Ils parviennent à produire de la sérotonine à partir de la levure de vin

Peu de neurotransmetteurs sont plus connus que la sérotonine, surnommée l’hormone du bonheur en raison de son association avec une sensation de bien-être. C’est un élément clé du bon fonctionnement du système nerveux, du système immunitaire et de l’axe intestin-microbiote-cerveau.

Un travail réalisé par le Groupe de Biologie des Systèmes sur les Levures d’Intérêt Biotechnologique de l’Institut d’Agrochimie et de Technologie Alimentaire (IATA), un centre du Conseil Supérieur de la Recherche Scientifique (CSIC) d’Espagne, a modifié génétiquement une souche de levure œnologique pour produire de la sérotonine. L’équipe a récemment breveté cette forme de production plus durable et plus efficace.

Chez l’homme, la sérotonine est synthétisée principalement dans le tractus gastro-intestinal, en partie grâce au métabolisme du microbiote intestinal, et, pour une minorité, dans le cerveau. Le rôle de ce neurotransmetteur dans la régulation des humeurs, des comportements sociaux, alimentaires ou sexuels, ainsi que du sommeil, de l’attention ou de l’anxiété est largement démontré. De plus, sa structure chimique en fait un puissant antioxydant.

Actuellement, la production de sérotonine et de ses précurseurs, comme le tryptophane ou l’hydroxytryptophane, provient principalement d’un processus de synthèse chimique et de l’extraction des graines de la plante africaine Griffonia simplicifolia. Sin embargo, estos procesos requieren disolventes tóxicos y materiales con un coste elevado, y los procesos extractivos a partir de cualquier fuente vegetal suelen ser procesos largos, costosos y poco sostenibles, que arrojan bajas tasas de recuperación, y que pueden variar estacionalmente de un lote autre.

La technologie brevetée par le groupe IATA vise à remplacer ces procédés industriels, moins respectueux de l’environnement, par la production biotechnologique de ces molécules à haute valeur ajoutée, à partir de sources comme le glucose et l’ammonium, présents dans de nombreux sous-produits de l’industrie. l’industrie agroalimentaire, comme le moût de raisin concentré, la bagasse d’orange ou différents types de mélasses. Ainsi, des synergies pourraient être créées pour l’utilisation et la revalorisation des déchets, de manière à réduire le prix et l’impact économique du procédé. «Nous travaillons à améliorer la viabilité d’un point de vue économique et industriel. Ce processus est plus durable, mais nous avançons pour qu’il soit également plus viable d’un point de vue économique », explique José Manuel Guillamón, chercheur principal du travail breveté.

Plus précisément, la matière première de cette technique serait la levure œnologique Saccharomyces cerevisiae, largement utilisée dans différents processus de fermentation tels que le vin, la bière et le pain. Cela avait déjà été étudié par l’équipe de Guillamón comme source alternative et durable pour produire de l’hydroxytyrosol, un polyphénol naturellement présent dans l’huile d’olive. « À partir de là, nous avons commencé à étudier si nous pouvions utiliser ce micro-organisme comme une souche surproductrice d’autres composés, comme la sérotonine ou la mélatonine », détaille le chercheur.

Image au microscope électronique de la levure Saccharomyces cerevisiae pendant le processus de vieillissement du cava. (Photo : IATA/CSIC)

Cette recherche ouvre la voie au développement de stratégies biotechnologiques similaires à l’avenir. Guillamón souligne que la structure de la sérotonine « représente un cadre moléculaire précieux avec un intérêt particulier pour la synthèse de nombreuses molécules de grande valeur dans différents secteurs », comme la mélatonine, clé dans la régulation du cycle du sommeil, ou certains composés chimiques d’intérêt. ses propriétés antivirales (eudistomines), ou sédatives, antitumorales et antimicrobiennes (bêta-carbolines).

En revanche, compte tenu de la nature du neurotransmetteur, le groupe de recherche considère que cette technologie pourrait avoir un impact significatif sur différents secteurs industriels. Ainsi, au-delà des applications dans le secteur pharmaceutique ou nutraceutique, il pourrait également être utilisé comme additif alimentaire pour renforcer certains aliments, qui se distinguent déjà par la présence de cette molécule dans leur composition, ou dans l’alimentation animale, où ses effets ont été constatés. . très positif pour réduire le stress et augmenter le bien-être. Enfin, une autre opportunité pourrait apparaître dans le secteur cosmétique, du fait du caractère antioxydant et photoprotecteur conféré par la structure chimique de la molécule.

De même, il existe de nombreux aliments et boissons fermentés dans lesquels la présence naturelle de sérotonine ou de mélatonine a été décrite. C’est pourquoi la consommation alimentaire ne doit pas être exclue comme moyen valable de compléter ces molécules dans notre corps. (Source : Isidoro García / CSIC)