Conocida desde la antigüedad, la levadura juega un papel fundamental en la producción de alimentos y bebidas fermentadas como el pan, la cerveza y el vino. Pero por su estructura y genoma, la Saccharomyces cerevisiae, conocida como la levadura de la cerveza, también se ha convertido en un organismo de estudio común en el laboratorio, hasta el punto de que investigadores del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA) han modificado genéticamente una cepa de levadura vínica para producir serotonina de forma “más sostenible y eficiente”.
En el ser humano, la serotonina se sintetiza principalmente en el tracto gastrointestinal y, de manera minoritaria, en el cerebro, y “está ampliamente demostrado el papel de este neurotransmisor en la regulación de los estados de ánimo, la conducta social, alimentaria o sexual, así como en el sueño, la atención o la ansiedad”, aparte de que su estructura química la convierte en un potente antioxidante, según explican desde el IATA, centro que pertenece al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
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A día de hoy, la producción de serotonina proviene fundamentalmente de un proceso de síntesis química y de la extracción de las semillas de la planta africana Griffonia simplicifolia, lo que requiere la utilización de disolventes tóxicos y materiales con un coste elevado. Esos procesos extractivos a partir de fuentes vegetales son, además, “largos, costosos y poco sostenibles”, pues arrojan bajas tasas de recuperación y pueden variar estacionalmente de un lote a otro.
De ahí la importancia de la tecnología patentada por el equipo del IATA-CSIC, cuyo objetivo es “sustituir esos procesos industriales, menos respetuosos con el medio ambiente, por la producción biotecnológica de estas moléculas de alto valor añadido, a partir de fuentes como la glucosa y el amonio”, presentes en muchos subproductos de la industria agroalimentaria, como el mosto de uva concentrado, el bagazo de naranja o diferentes tipos de melazas.
“Llevamos años trabajando con la levadura del vino y la fermentación y eso nos ha permitido conocer muy bien el metabolismo de la levadura y, de alguna manera, diseñar o readaptar ese metabolismo para la síntesis de moléculas que nos pueden ser útiles porque tienen esas propiedades beneficiosas para la salud como es la serotonina. Ese ha sido nuestro desarrollo: darle una nueva utilidad a la levadura del vino”, explica a Infobae España el biólogo José Manuel Guillamón, investigador principal del trabajo patentado.
La Saccharomyces cerevisiae ya había sido estudiada por el equipo de Guillamón como fuente alternativa y sostenible para producir hidroxitirosol, un polifenol presente de forma natural en el aceite de oliva, y a partir de ahí comenzaron a investigar si podían utilizar este microorganismo “como cepa superproductora de otros compuestos como la serotonina o la melatonina”, aclara el investigador.
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Aplicaciones en el sector alimentario y cosmético
Por otra parte, dado el carácter del neurotransmisor de la serotonina, el grupo de investigación considera que el método desarrollado podría tener “un importante impacto” en diferentes sectores industriales, pues más allá de las aplicaciones en el sector farmacéutico, también podría utilizarse como un aditivo alimentario para reforzar determinados alimentos, al igual que podría utilizarse en el sector cosmético, debido al carácter antioxidante y protector frente a la luz ultravioleta que confiere la estructura química de la molécula.
“La mayoría de las moléculas que hay en el mercado son sintetizadas químicamente por procesos complejos y en algunos casos bastante contaminantes, por eso lo que proponemos es utilizar un microorganismo seguro, porque llevamos utilizándolo durante miles de años, para que funcione como una factoría celular a través de microorganismos que producen metabolito, que son de interés tanto para la salud como para el sector agroalimentario”, añade Guillamón. Esta tecnología también podría tener un importante impacto en alimentación animal, pues permite reducir su estrés.
El investigador indica que este nuevo método patentado “es tan solo el principio” y confía en poder seguir investigando con otras moléculas relacionadas con la serotonina.