Un’analisi chiarisce le strategie attualmente disponibili per la produzione industriale di vitamine destinate ad applicazioni cosmeceutiche a partire dalle alghe
Grazie ai molteplici vantaggi per il benessere della pelle, le vitamine e i loro derivati (comprese le provitamine) sono ampiamente utilizzati nella formulazione di cosmetici e cosmeceutici. Tali sostanze rappresentano, infatti, un prezioso alleato contro la disidratazione, l’invecchiamento cutaneo e i danni provocati dalle radiazioni solari. Nello specifico, le vitamine A, C, E e B3 sono quelle più comunemente impiegate dal settore beauty.
Principi attivi dalle alghe
Le alghe acquatiche sono una ricca fonte di un’ampia gamma di bioprodotti, destinati a competere per una quota considerevole del mercato globale. Nel corso dei secoli, per resistere a condizioni ambientali sfavorevoli, hanno subito una serie di adattamenti metabolici che le hanno rese un ottimo candidato per numerose applicazioni industriali e di consumo. I composti bioattivi originati dalle microalghe rappresentano un’opzione ecofriendly e vegana per il settore cosmeceutico.
In particolare, le vitamine derivate dalle alghe e i loro precursori sono sempre più esplorati ed utilizzati dall’industria dei cosmeceutici come composti contenti principi biologicamente attivi dai copiosi benefici terapeutici.
Oltre allo spiccato contenuto di vitamine, le alghe possono essere sfruttate in ambito cosmeceutico per numerosi altri metaboliti quali aminoacidi simili alle micosporine (ad esempio, la micosporina-2-glicina), fucosterolo, scitonemina, polifenoli, squalene, carotenoidi, clorofilla, 2/3-idrossiacidi e acidi grassi.
La revisione
Il presente lavoro, pubblicato su Processes 2023, descrive le strategie attualmente disponibili per la produzione industriale di una serie di vitamine destinate ad applicazioni cosmeceutiche partendo dalle alghe. In altre parole, si propone di definire il contesto per lo sviluppo di una bioeconomia green e sostenibile derivata dalle alghe.
La revisione pone a confronto l’odierno mercato delle vitamine e dei precursori originati dalle alghe e le nuove strategie e i risultati chiave delle ricerche più recenti condotte in quest’area.
L’accento è posto sugli interventi biotecnologici più innovativi che comprendono modifiche genetiche, ingegneria genetica e sviluppo di sistemi per migliorare la biosintesi delle vitamine.
In primo luogo, vengono riassunti l’utilizzo e il ruolo delle vitamine nei cosmeceutici, seguiti da una panoramica completa delle indagini effettuate fino ad oggi sulla produzione di tali principi attivi.
Il paper riassume poi le principali strategie impiegate per potenziare la biosintesi delle vitamine in una varietà di ceppi di alghe.
Le conclusioni
Da qualche anno a questa parte, l’industria cosmetica ha mostrato un crescente interesse alla conversione delle alghe fotosintetiche in fabbriche biologiche per la produzione naturale e sostenibile di vitamine, provitamine e derivati.
Questa revisione fornisce uno sguardo approfondito sul potenziale d’uso di una vasta varietà di specie di alghe, sia marine sia d’acqua dolce, per la sintesi di vitamine liposolubili e idrosolubili.
Se paragonata alla sintesi vitaminica su base chimica, la produzione di vitamine dalle alghe presenta numerosi vantaggi: generazione di forme enantiomeriche naturali e desiderate dei composti di interesse, assenza di sottoprodotti tossici, uso sostenibile di fonti rinnovabili.
Ad oggi, è stato segnalato che diverse specie di alghe sintetizzano vitamine con rese superiori o paragonabili a quelle delle loro controparti di origine vegetale.
Le vitamine derivate dalle alghe devono, tuttavia, ancora competere con i sistemi di sintesi chimica esistenti per quanto riguarda il raggiungimento di una scalabilità a costi competitivi.
Le prospettive
La ricerca futura dovrebbe concentrarsi sull’aumento della resa vitaminica attraverso la manipolazione dei parametri di coltivazione, la bioprospezione di ceppi naturali ad alto contenuto vitaminico, l’utilizzo di piccoli modulatori chimici (fitormoni, molecole di segnalazione e amminoacidi) per favorire la tolleranza allo stress e l’elevata produttività, in particolare nei sistemi di coltivazione all’aperto, l’ottimizzazione dei tempi di raccolta delle alghe e il miglioramento dell’estrazione e del trattamento a valle (recupero e purificazione).
In definitiva, per commercializzare le vitamine ottenute dalle alghe, sarà necessario sviluppare procedure di coltivazione all’aperto su larga scala altamente produttive, che si traducano in economie di scala sia per la biomassa che per la resa vitaminica.
Arora N, Philippidis GP. The Prospects of Algae-Derived Vitamins and Their Precursors for Sustainable Cosmeceuticals. Processes. 2023; 11(2):587. https://doi.org/10.3390/pr11020587
