综述：透明质酸可持续生产策略：从传统方法到生物质利用的综述

这篇综述系统梳理了透明质酸（HA）的生产技术演进，重点对比了动物提取法、微生物发酵法及生物质废弃物利用的优劣。文章指出微生物发酵虽替代了传统动物源提取（规避免疫风险），但高昂碳氮源成本制约商业化；提出利用农业废弃物（如海藻、奶酪渣）可降本增效，契合生物精炼（Biorefinery）理念，为满足医药/医美领域对HA106 -105 Da 的多样化需求提供绿色方案。

　　

Abstract
透明质酸（HA）作为细胞外基质的关键糖胺聚糖（GAG），其分子量（MW，通常10⁶
-10⁵
Da）决定功能多样性——从关节润滑到组织再生。传统动物提取（鸡冠/脐带）因病毒污染和纯化难题被淘汰，而微生物发酵（如链球菌Streptococcus）虽成主流，却受限于葡萄糖等昂贵底物。

Market and cost of HA production analysis
全球HA市场因人口老龄化和医美需求激增，预计将持续扩张。但微生物发酵中碳氮源占总成本30%-50%，迫使研究者转向农业废弃物：海藻水解物可将产量提升至2.8 g/L，奶酪乳清更将成本降低40%。

Conventional production of hyaluronic acid
动物源HA含宿主蛋白和DNA易引发过敏，且季节依赖性显著。酶解法提取效率仅60%，而细菌发酵通过基因工程优化（如过表达hasA基因）可使HA产率达6.5 g/L，纯度达99%。

Concept of biorefinery and emerging hyaluronic acid production
生物精炼模式将龙舌兰渣、腰果壳等转化为HA底物，实现碳循环。例如，甘蔗渣经稀酸预处理后，HA产量较传统培养基提高22%，同时减少50%化石能源消耗。

Emerging HA production processes
创新工艺如固定化细胞反应器使HA连续生产成为可能，而代谢工程改造的枯草芽孢杆菌可利用木糖直接合成高分子量HA（1.2 MDa），突破传统碳源限制。

Challenges faced by the HA market
监管壁垒（如FDA对新型底物的审批）和替代品（如胶原蛋白填充剂）仍是主要挑战。此外，HA水凝胶在组织工程中的机械强度不足（仅10-50 kPa）亟待解决。

未来展望
CRISPR-Cas9技术有望进一步优化菌株性能，而微流控发酵系统可精准调控MW分布。随着欧盟将HA列入生物基产品优先目录，生物质路线或将成为行业新标准。