Una recente ricerca giapponese suggerisce che la fermentazione utilizzando microrganismi ingegnerizzati potrebbe abbassare del 99% i costi di produzione della ergotioneina, un antiossidante simile ad una vitamina collegato alla longevità. L’ergotioneina fa parte di un gruppo di composti denominati “vitamine della longevità” da Bruce Ames, professore emerito di biochimica e biologia molecolare all’università della California, Berkely ed esperto in invecchiamento. Si ritiene che questi composti possano formare un nuovo gruppo di vitamine, poiché possono essere essenziali per la salute a lungo termine e devono essere assorbiti attraverso l’alimentazione. Ames ha descritto la sua teoria su PNAS nel 2018.
Recenti studi dimostrano che l’ergotioneina elimina molte specie reattive dell’ossigeno e potrebbe rallentare lo sviluppo di rughe, fragilità e declino cognitivo nelle popolazioni anziane, spiega Takeshi Nakatani, ricercatore della società giapponese di commercio di prodotti chimici NAGASE & CO., LTD. Bassi livelli di ergotioneina sono stati collegati anche a lieve deficit cognitivo, morbo di Parkinson, cataratta e malattie cardiovascolari. “L’ergotioneina è prodotta da funghi e alcuni microrganismi, ma il corpo umano ha un meccanismo che importa e accumula specificatamente l’ergotioneina nelle cellule e negli organelli vulnerabili allo stress ossidativo e all’infiammazione, come cervello, pelle, occhi e fegato”, spiega Nakatani.
La scoperta del 2005 di questo “trasportatore” lo ha reso un tema caldo della ricerca, ma lo sviluppo industriale è stato limitato dal costo del composto. Infatti, quando è iniziata la ricerca sull’ergotioneina alla NAGASE nel 2014, un chilogrammo costava quasi 1 milione di dollari. “La quantità nei funghi è trascurabile e la sintesi organica ha un impatto ambientale, quindi nessuno dei due soddisfa i nostri obiettivi di sostenibilità”, aggiunge Nakatani. L’esperto spiega che modificando i percorsi biosintetici nei batteri e ottimizzando la fermentazione, recentemente il suo team è stato in grado di aumentare l’efficienza di produzione di un fattore di circa 1.000.
Il coinvolgimento di NAGASE in Smart Cell, progetto giapponese volto a incoraggiare la produzione utilizzando microrganismi e cellule vegetali, è stato fondamentale. I partenariati di ricerca, spiega Nakatani, hanno dato loro accesso a tecnologie di analisi metabolica e progettazione di enzimi d’avanguardia. “Di conseguenza, credo che stiamo guardando ad una produttività molte volte più alta di quanto recentemente riportato da altri team giapponesi e internazionali”, aggiunge Nakatani. Di recente, NAGASE, insieme ad altri partner di ricerca del progetto Smart Cell, ha anche identificato geni associati con il pompaggio dell’ergotioneina attraverso le membrane cellulari. “Un aspetto cruciale è fare in modo che la cellula esporti il composto in modo da poterlo elaborare in maniera efficiente. Ora si tratta di aumentare la produzione industriale”, aggiunge l’esperto.
NAGASE è in trattativa con aziende nell’industria alimentare, farmaceutica e cosmetica.
