Ir al menú de navegación principal Ir al contenido principal Ir al pie de página del sitio

Residuos industriales como sustrato para la producción de ácido hialurónico: una revisión sistemática

Industrial Waste as a Substrate for Hyaluronic Acid Production: a Systematic Review



Abrir | Descargar


Sección
Artículos

Cómo citar
Arango Gómez, D., Quiceno Giraldo, P. A., Giraldo Jiménez, L. D., & Múnera Porras, L. M. (2025). Residuos industriales como sustrato para la producción de ácido hialurónico: una revisión sistemática. Producción + Limpia, 19(2), 166-182. https://doi.org/10.22507/

Dimensions
PlumX
Licencia
Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.


Daniela Arango Gómez,

Microbióloga industrial y ambiental de la Universidad de Antioquia.


Paula Andrea Quiceno Giraldo,

Microbióloga industrial y ambiental de la Universidad de Antioquia. 


Leidy Dahiana Giraldo Jiménez,

Microbióloga industrial y ambiental de la Universidad de Antioquia. 


Luisa María Múnera Porras,

Magíster en Biología, microbióloga industrial y ambiental de la Universidad de Antioquia. Docente investigadora y miembro del grupo de investigación Salud y Sostenibilidad de la Escuela de Microbiología de la Universidad de Antioquia. 


El ácido hialurónico (HA) es un biopolímero de gran importancia para las industrias cosmética, médica y farmacéutica debido a sus múltiples usos como sustituto del colágeno, fármacos tópicos e ingeniería de tejidos. Actualmente, su producción se realiza mediante la fermentación microbiana empleando medios de cultivos convencionales, los cuales aumentan el valor comercial del producto por su elevado costo. Una alternativa de interés creciente es la utilización de biorresiduos o medios de cultivo no convencionales que suplen los requerimientos nutricionales del organismo blanco, a la vez que aportan a la economía circular del proceso de producción y abaratan costos. El objetivo de esta investigación fue sintetizar los resultados investigaciones originales que utilizaron biorresiduos para la producción de HA mediante metabolismo microbiano, ello para contribuir a una recopilación científica que dé cuenta de perspectivas en esta temática. Para esto se realizó una estrategia de búsqueda exhaustiva en las bases de datos ScienceDirect, Scopus, Scielo y Springer Link, además de literatura gris, usando términos libres, tesauros y booleanos; se eliminaron registros duplicados en el referenciador Zotero® y luego se realizó una tamización por criterios de inclusión y exclusión definidos; finalmente, nueve artículos fueron analizados en texto completo. Las investigaciones emplearon las bacterias: Streptococcus zooepidemicus, Streptococcus hermophilus y Bacillus amyloliquefaciens, siendo la primera especie la más común. Las fermentaciones, todas en lote, emplearon diversos sustratos, entre los cuales resaltan melaza de caña y leche descremada con una productividad de HA que oscila entre 3,31 y 0,0598-0,008 g/L, respectivamente; bajo diferentes condiciones fisicoquímicas de cultivo


