Biomasa enriquecida en cobre, procedimiento para la preparación de la misma y productos probióticos, cosméticos, dietéticos y nutraceúticos que comprenden la misma.

Un procedimiento para preparar una biomasa de levadura enriquecida en cobre,

que se caracteriza por las etapas:

(i) cultivar células de levadura Saccharomyces cerevisiae de la cepa SA 221 BM depositada en la DSMZ con el número de acceso DSM 21530 el 6 de junio de 2008 o la cepa SA 586 BM depositada en la DSMZ con el número de acceso DSM 21531 el 6 de junio de 2008, en un medio nutritivo líquido que comprende una fuente de carbono, una fuente de nitrógeno, al menos un aminoácido y una sal de cobre, de modo que se obtenga una biomasa de levadura enriquecida con cobre en forma de un complejo de Cu-GSH en la que el contenido intracelular del complejo Cu-GSH es superior al 1% en peso seco; y

(ii) separar del medio nutritivo líquido la biomasa de levadura enriquecida con cobre obtenida en la etapa (i).

Biomasa enriquecida en cobre, procedimiento para la preparación de la misma y productos probióticos, cosméticos, dietéticos y nutraceúticos que comprenden la misma La presente invención se refiere a una biomasa enriquecida con cobre y a un procedimiento para la preparación deuna biomasa enriquecida con cobre.

La contribución de los microelementos tales como el cobre es muy importante para el organismo humano y animal.El cobre es un elemento esencial para el metabolismo de energía celular, la producción de tejido conjuntivo y lasíntesis de péptidos neuroactivos. Participa en la cadena respiratoria, interviene en la síntesis de hemoglobina (juntocon el hierro) y en la actividad de queratinización y pigmentación del cabello y la piel.

No obstante, la liberación de cobre en el interior del organismo humano y animal se hace difícil por los efectostóxicos que un metal de este tipo puede causar si se ingieren dosis elevadas.

Con el fin de superar este problema, los inventores han proporcionado un método para la fabricación de unabiomasa que consiste en células de levadura caracterizada por un elevado contenido intracelular de cobre en formade un complejo de cobre-glutatión (Cu-GSH) . La biomasa obtenible mediante el procedimiento de la invención sedenomina en lo sucesivo en el presente documento "biomasa de levadura enriquecida en cobre".

Fabricar un complejo de cobre con glutatión en células de levadura permite de forma ventajosa eliminar los riesgosde toxicidad del metal.

Además, el propio glutatión es una molécula biológica útil para el organismo animal y humano. El glutatión (GSH-L-yglutamil-L-cisteinil-glicina) es, de hecho, el compuesto tiol no proteináceo más abundante y ampliamente distribuidoen los seres vivos, desde procariotas a eucariotas. Este tripéptido se sintetiza intracelularmente mediante la acciónsucesiva de dos enzimas: la primera es la y--glutamilcisteína sintetasa (GSH I) , que sufre una inhibición porretroalimentación por el propio GSH; la última es la GSH sintasa (GSH II) . El bajo potencial redox (E’0= -240 mV) hace del GSH un fuerte tampón redox celular. En los tejidos, el GSH desempeña un papel de gran importancia enlos mecanismos de biorreducción, protección contra la tensión oxidativa y xenobiontes, así como en la destoxificación de metabolitos endógenos, actividades enzimáticas y los metabolismos del azufre y del nitrógeno.Por estas razones, se considera que el GSH es una molécula de defensa potente y versátil. Dichas característicashacen del GSH una importante molécula farmacológicamente activa para tratar muchas afecciones patológicas, porejemplo: infección por VIH, cirrosis hepática, inflamaciones del páncreas y para contrarrestar el proceso deenvejecimiento. Además, el GSH es de interés en la industria de los alimentos y en el campo de la nutricióndeportiva.

En algunas especies de levadura [1, 2] se encuentran niveles altos de GSH, en las que el tripéptido parece participaren los mecanismos de defensa celular contra las tensiones nutricionales y oxidativas [2, 3].

