Descoberta da biotecnologia permite o desenvolvimento sustentável de ômega-3 sem sobrepesca

Já pensou no custo ambiental daquela pequena cápsula de ômega-3 na sua mesa de jantar?Por detrás dos benefícios para a saúde, há uma crescente crise marinha. A sobrepesca e a poluição ameaçam as fontes tradicionais destes ácidos graxos essenciais.Agora, os cientistas são pioneiros em métodos de produção sustentáveis através da biotecnologia.

Os ácidos graxos ômega-3, particularmente o EPA (ácido eicosapentaenoico) e o DHA (ácido docosahexaenoico), são celebrados pelos seus benefícios cardiovasculares, neurológicos e imunológicos.Os seres humanos têm uma capacidade limitada de sintetizar estes compostosApesar de os peixes de profundidade terem sido o reservatório tradicional, esta dependência está a levar os ecossistemas marinhos à beira da ruína.

A estrutura molecular destes ácidos graxos poliinsaturados de cadeia longa permite uma actividade biológica única.influenciando a estrutura da jangada lipídicaEstes mecanismos conferem grandes vantagens para a saúde:

• Saúde Neuropsiquiátrica:A modulação das membranas das células pineais para influenciar a produção de melatonina melhora a qualidade do sono, ao mesmo tempo em que demonstra potencial no controle da ansiedade e da depressão.
• Benefícios musculoesqueléticos:Controlar a atrofia muscular, acelerar a adaptação neuromuscular e aumentar a mineralização óssea para prevenir a osteoporose.
• Proteção ocular:Eficácia comprovada no tratamento da síndrome do olho seco e no controlo da miopia.
• Aplicações oncológicas:Associado a uma redução dos riscos de cancro colorretal e de mama, ao mesmo tempo em que alivia complicações relacionadas com o cancro, como caquexia e dor, através de interações com os receptores ligados à proteína G.
• Efeitos anti- inflamatórios:Ao modificar a distribuição dos ácidos graxos fosfo e o posicionamento das jangadas lipídicas, estes compostos inibem os fatores de transcrição pró-inflamatórios enquanto ativam os mediadores anti-inflamatórios.Estudos epidemiológicos revelam taxas mais baixas de infarto do miocárdio entre os inuítes da Groenlândia e as populações japonesas com alta ingestão de ômega-3.

A limitação metabólica humana – falta de enzimas Δ-12 desaturase para converter os ácidos palmítico e oleico em ácidos linoleico e α-linolenico,A síntese de EPA/DHA inefficiente a partir do ácido α-linolênico torna a suplementação dietética crucial.A Associação Americana do Coração recomenda 4g de EPA/DHA por dia.

Os peixes acumulam estes ácidos graxos consumindo microalgas marinhas, mas a sobrecolheita, concentrações variáveis de Omega-3,A contaminação dos oceanos põe em risco tanto o equilíbrio ecológico como a consistência do produto..

Para contornar essas limitações, os pesquisadores estão desenvolvendo plataformas de produção microbiana usando algas e leveduras através da tecnologia de fermentação:

• Fermentação por microalgas:A Martek Biosciences foi pioneira na produção de DHA a partir de algas para fórmula infantil, embora as cepas de EPA de alto rendimento ou combinadas EPA / DHA permaneçam indescritíveis.
• Plataformas de levedura:A engenharia metabólica da DuPontYarrowia lipolyticapermite a produção de EPA a partir de açúcares agrícolas, embora com taxas de conversão subótimas.
• Engenharia de Instalações:As sementes oleaginosas transgênicas, como a canola, são promissoras para a síntese de ômega-3 à base de sementes, embora longos períodos de cultivo apresentem restrições logísticas.

Aumentar a produção microbiana de Omega-3 requer uma manipulação sofisticada da via:

• Aumentar o fornecimento de precursores de acetil-CoA através da sobre-expressão enzimática
• Otimizar a cinética das enzimas ácido graxo sintase e desaturase
• Eliminar gargalos metabólicos através do knockout genético
• Reguladores transcricionais da biosíntese lipídica
• Projeto de vias metabólicas sintéticas que ignorem restrições naturais

As inovações emergentes visam resolver as limitações actuais:

• Edição do genoma baseada em CRISPR para otimização precisa de estirpes
• Integração multi-ómica para mapeamento metabólico abrangente
• Sistemas de fermentação contínua que melhoram o rendimento
• Modelos de biorrefinaria que coproduzem múltiplos compostos de alto valor
• Matérias-primas alternativas, incluindo os fluxos de resíduos agrícolas

À medida que as soluções biotecnológicas amadurecem, prometem aliviar a pressão sobre os ecossistemas marinhos, garantindo simultaneamente um acesso fiável a estes nutrientes vitais.A convergência da biologia sintética e da fermentação industrial pode em breve redefinir os paradigmas globais de produção de ômega-3.