Pr\u00e9paration de l'acide \u03b3 - polyglutamique et \u00e9tude de son activit\u00e9 inhibitrice de la tyrosinase
\nLes polym\u00e8res tels que les homopolym\u00e8res d'acides amin\u00e9s ont un large \u00e9ventail de fonctions biologiques, une biocompatibilit\u00e9 et une distribution dispers\u00e9e du poids mol\u00e9culaire. \u00c0 l'heure actuelle, les acides amin\u00e9s homopolym\u00e8res obtenus par des micro-organismes comprennent principalement trois types : l'acide polyglutamique (poly - \u03b3 - acide glutamique, \u03b3 - PGA), \u03b5 - poly lysine (\u03b5 - PL) et la cyanophycine. Le gamma PGA, qui en fait partie, poss\u00e8de \u00e9galement d'excellentes caract\u00e9ristiques biologiques. Depuis 1913, les chercheurs ont successivement isol\u00e9 le gamma PGA du mucus de l'aliment natto et des milieux de fermentation de Bacillus subtilis, B. licheniformis, B. megaterium et B. anthracis. La structure conformationnelle du \u03b3 - PGA change de mani\u00e8re significative en fonction de la valeur du pH, de la concentration et de la force ionique de la solution. La production de \u03b3 - PGA par Bacillus subtilis pr\u00e9sente des structures de pliage \u03b2 parall\u00e8les dans les solutions acides, des structures enroul\u00e9es irr\u00e9guli\u00e8res \u00e0 l'approche de la neutralit\u00e9 et des structures \u00e9tendues al\u00e9atoires dans les environnements alcalins.<\/p>\n
Le produit fini du \u03b3 - PGA est une poudre blanche inodore dont le poids mol\u00e9culaire est compris entre 100 et 10000 kDa, ce qui \u00e9quivaut \u00e0 environ 50 \u00e0 50000 monom\u00e8res d'acide glutamique. Le Gamma PGA et ses d\u00e9riv\u00e9s ont de vastes perspectives de recherche et d'application dans de nombreux domaines. Ils sont par exemple utilis\u00e9s comme conservateur alimentaire, comme ingr\u00e9dient hydratant dans les cosm\u00e9tiques, comme vecteur de lib\u00e9ration lente de m\u00e9dicaments, comme adsorbant de m\u00e9taux lourds et comme floculant pour le traitement de l'eau. En 2013, des chercheurs ont d\u00e9couvert que le gamma PGA r\u00e9duit les niveaux d'esp\u00e8ces r\u00e9actives de l'oxyg\u00e8ne et d'oxyde nitrique dans les cellules B16, augmente l'activit\u00e9 de la catalase et inhibe l'activit\u00e9 de la tyrosinase induite par la forskline et la production de m\u00e9lanine. Il s'agit du premier rapport sur l'effet anti-m\u00e9lanog\u00e8ne du \u03b3 - PGA.<\/p>\n
Le poids mol\u00e9culaire est un param\u00e8tre caract\u00e9ristique important des polym\u00e8res, et sa taille d\u00e9termine son champ d'application et son efficacit\u00e9. Il est donc tr\u00e8s important de pr\u00e9parer diff\u00e9rents poids mol\u00e9culaires de gamma PGA et d'\u00e9tudier les diff\u00e9rences d'activit\u00e9 entre les diff\u00e9rents poids mol\u00e9culaires afin d'\u00e9largir le champ d'application du gamma PGA. Actuellement, la fermentation microbienne est une m\u00e9thode couramment utilis\u00e9e pour la fermentation du gamma PGA. La masse mol\u00e9culaire et le rendement du \u03b3 - PGA pr\u00e9par\u00e9 par cette m\u00e9thode sont influenc\u00e9s par les bact\u00e9ries productrices. Selon l'ajout ou non d'acide glutamique au cours du processus de fermentation, les souches de production de \u03b3 - PGA sont divis\u00e9es en deux cat\u00e9gories : les souches d\u00e9pendantes de l'acide glutamique et les souches non d\u00e9pendantes de l'acide glutamique. Des \u00e9tudes ont montr\u00e9 que l'utilisation de souches d\u00e9pendantes du glutamate comme bact\u00e9ries productrices entra\u00eene une production plus \u00e9lev\u00e9e de gamma PGA. Par cons\u00e9quent, cet article utilise Bacillus subtilis comme souche de fermentation pour produire du \u03b3 - PGA par fermentation microbienne. Cinq groupes de poids mol\u00e9culaires diff\u00e9rents de \u03b3 - PGA ont \u00e9t\u00e9 pr\u00e9par\u00e9s en combinant des m\u00e9thodes de d\u00e9gradation chimique, et leur inhibition intracellulaire et extracellulaire de l'activit\u00e9 de la tyrosinase a \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9e. Jeter les bases de l'application de diff\u00e9rents poids mol\u00e9culaires de gamma PGA en tant qu'agents de blanchiment dans le domaine des cosm\u00e9tiques.<\/p>\n