Visitas del artículo 12 | Visitas PDF 9


Descargas

Los datos de descarga todavía no están disponibles.
  1. Abbas Mohammed, A. and Niamah, A. K. (2022). Production and Optimization of Hyaluronic Acid Extracted from Streptococcus thermophilus Isolates. Archives of Razi Institute, 77(6), 2295- 2305. https://bit.ly/3QbLtSt.
  2. Allasia, M. y Sarmiento, P. (2016). Producción de ácido hialurónico por fermentación microbiana [Trabajo de Grado, Universidad Tecnológica Nacional]. Capítulo.
  3. Amado, I. R., Vázquez, J. A., Pastrana, L. and Teixeira, J. A. (2016). Cheese whey: A cost-effective alternative for hyaluronic acid production by Streptococcus zooepidemicus. Food Chemistry, 198, 54-61. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.11.062.
  4. Apromar. (2017). La acuicultura en España 2017. https://bit.ly/3rRNVDu.
  5. Bayer, I. S. (2020). Hyaluronic Acid and Controlled Release: A Review. Molecules, 25(11). https://doi.org/10.3390/molecules25112649
  6. Benedini, L. J. and Santana, M. H. (2013). Effects of soy peptone on the inoculum preparation of Streptococcus zooepidemicus for production of hyaluronic acid. Bioresource Technology, 130, 798-800. https://bit.ly/3rGfU9t.
  7. Biotécnica. (2023). Peptona de soya. https://bit.ly/43EEOmT
  8. Blanco, P. (2015). Caracterización de bacterias de Streptococcus thermophilus aisladas de leche cruda bovina, ovina y caprina [Trabajo de Grado, Universidad de la República Uruguay]. https://bit.ly/3q6A0ZY.
  9. Bravo, M., Iglesias, M. y Palomo, G. (2020). Situación del sector ovino y caprino en España. En J. Alonso, A. García y R. Martínez (Coords.), Principales enfermedades infecciosas y parasitarias en el ganado ovino y caprino extensivo (pp. 19-40). Universidad de Extremadura.
  10. Bukhari, S. N. A., Roswandi, N. L., Waqas, M., Habib, H., Hussain, F., Khan, S., Sohail, M., Ramli, N. A., Thu, H. E. and Hussain, Z. (2018). Hyaluronic acid, a promising skin rejuvenating biomedicine: A review of recent updates and pre clinical and clinical investigations on cosmetic and nutricosmetic effects. International Journal of Biological Macromolecules, 120, 1682-1695. https://bit.ly/46VmiJU.
  11. Chávez Porras, Á. y Rodríguez González, A. (2016). Aprovechamiento de residuos orgánicos agrícolas y forestales en Iberoamérica. Academia y Virtualidad, 9(2), 90-107. https://bit.ly/475aSU8.
  12. Chen, M., Wang, M., Zhang, Y., Zhag, H., Du, Q. and Jin, P. (2022). Biosynthesis of hyaluronan in engineered Escherichia coli via the secretion of thermophilic exo-mannanase using palm kernel cake as the carbon source. Biochemical Engineering Journal, 177. https://bit.ly/450ynfk
  13. Dovedytis, M., Liu, Z. J. and Bartlett, S. (2020). Hyaluronic acid and its biomedical applications: A review. Engineered Regeneration, 1, 102-113. https://lc.cx/ldCTLe
  14. Egbu, R., Brocchini, S., Khaw, P. T. and Awwad, S. (2018). Antibody loaded collapsible hyaluronic acid hydrogels for intraocular delivery. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 124, 95- 103. https://doi.org/10.1016/j. ejpb.2017.12.019
  15. Enciso, V. (2019). Producción y comercialización de caña de azúcar y azúcar. https://repositorio.conacyt.gov.py/handle/20.500.14066/2819?show=full
  16. Escalante, H., Castro, L., Amaya, M., Jaimes, L. and Jaimes-Estévez, J. (2017). Anaerobic digestion of cheese whey: Energetic and nutritional potential for the dairy sector in developing countries. Waste Management, 71, 711-718. https://lc.cx/dujzU
  17. Eurostat. (2023). Milk and milk products statistics. https://bit.ly/3qcQNuf.
  18. Fallacara, A., Baldini, E., Manfredini, S. and Vertuani, S. (2018). Hyaluronic Acid in the Third Millennium. Polymers, 10(7). https://bit.ly/3pUW9KN.
  19. Federación Española para el Desarrollo de la Nutrición Animal -Fedna. (2023). Melazas de caña. https://bit.ly/3YcyBgX
  20. Ferreira, R. G., Azzoni, A. R., Andrade Santana, M. H. and Petrides, D. (2021). Techno Economic Analysis of a Hyaluronic Acid Production Process Utilizing Streptococcal Fermentation. Processes, 9(2). https://doi.org/10.3390/pr9020241
  21. Ghodke, R., Kakati, J., Tadi, S., Mohan, N. and Sivaprakasam, S. (2018). Kinetic modeling of hyaluronic acid production in palmyra palm (Borassus flabellifer) based medium by Streptococcus zooepidemicus MTCC 3523. Biochemical Engineering Journal, 137, 284-293. https://bit.ly/44zpA3Y.
  22. Grand View Research. (2023). Discover how Grand View Research can help your business. https://bit.ly/3KA0MB9.
  23. Gupta, P. L., Rajput, M., Oza, T., Trivedi, U. and Sanghvi, G. (2019). Eminence of Microbial Products in Cosmetic Industry. Natural Products and Bioprospecting, 9(4), 267-278. https://bit.ly/3Qavmoc
  24. Gupta, R. C., Lall, R., Srivastava, A. and Sinha, A. (2019). Hyaluronic Acid: Molecular Mechanisms and Therapeutic Trajectory. Frontiers in Veterinary Science, 6. https://doi.org/10.3389/fvets.2019.00192
  25. Izawa, N., Hanamizu, T., Iizuka, R., Sone, T., Mizukoshi, H., Kimura, K. and Chiba, K. (2009). Streptococcus thermophilus produces exopolysaccharides including hyaluronic acid. Journal of Bioscience and Bioengineering, 107(2), 119-123. https://bit.ly/44YOIkp.
  26. Jeong, C. H., Kim, D. H., Yune, J. H., Kwon, H. C., Shin, D., Sohn, H., Lee, K. H., Choi, B., Kim, E. S., Kang, J. H., Kim, E. K. and Han, S. G. (2020). In vitro toxicity assessment of crosslinking agents used in hyaluronic acid dermal filler. Toxicology in Vitro, 70. https://doi.org/10.1016/j.tiv.2020.105034.
  27. Liu, L., Sun, J., Xu, W., Du, G. and Chen, J. (2009). Modeling and optimization of microbial hyaluronic acid production by Streptococcus zooepidemicus using radial basis function neural network coupling quantum‐behaved particle swarm optimization algorithm. Biotechnology Progress, 25(6), 1819-1825. https://doi.org/10.1002/btpr.278.
  28. López, M. F. M. (2021). ¡Adiós a las arrugas! El ácido hialurónico como un rejuvenecedor en la industria de cosméticos. RD-ICUAP, 7(21). https://bit.ly/3KbQIxZ
  29. Ma, Y., Qiu, Y., Yu, C., Li, S. and Xu, H. (2022). Design and construction of a Bacillus amyloliquefaciens cell factory for hyaluronic acid synthesis from Jerusalem artichoke inulin. International Journal of Biological Macromolecules, 205, 410-418. https://bit.ly/3Y5gucM.
  30. Macías Ortega, M., Espinoza, P. C., Suazo, S., Jiménez, A. N., Rubio, F. y Breve, L. (2015). Aplicación clínica del ácido hialurónico. Revista de la Facultad de Ciencias Médicas, 12(2), 41-49.
  31. Mitura, S., Sionkowska, A. and Jaiswal, A. (2020). Biopolymers for hydrogels in cosmetics: Review. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 31. https://bit.ly/3O9Vtcv.
  32. Organización Mundial de la Salud. (21 de junio de 2022). Radiación ultravioleta. https://bit.ly/3QbrCmt
  33. Osorio, C., Sandoval, F., Hernández, F., Hidalgo, J., Gómez, F., Avalos, D., (2018), POTENCIAL DE APROVECHAMIENTO DEL SUERO DE QUESO EN MÉXICO. (s. f.). CORE Reader.HYPERLINK “https:// core.ac.uk/reader/249320703” https://core.ac.uk/reader/249320703
  34. Ozcan, A., Germec, M. and Turhan, I. (2022). Optimization and kinetic modeling of media composition for hyaluronic acid production from carob extract with Streptococcus zooepidemicus. Bioprocess and Biosystems Engineering, 45(12), 2019-2029. https://bit.ly/44CUb0I
  35. Page, M. J., McKenzie, J. E., Bossuyt, P. M., Boutron, I., Hoffmann, T. C., Mulrow, C. D., Shamseer, L., Tetzlaff, J. M., Akl, E. A., Brennan, S. E., Chou, R., Glanville, J., Grimshaw, J. M., Hróbjartsson, A., Lalu, M. M., Li, T., Loder, E. W., Mayo Wilson, E., McDonald, S., … Alonso Fernández, S. (2021). Declaración PRISMA 2020: una guía actualizada para la publicación de revisiones sistemáticas. Revista Española de Cardiología, 74(9), 790-799. https://bit.ly/43DGEVd
  36. Rincón Santamaría, A., Cuellar Gil, J. A., Valencia Gil, L. F. y Sánchez Toro, O. J. (2019). Cinética de crecimiento de Gluconacetobacter diazotrophicus usando melaza de caña y sacarosa: evaluación de modelos. Acta Biológica Colombiana, 24(1), 38-57. https://doi.org/10.15446/abc.v24n1.70857.
  37. Rodríguez-Berber, Y. A. y Azúa-Díaz, G. G. (2021). Fisiopatología y factores de virulencia del Streptococcus pyogenes implicados en la erisipela, celulitis y fascitis necrotizante. Lux Médica, 16(47), 39-50. https://bit.ly/3KjsoKr
  38. Romero-Sáez, M. (2022). Los residuos agroindustriales, una oportunidad para la economía circular. TecnoLógicas, 25(54), 1-4. https://bit.ly/43EVb31.
  39. Shukla, P., Anand, S., Srivastava, P. and Mishra, A. (2022). Hyaluronic acid production by utilizing agro industrial waste cane molasses. 3 Biotech, 12(9). https://bit.ly/43H4y2e.
  40. Squembrilab. (2020, 17 noviembre). Todo lo que necesitas saber sobre la peptona micológica - Biotecnica. https://biotecnica.com.mx/es/todo-lo-quenecesitas-saber-sobre-la-peptonamicologica/
  41. Taipe Reinoso, C. E., Guano Sinchiguano, C. E., Quisilema Pulupa, C. A. y Vallejo Piedra, M. L. (2020). Avances en la terapia basada en ácido hialurónico para pacientes con osteoartritis. Revista Cubana de Reumatología, 22(4), 1-14. https://lc.cx/mbB1gk.
  42. Vallejo, A. (2024, 27 mayo). Obtención de fibras textiles, a partir del bagazo de caña de azúcar (Saccharum officinarum) generado en la industria panelera del cantón Echeandia. http://dspace.unach.edu.ec/handle/51000/13058
  43. Vázquez, J. A., Montemayor, M. I., Fraguas, J. and Murado, M. A. (2010). Hyaluronic acid production by Streptococcus zooepidemicus in marine by-products media from mussel processing wastewater and tuna peptone viscera. Microbial Cell Factories, 9(1), 1-10
  44. Verma, R., Sharma, S., Kundu, L. M., & Pandey, L. M. (2020). Experimental investigation of molasses as a sole nutrient for the production of an alternative metabolite biosurfactant. Journal Of Water Process Engineering, 38, 101632. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2020.101632
  45. Wessels, M. R. (2022, 30 noviembre). Cell Wall and Surface Molecules of Streptococcus pyogenes: Capsule. Streptococcus Pyogenes: Basic Biology To Clinical Manifestations - NCBI Bookshelf.HYPERLINK https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK587094/ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK587094/
Sistema OJS 3.4.0.7 - Metabiblioteca |