Lo squalene è un idrocarburo triterpenico lineare e insaturo, precursore biosintetico di steroidi e opanoidi negli eucarioti. Ha un indice di rifrazione pari a 1,4, una massa molecolare di 410,7 g/mol, un punto di fusione di 75 °C e un punto di ebollizione di 285 °C.
Le proprietà idratanti naturali, gli effetti antiossidanti e la compatibilità con la pelle umana lo rendono una materia prima cosmetica preziosa.
Dall’olio di fegato di squalo ai microrganismi: la review
Sin dalla sua scoperta, lo squalene è stato ottenuto principalmente dall’olio di fegato di squalo. Identificare alternative economiche, rispettose dell’ambiente e sostenibili per la produzione commerciale di squalene è in linea con le preferenze dei consumatori ed è diventato di grande interesse per le aziende.
Recentemente, diversi microrganismi, come batteri (inclusi i cianobatteri), funghi e lieviti, sono stati sottoposti a ingegneria genetica per cercare di ottenerne grandi quantità.
Il presente lavoro, pubblicato su Engineering in Life Science, riassume le recenti strategie di ingegneria metabolica e bioprocessuale applicata a vari microrganismi per la produzione biotecnologica di squalene.
Nello specifico, la review si apre con una descrizione dello squalene e delle sue applicazioni.
Procede dunque con una panoramica sulle fonti naturali e sui percorsi biosintetici in procarioti ed eucarioti.
Si sofferma poi sui sistemi d’ingegneria metabolica di batteri e lieviti oleosi e non, sulle strategie di compartimentazione e sull’ottimizzazione della fermentazione per una produzione sempre più efficace. Da ultimo, la revisione affronta opportunità e sfide future.
Opportunità e sfide per lo squalene microbico
La crescente domanda di prodotti sostenibili ed ecocompatibili offre eccellenti opportunità di mercato per lo squalene microbico.
La sua adozione può permettere la riduzione dell’impatto ecologico del settore cosmetico e soddisfare al contempo la crescente domanda di prodotti di alta qualità e sostenibili.
La modifica genetica del percorso di biosintesi naturale dello squalene può trasformare i microrganismi in fabbriche cellulari che producono squalene su scala industriale, rendendo le fonti microbiche una valida opzione per sostituire lo squalene di origine vegetale e animale.
S. cerevisiae, E. coli, C. glutamicum e Y. lipolytica sono diverse piattaforme microbiche, note per l’ottenimento dello squalene. La sintesi in queste specie e la loro fermentazione possono, tuttavia, ancora essere migliorate e ottimizzate.
I futuri sforzi di ricerca e sviluppo dovrebbero concentrarsi sul potenziamento dell’efficienza e della scalabilità della produzione microbica.
Il perfezionamento dei processi e gli studi di ampliamento sono, infatti, step fondamentali per garantire la fattibilità commerciale e la competitività dello squalene microbico come alternativa sostenibile.
Per quanto riguarda le potenziali applicazioni e i vantaggi nei settori farmaceutico e cosmetico, le indagini future dovrebbero includere un esame dell’efficacia in varie formulazioni, la conduzione di studi clinici per convalidarne i benefici dermatologici e lo sviluppo di nuovi sistemi di somministrazione per potenziarne la biodisponibilità.
Per garantire la sicurezza e la qualità dei prodotti a base di squalene microbico, dovrebbero essere inoltre stabiliti quadri normativi e certificazioni.
In conclusione, lo squalene microbico si configura come alternativa green sostenibile molto promettente per l’industria della bellezza. Ulteriori passi avanti nella tecnologia di produzione, uniti ad una maggiore consapevolezza e accettazione del mercato, potrebbero rivoluzionare il comparto cosmetico, fornendo soluzioni ecocompatibili e ad alte prestazioni.
Shalu S, Karthikanath PKR, Vaidyanathan VK, Blank LM, Germer A and Balakumaran PA (2024), Microbial Squalene: A Sustainable Alternative for the Cosmetics and Pharmaceutical Industry – A Review, Eng Life Sci. e202400003. https://doi.org/10.1002/elsc.202400003
