I composti naturali protettivi dai raggi UV delle alghe stanno rivelando attività biologiche inaspettate
Gli scienziati hanno scoperto che alcuni composti naturali prodotti da alghe e cianobatteri possono offrire benefici che vanno oltre la protezione solare, tra cui il supporto alla salute della pelle e alla funzionalità cardiovascolare. In esperimenti di laboratorio, si è scoperto che due amminoacidi simili alle micosporine svolgono un’azione ben più efficace della semplice assorbimento della luce ultravioletta.
Hanno anche rallentato un importante enzima legato al controllo della pressione sanguigna, mostrando al contempo attività antiossidante e anti-invecchiamento. Il risultato suggerisce che la stessa chimica che aiuta gli organismi oceanici a gestire la luce solare intensa potrebbe un giorno ispirare ingredienti sia per prodotti per la cura della pelle che per alimenti funzionali.
Questi composti, chiamati aminoacidi simili alle micosporine (MAA), sono prodotti da alghe e altri piccoli organismi che trascorrono la loro vita esposti a luce intensa. Gli MAA agiscono come filtri solari integrati, assorbendo i raggi ultravioletti (UV) prima che possano danneggiare le cellule.
Questo ruolo protettivo è esattamente il motivo per cui gli scienziati che si occupano di cosmetici si sono interessati ad essi come opzione più naturale rispetto ad alcuni filtri UV sintetici. Ciò che sta cambiando ora è la crescente evidenza che gli MAA possono anche interagire con i percorsi biologici in modi che non hanno nulla a che fare con le scottature solari.
Ampliare il ruolo biologico degli MAA
Uno studio pubblicato su Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, condotto da Hakuto Kageyama della Graduate School of Environmental and Human Sciences dell’Università di Meijo, riporta che gli amminoacidi amminoacidici (MAA) possono inibire l’enzima di conversione dell’angiotensina,o ACE, un regolatore chiave della pressione sanguigna. L’ACE aiuta a controllare la forza con cui i vasi sanguigni si restringono o si rilassano e molti farmaci antipertensivi ampiamente prescritti agiscono bloccandolo.
Il Prof. Kageyama afferma: “Abbiamo scoperto che gli MAA possono inibire l’enzima di conversione dell’angiotensina, il che suggerisce un potenziale, fino a quel momento sconosciuto, di benefici per la salute correlati alla pressione sanguigna”.
L’enzima di conversione dell’angiotensina (ACE) è essenziale per il mantenimento di una pressione sanguigna sana perché aiuta a regolare il restringimento e la dilatazione dei vasi sanguigni. Molti farmaci ampiamente utilizzati per l’ipertensione agiscono inibendo questo enzima. Di conseguenza, l’identificazione di sostanze naturali in grado di ridurre l’attività dell’ACE è un obiettivo fondamentale nelle scienze della nutrizione e della salute.
Alghe e cianobatteri sintetizzano MAA come parte della loro difesa integrata contro la luce solare. Sebbene gli scienziati abbiano identificato più di 70 diversi MAA, le applicazioni commerciali si basano in genere solo su un piccolo numero di tipi noti. Numerose versioni chimicamente alterate rimangono in gran parte inesplorate, sebbene piccole modifiche nella struttura molecolare possano influenzare significativamente il funzionamento di questi composti nell’organismo.
Per comprendere meglio queste differenze, il team di ricerca ha confrontato due MAA con caratteristiche chimiche distinte. Uno era il porphyra-334, un MAA comunemente presente nelle alghe commestibili. L’altro era il GlcHMS326, una forma meno tipica che include gruppi chimici aggiuntivi. Questi componenti aggiuntivi modificano sottilmente la struttura e il comportamento della molecola.
Test di stabilità ed effetti antiossidanti
Gli scienziati hanno prima isolato entrambi i composti dalle loro fonti naturali. Il Porphyra-334 è stato ottenuto da alghe essiccate, mentre il GlcHMS326 è stato estratto da un cianobatterio raccolto in una sorgente termale in Thailandia. Il team ha quindi esposto i composti purificati a calore e luce e ne ha valutato gli effetti biologici utilizzando tecniche di laboratorio standard.
Una serie di test si è concentrata sull’attività antiossidante, che misura l’efficacia di una sostanza nel neutralizzare i radicali liberi. I radicali liberi sono molecole instabili che possono danneggiare le cellule e contribuire all’invecchiamento e alle malattie. I ricercatori hanno scoperto che GlcHMS326 funzionava come un potente antiossidante con un’azione graduale nel tempo, suggerendo una protezione più duratura. Al contrario, porphyra-334 ha mostrato un potere antiossidante più limitato.
I ricercatori hanno anche esaminato l’attività antiglicazione. La glicazione è un processo in cui le molecole di zucchero si legano alle proteine, riducendone la flessibilità e la funzionalità. Questo processo gioca un ruolo nell’invecchiamento cutaneo e in alcune malattie croniche. In questi test, porphyra-334 si è dimostrato più efficace di GlcHMS326 nel prevenire il danno proteico.
Inoltre, entrambi gli MAA sono stati testati per la loro capacità di bloccare la collagenasi, un enzima che scompone il collagene e contribuisce alla formazione delle rughe. GlcHMS326 ha mostrato una maggiore inibizione della collagenasi, suggerendo potenziali benefici anti-invecchiamento.
Un nuovo collegamento alla regolazione della pressione sanguigna
Uno dei risultati più significativi è emerso da esperimenti sull’inibizione dell’ACE. Entrambi i composti hanno ridotto l’attività di questo enzima nei test di laboratorio, segnando il primo rapporto di un simile effetto per gli MAA. Sebbene gli effetti osservati siano stati moderati e misurati al di fuori del corpo umano, la scoperta apre una nuova direzione per la ricerca futura. “I nostri dati supportano ulteriormente il loro potenziale come ingredienti multifunzionali per la ‘protezione solare naturale’“, afferma il Prof. Kageyama. “Le modifiche chimiche possono modificarne sostanzialmente i profili funzionali”.
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I ricercatori sottolineano che i loro risultati si basano su esperimenti di laboratorio controllati. Sono necessari ulteriori studi per determinare se effetti simili si verifichino negli organismi viventi e se dosi pratiche possano essere ottenute attraverso alimenti o prodotti cosmetici. Tuttavia, i risultati sono incoraggianti. La Porphyra-334 è abbondante nelle alghe commestibili, già ampiamente consumate in molti paesi. Ciò solleva la possibilità che gli alimenti di uso quotidiano possano contenere composti bioattivi sottovalutati, meritevoli di ulteriori ricerche in ambito sanitario.
Nel complesso, lo studio fornisce nuove informazioni su come le molecole naturali di protezione solare possano svolgere molteplici ruoli biologici. Svelando come piccole differenze chimiche ne determinino l’attività, la ricerca getta le basi per lo sviluppo di prodotti cosmetici e alimenti funzionali di nuova generazione ispirati alla natura.
Riferimento: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry