Poucos neurotransmisores son máis coñecidos popularmente que a serotonina, alcumada como a hormona da felicidade pola súa asociación coa sensación de benestar. Trátase dunha peza clave no correcto funcionamento do sistema nervioso, o sistema inmunitario e o eixo intestino-microbiota-cerebro. Un traballo desenvolvido polo Grupo de Bioloxía de Sistemas en Fermentos de Interese Biotecnolóxico do Instituto de Agroquímica e Tecnoloxía de Alimentos (IATA), centro do Consello Superior de Investigacións Científicas (CSIC), modificou xeneticamente unha cepa de fermento vínica para producir serotonina. O equipo patentou recentemente esta forma de produción máis sostible e eficiente.

No ser humano, a serotonina sintetízase maioritariamente no tracto gastrointestinal, en parte como consecuencia do metabolismo da microbiota intestinal, e, de maneira minoritaria, no cerebro. Está amplamente demostrado o papel deste neurotransmisor na regulación dos estados de ánimo, a conduta social, alimentaria ou sexual, así como no soño, a atención ou a ansiedade. Ademais, a súa estrutura química convértea nun potente antioxidante.

Publicidade

Na actualidade, a produción de serotonina e dos seus precursores, como o triptófano ou o hidroxitriptófano, provén fundamentalmente dun proceso de síntese química e da extracción das sementes da planta africana Griffonia simplicifolia. Con todo, estes procesos requiren disolventes tóxicos e materiais cun custo elevado, e os procesos extractivos a partir de calquera fonte vexetal adoitan ser procesos longos, custosos e pouco sostibles, que lanzan baixas taxas de recuperación, e que poden variar estacionalmente dun lote a outro.

A tecnoloxía patentada polo grupo do IATA-CSIC busca substituír estes procesos industriais, menos respectuosos co medio ambiente, pola produción biotecnolóxica destas moléculas de alto valor engadido, a partir de fontes como a glicosa e o amonio, presentes en moitos subprodutos da industria agroalimentaria, como o mosto de uva concentrado, o bagazo de laranxa ou diferentes tipos de melazas. Así, poderíanse crear sinerxias de aproveitamento e revalorización de residuos, de forma que diminuíse o prezo e impacto económico do procedemento. “Estamos a traballar para mellorar a viabilidade desde o punto de vista económico e industrial. Este proceso é máis sostible, pero estamos a avanzar para que ademais sexa máis viable desde o punto de vista económico”, explica José Manuel Guillamón, investigador principal do traballo patentado.

Concretamente, a materia prima desta técnica sería o fermento vínico Saccharomyces cerevisiae, amplamente utilizado en diferentes procesos fermentativos como o viño, a cervexa e o pan. Esta xa fora estudada polo equipo de Guillamón como fonte alternativa e sostible para producir hidroxitirosol, un polifenol presente de forma natural no aceite de oliva. “A partir de aquí puxémonos a investigar se podiamos utilizar este microorganismo como cepa superprodutora doutros compostos, como a serotonina ou a melatonina”, detalla o investigador.

Esta investigación abre un camiño para desenvolver estratexias biotecnolóxicas similares no futuro. Guillamón sinala que a estrutura da serotonina “representa un valioso marco molecular con especial interese na síntese de numerosas moléculas de gran valor en diferentes sectores”, como a melatonina, clave na regulación do ciclo do sono, ou algúns compostos químicos de interese polas súas propiedades antivirais (eudistominas), ou sedantes, antitumorais e antimicrobianos (beta-carbolinas).

Aplicacións no sector alimentario e cosmético

Por outra banda, dado o carácter do neurotransmisor, o grupo de investigación considera que esta tecnoloxía podería ter un importante impacto en diferentes sectores industriais. Así, máis aló das aplicacións no sector farmacéutico ou nutracéutico, tamén podería utilizarse como un aditivo alimentario para reforzar determinados alimentos, que xa destacan pola presenza desta molécula na súa composición, ou en alimentación animal, onde se lle viron efectos moi positivos na redución do estrés e o aumento do benestar. Por último, outra oportunidade podería aparecer no sector cosmético, debido ao carácter antioxidante e fotoprotector que confire a estrutura química da molécula.

Así mesmo, son moitos os alimentos e bebidas fermentadas nas que se describiu a presenza natural de serotonina ou melatonina. É por iso que non se debe descartar a inxesta de alimentos como unha forma válida para suplementar estas moléculas ao noso organismo.