Le Gamma PGA est un produit extracellulaire s\u00e9cr\u00e9t\u00e9. Depuis longtemps, des recherches approfondies ont \u00e9t\u00e9 men\u00e9es sur ses propri\u00e9t\u00e9s, l'am\u00e9lioration bact\u00e9rienne et les caract\u00e9ristiques g\u00e9n\u00e9tiques, le processus de fermentation, l'extraction et la purification. Le poids mol\u00e9culaire du \u03b3 - PGA influe directement sur ses applications dans de nombreux domaines. Les chercheurs ayant d\u00e9couvert que le gamma PGA a des effets anti-m\u00e9lanine, le gamma PGA est progressivement devenu un ingr\u00e9dient potentiel pour les agents de blanchiment.
\nLa r\u00e9duction de la production de m\u00e9lanine est une \u00e9tape cl\u00e9 pour obtenir des effets blanchissants. Les recherches accumul\u00e9es ont montr\u00e9 que la tyrosinase est une importante enzyme limitant le taux de production de m\u00e9lanine, et que son niveau d'expression et son activit\u00e9 d\u00e9terminent la vitesse et le rendement de la synth\u00e8se de la m\u00e9lanine. Par cons\u00e9quent, ses inhibiteurs sont g\u00e9n\u00e9ralement s\u00e9lectionn\u00e9s comme agents de blanchiment. En 2004, Sasaki et al. ont d\u00e9couvert que la m\u00e9tallothion\u00e9ine peut inhiber efficacement la production de m\u00e9lanine stimul\u00e9e par le NO et d'autres m\u00e9lanog\u00e8nes en inhibant directement l'activit\u00e9 de la tyrosinase dans les m\u00e9lanosomes. En 2013, Jeong et al. ont d\u00e9couvert que l'aglycone de gins\u00e9noside Rh4 (A-Rh4) inhibe la synth\u00e8se de m\u00e9lanine dans les cellules de m\u00e9lanome B16 par le biais de la voie de la prot\u00e9ine kinase A. Une augmentation de l'activit\u00e9 de la tyrosinase a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e dans la synth\u00e8se de la m\u00e9lanine, et sa r\u00e9gulation peut inhiber la production de m\u00e9lanine. Par cons\u00e9quent, la recherche de biomat\u00e9riaux naturels ayant une activit\u00e9 anti-tyrosinase a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9e comme une strat\u00e9gie importante pour le d\u00e9veloppement de nouveaux produits de r\u00e9gulation de la pigmentation de la peau.
\nCet article s\u00e9lectionne Bacillus subtilis d\u00e9pendant de l'acide glutamique comme souche pour la pr\u00e9paration par fermentation de \u03b3 - PGA, avec un rendement de 8g\/L et une teneur de 97,69%. En utilisant sa sensibilit\u00e9 aux conditions physiques et chimiques de la structure et en combinant des m\u00e9thodes de d\u00e9gradation chimique, cinq poids mol\u00e9culaires diff\u00e9rents de \u03b3 - PGA avec des poids mol\u00e9culaires moyens de 21, 117, 282, 432 et 501 kDa ont \u00e9t\u00e9 pr\u00e9par\u00e9s. Pour garantir la s\u00e9curit\u00e9 biologique des cellules, la gamme de concentrations s\u00fbres que les cellules peuvent utiliser a d'abord \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9e. Ensuite, le taux d'inhibition de l'activit\u00e9 de la tyrosinase a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 comme indicateur pour d\u00e9terminer les taux d'inhibition de l'activit\u00e9 de la tyrosinase de cinq poids mol\u00e9culaires diff\u00e9rents de \u03b3 - PGA \u00e0 l'int\u00e9rieur et \u00e0 l'ext\u00e9rieur de la cellule. Les r\u00e9sultats complets de la cytotoxicit\u00e9 et de l'activit\u00e9 d'inhibition de la tyrosinase ont montr\u00e9 que les cinq poids mol\u00e9culaires de \u03b3 - PGA avaient une activit\u00e9 d'inhibition de la tyrosinase, et que l'activit\u00e9 d'inhibition extracellulaire de la tyrosinase augmentait avec le poids mol\u00e9culaire, fournissant une base th\u00e9orique pour l'application future du \u03b3 - PGA en tant qu'ingr\u00e9dient blanchissant potentiel.
