besteht darin, Hyaluronsäure mit speziellen Eigenschaften zur Entwicklung und Herstellung von vollständig resorbierbaren Wundauflagen mit sehr hoher Biokompatibilität einzusetzen, aber auch zur weiteren pharmazeutischen und kosmetischen Verwendung wurde Interesse angemeldet.

Projektpartner: Einzelprojekt
Laufzeit: 01.07.2004 – 31.02.2007
Förderträger: EURONORM GmbH im Auftrag des BMWi