Además, el GSH facilita la reducción del ion cobre de Cu++ a la forma Cu+. En consecuencia, el GSH secuestra los iones de Cu+ en forma de conjugado cobre-glutatión (Cu-GSH) . En varios estudios se ha sugerido que losconjugados Cu-GSH desempeñan un papel esencial en la transferencia del cobre a una forma apo de las enzimasque contienen cobre (tales como la superóxido dismutasa) , de las enzimas implicadas en la protección de la célulafrente a toxicidades por metales pesados (como las metalotioneínas) y de las enzimas implicadas en el transportedel cobre (como la ceruloplasmina) .

Los presentes inventores han resuelto el problema mencionado de la liberación del cobre dentro del organismohumano y animal mediante el descubrimiento de que células de la levadura Saccharomyces cerevisiae, si crecen en condiciones de cultivo adecuadas, son capaces de acumular concentraciones altas del complejo Cu-GSH dentro dela célula sin que estas concentraciones elevadas sean perjudiciales para la supervivencia de las células.

En base a este hallazgo, los inventores han definido un método de cultivo para las células de Saccharomyces cerevisiae en un medio nutritivo que contiene una sal de cobre en condiciones que favorecen la acumulaciónintracelular del cobre en forma de un complejo Cu-GSH.

La biomasa de levadura enriquecida con cobre obtenible mediante el procedimiento de la invención, que tiene un contenido intracelular del complejo Cu-GSH superior al 1% en peso seco, es adecuada tanto para aplicaciones en elcampo de la cosmética, por ejemplo, para la fabricación de cosméticos o productos cosmecéuticos, como paraaplicaciones en el campo dietético y alimentario, por ejemplo, para la fabricación de productos con actividadpróbiótica, como suplementos alimenticios, productos dietéticos, alimentos funcionales, productos nutraceúticos yvarios tipos de preparaciones alimentarias.

Por tanto, un primer objeto de la invención es un procedimiento para la preparación de una biomasa de levaduraenriquecida con cobre caracterizada por las etapas siguientes;

(i) cultivar células de levadura de Saccharomyces cerevisiae, cepa SA 221 BM (número de acceso DSM21530, fecha de depósito 6 de junio de 2008) o cepa SA 586 BM (número de acceso DSM 21531, fechade depósito 6 de junio de 2008) , en un medio nutritivo líquido que comprende una fuente de carbono, unafuente de nitrógeno, al menos un aminoácido y una sal de cobre, de modo que se obtenga una biomasade levadura enriquecida con cobre en forma de un complejo de Cu-GSH en la que el contenido intracelular del complejo Cu-GSH es superior al 1% en peso seco; y

(ii) separar la biomasa de levadura enriquecida con cobre obtenida en la etapa anterior del medio nutritivolíquido.

El procedimiento de la invención se distingue por su simplicidad y bajo coste.

La fuente de carbono en el medio nutritivo líquido puede comprender, por ejemplo, azúcares tales como dextrosa, glucosa, fructosa, sacarosa, manosa, manitol, ácidos orgánicos, alcoholes tales como etanol, glicerol, aldehídos.

La fuente de nitrógeno puede comprender, por ejemplo, extracto de malta, licor de maceración del maíz, hidrolizadosenzimáticos de caseína, aminoácidos, sales amónicas tales como, por ejemplo, sulfato amónico.

El medio nutritivo líquido en el que las células se cultivan comprende al menos un aminoácido, tal como, porejemplo, cisteína, metionina, glutamato, glutamina, glicina, leucina, acetilcisteína, serina o combinaciones de losmismos. Se prefieren las siguientes combinaciones de aminoácidos: cisteína y glicina; cisteína, glicina y serina;cisteína, glicina, serina y metionina.

La sal de cobre en el medio nutritivo líquido es, por ejemplo, acetato de cobre, sulfato o carbonato de cobre. Entre estos se prefiere el acetato de cobre. La concentración de la sal de cobre está comprendida, preferentemente, entre0, 1 y 3 mM.

En una realización preferida, el medio nutritivo líquido comprende una o más sales minerales adicionales ademásdel acetato de cobre, tales como, por ejemplo, citrato sódico, sulfato potásico, sulfato de magnesio.