\nLe poids mol\u00e9culaire du \u03b3 - PGA pr\u00e9par\u00e9 par la m\u00e9thode de fermentation microbienne est limit\u00e9. Jiang et al. ont construit un Bacillus subtilis recombinant contenant le groupe de g\u00e8nes de l'enzyme de d\u00e9gradation du \u03b3 - PGA pgsBAE, qui peut synth\u00e9tiser du \u03b3 - PGA de faible poids mol\u00e9culaire (environ 10kDa). Qiao Changsheng et al. ont utilis\u00e9 une cuve de fermentation pour fermenter et pr\u00e9parer 1000kDa \u03b3 - PGA en r\u00e9gulant le processus de fermentation et en optimisant les conditions de fermentation. Par cons\u00e9quent, la prochaine \u00e9tape consiste \u00e0 combiner le g\u00e9nie g\u00e9n\u00e9tique et d'autres m\u00e9thodes pour construire des souches d'ing\u00e9nierie en introduisant des fragments de g\u00e8nes cl\u00e9s d'enzymes de d\u00e9gradation ou d'enzymes de synth\u00e8se pour pr\u00e9parer du gamma PGA de poids mol\u00e9culaire plus \u00e9lev\u00e9 ou plus faible, afin d'\u00e9tudier plus en d\u00e9tail son activit\u00e9 de blanchiment.
\n\u00c0 l'heure actuelle, des ingr\u00e9dients naturels ont \u00e9t\u00e9 ajout\u00e9s comme agents blanchissants dans les formules cosm\u00e9tiques, notamment la querc\u00e9tine, l'arbutine, la niacinamide, l'astaxanthine, l'acide salicylique, l'acide de fruits, etc. Les diff\u00e9rents ingr\u00e9dients blanchissants ont des activit\u00e9s blanchissantes diff\u00e9rentes en raison de leurs diff\u00e9rents m\u00e9canismes de blanchiment. Le m\u00eame ingr\u00e9dient blanchissant a \u00e9galement des effets diff\u00e9rents dans les cosm\u00e9tiques en raison des diff\u00e9rentes concentrations ajout\u00e9es. Par cons\u00e9quent, l'\u00e9tude de l'activit\u00e9 blanchissante de l'acide polyglutamique avec diff\u00e9rents poids mol\u00e9culaires fournit non seulement un ingr\u00e9dient blanchissant potentiel pour le domaine des cosm\u00e9tiques, mais il peut \u00e9galement \u00eatre ajout\u00e9 aux formules cosm\u00e9tiques pour exercer diff\u00e9rents effets bas\u00e9s sur les diff\u00e9rences d'activit\u00e9 blanchissante entre les diff\u00e9rents poids mol\u00e9culaires, s'adaptant aux diff\u00e9rentes populations et r\u00e9pondant \u00e0 leurs besoins en mati\u00e8re de blanchiment. \u00c0 l'avenir, en am\u00e9liorant la technologie d'extraction des extraits naturels, il sera possible d'effectuer des analyses qualitatives et quantitatives des ingr\u00e9dients actifs contenus dans les extraits afin de d\u00e9terminer leurs effets et de trouver les substances actives ayant le meilleur effet blanchissant dans les organismes naturels.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Preparation of \u03b3 – polyglutamic acid and study on its tyrosinase inhibitory activity Polymers such as homopolymers of amino acids have a wide range of biological functions, biocompatibility, and dispersed molecular weight distribution. At present, the homopolymer amino acids obtained through microorganisms mainly include three types: polyglutamic acid (poly – \u03b3 – glutamic acid, \u03b3 […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n