Tecnologie cellulari vegetali per la produzione di molecole bioattive per l'industria degli integratori e
dei cosmetici funzionali
Per diversi decenni, gran parte dei metaboliti secondari utili per l’uomo sono stati ottenuti per estrazione
diretta dalla pianta, tuttavia questa metodica presenta alcuni inconvenienti: le piante possono essere
difficilmente reperibili, la loro coltivazione può risultare difficile in climi diversi da quello d’origine, spesso
la sintesi dei prodotti di interesse è circoscritta ad un particolare stadio del ciclo vitale o è organo-specifica;
inoltre, lo sfruttamento intensivo delle fonti naturali potrebbe rappresentare un rischio per la conservazione
delle specie.
Per superare queste difficoltà, sono state sviluppate tecnologie moderne alternative, per la produzione di
prodotti chimici di origine vegetale. Colture di cellule, tessuti ed organi o di intere plantule coltivate in vitro
sono una promettente fonte alternativa di metaboliti secondari biologicamente attivi. I differenti sistemi in
vitro sono coltivati in condizioni controllate e riproducibili (temperatura, nutrienti, illuminazione, regolatori
di crescita), ed i cicli di crescita sono brevi e non soggetti a variazioni stagionali. Le cellule in coltura sono
inoltre, biosinteticamente totipotenti, cioè conservano l’informazione genetica completa e potenzialmente
possono produrre gli stessi metaboliti presenti nella pianta di origine.
Per stimolare la produzione di molecole bioattive in sistemi in vitro, sono state applicate diverse strategie
quali l’ottimizzazione delle condizioni colturali per l’incremento della biomassa e della resa, la selezione di
linee cellulari più produttive, la permeabilizzazione e l’immobilizzazione delle cellule per stimolare il
rilascio dei metaboliti secondari prodotti, l’utilizzo di elicitori per migliorare la produttività in un breve
periodo di tempo e la produzione su larga scala in bioreattore.
l'industria degli integratori (nutraceutica) e dei cosmetici funzionali (cosmeceutica) è
fortemente interessata all'applicazione di queste tecnologie che presentano diversi punti di
forza:
Utilizzo di biomassa cellulare, priva di qualsiasi contaminante tipico del materiale vegetale
coltivato in campo (tossine, pesticidi, metalli pesanti, infestanti).
Maggiore riproducibilità da lotto a lotto rispetto ad estratti ottenuti da materiale vegetale coltivato in
campo poichè la produzione della materia prima (biomassa cellulare-cellule staminali vegetali) è
indipendente dalle condizioni del terreno, e da variazioni ambientali e stagionali.
Ottenimento, attraverso una produzione biotecnologica, di un set di molecole bioattive peculiari e
difficilmente reperibili da altre fonti naturali poichè scarsamente presenti nel mondo vegetale.
"Nutraceutica" scienza che studia gli alimenti che hanno funzione benefica sulla salute umana.
Indaga su specifiche sostanze presenti negli alimenti con proprietà protettive e curative.
"Cosmeceutica" scienza che studia l'ottenimento di cosmetici funzionali e rappresenta in sintesi un
settore in cui si incontrano i prodotti tradizionali della cosmesi e quelli farmaceutici ad azione più
blanda.
L'uso di tecnologie cellulari vegetali rispetto all'estrazione dalla pianta rappresenta una
soluzione concreta alle crescenti esigenze del mercato, che vede sempre più sostenuta la
domanda di prodotti che contengano principi attivi efficaci, tempi rapidi di risposta e materie
prime la cui azione deve essere quanto più vicina alle caratteristiche di naturalezza senza
essere invasiva o produrre effetti collaterali fastidiosi.
La dermocosmesi si è sempre più specializzata nello sviluppo di prodotti mirati alla prevenzione dei
fenomeni degenerativi legati all’invecchiamento della pelle e al mantenimento della sua fisiologia e
bellezza.
Recentemente questo campo si è ulteriormente allargato, inglobando anche aspetti nutrizionali, e
portando di fatto la cosmesi fin sopra le nostre tavole. Nutrire in maniera corretta la pelle e
sostenere attraverso una adeguata integrazione la sua fisiologia, rappresenta infatti un nuovo trend
del mercato della bellezza. La nutricosmesi, è il termine che identifica la possibilità di usare
composti contenuti negli alimenti, attraverso la dieta o specifici integratori, per favorire il
benessere e la fisiologia della pelle, supportando quella che viene oramai definita “la bellezza
dall’interno”.
Gli integratori per la pelle non rappresentano solo un promettente settore del mercato della salute,
ma anche un tema di ricerca scientifica sempre più attuale. L’aspetto più rilevante dell’integrazione
per la pelle riguarda la fotoprotezione e la prevenzione dell’invecchiamento cutaneo, attraverso
sostanze nutrizionali ad azione antiossidante e antiinfiammatoria. La pelle, infatti, costituisce la
barriera biologica che separa il nostro organismo dal mondo esterno e, a differenza degli altri
organi, è direttamente esposta a fattori ambientali in grado di provocare danni specifici e
pronunziate alterazioni su questo tessuto.
A livello del derma, le alterazioni quantitative del collagene, il maggiore componente strutturale
della pelle, rappresentano il fattore causale principale delle manifestazioni di carattere clinico
estetico osservate durante l’invecchiamento cutaneo. La riduzione e il deterioramento di collagene
possono essere dovuti sia ad una sua ridotta sintesi, che ad un aumento della degradazione
associata ai livelli di espressione delle metalloproteinasi di matrice, quale ad esempio la
collagenasi, indotte in maniera specifica dall’esposizione ai raggi UV del sole.
L’utilizzo di supplementi ad azione antiossidante e/o in grado di inibire in maniera specifica
le metalloproteasi è stato ampiamente sperimentato, anche mediante studi clinici, come
promettente strategia di prevenzione contro l’invecchiamento cutaneo e la prevenzione di
fenomeni degenerativi della pelle.