En una realización particularmente preferida, que permite aumentar la acumulación del complejo Cu-GSH intracelular, el medio nutritivo líquido comprende adicionalmente ATP (adenosina trifosfato) y acetilfosfato. La concentración preferida de ATP está entre 2 y 5 mM, siendo preferentemente de 2, 5 mM. La concentración preferidade acetilfosfato está entre 5 y 50 mM, siendo preferentemente de 20 mM.

El cultivo de las células de levadura en el medio nutritivo líquido con el fin de alcanzar una acumulación de Cu-GSH intracelular se lleva a cabo a una temperatura comprendida preferentemente entre 25 y 40 ºC y en un pHcomprendido preferentemente entre 3 y 9.

Antes del paso al medio nutritivo líquido, las células de Saccharomyces cerevisiae pueden opcionalmente precultivarse en condiciones aeróbicas adecuadas para favorecer la proliferación celular, con la intención de incrementar la cantidad de biomasa. Estas condiciones de crecimiento son bien conocidas por el experto en lamateria y se describen en, por ejemplo, [4, 5].

Las células de levadura usadas en el procedimiento de la invención son, preferentemente, células de Saccharomyces cerevisiae en forma comprimida, tales como las presentes comercialmente en la levadura depanadero. Es preferible usar una levadura osmo-tolerante, tal como la comercializada por la marca “La Parisienne OSMO”, que tiene la propiedad de aguantar concentraciones de azúcares superiores al 17%. El uso de levadura osmo-tolerante para obtener una biomasa que... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para preparar una biomasa de levadura enriquecida en cobre, que se caracteriza por las etapas:

(i) cultivar células de levadura Saccharomyces cerevisiae de la cepa SA 221 BM depositada en la DSMZ conel número de acceso DSM 21530 el 6 de junio de 2008 o la cepa SA 586 BM depositada en la DSMZ conel número de acceso DSM 21531 el 6 de junio de 2008, en un medio nutritivo líquido que comprende unafuente de carbono, una fuente de nitrógeno, al menos un aminoácido y una sal de cobre, de modo que seobtenga una biomasa de levadura enriquecida con cobre en forma de un complejo de Cu-GSH en la queel contenido intracelular del complejo Cu-GSH es superior al 1% en peso seco; y

(ii) separar del medio nutritivo líquido la biomasa de levadura enriquecida con cobre obtenida en la etapa (i) .

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la levadura es Saccharomyces cerevisiae osmotolerante en forma comprimida.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que la sal de cobre es acetato de cobre.

4. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el medio nutritivo líquidocontiene la sal de cobre a una concentración comprendida entre 0, 1 y 3 mM.

5. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el medio nutritivo líquidocomprende ATP y acetilfosfato.

6. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la etapa (i) se lleva acabo a una temperatura comprendida entre 25 y 40 ºC y a un pH comprendido entre 3 y 9.

7. Una biomasa enriquecida en cobre, que consiste en células de levadura Saccharomyces cerevisiae que tienenun contenido intracelular del complejo cobre-glutatión (Cu-GSH) superior al 1% en peso seco, en la que lascélulas de levadura Saccharomyces cerevisiae se seleccionan de la cepa de Saccharomyces cerevisiae SA 221 BM depositada en la DSMZ con el número de acceso DSM 21530 el 6 de junio de 2008 y la cepa de Saccharomyces cerevisiae SA 586 BM depositada en la DSMZ con el número de acceso DSM 21531 el 6 de junio de 2008, .

8. La biomasa de acuerdo con la reivindicación 7, en la que el contenido intracelular del complejo Cu-GSH es superior al 3% en peso seco.

9. Una composición que tiene actividad probiótica, que comprende una biomasa de acuerdo con la reivindicación 7u 8.

10. Una preparación alimentaria, un suplemento alimentario, un producto dietético, un alimento funcional, un producto nutracéutico, un producto cosmético o un producto cosmecéutico, que comprende una composiciónprobiótica de acuerdo con la reivindicación 9.