RABELO SCHEFER RENATA (BR)
ROESLER ROBERTA (BR)
| WO2013064411A1 | 2013-05-10 |
| US6703218B2 | 2004-03-09 |
BOACHON, B. ET AL.: "CYP76C1 (Cytochrome P450)-Mediated Linalool Metabolism and the Formation of Volatile and Soluble Linalool Oxides in Arabidopsis Flowers: A Strategy for Defense against Floral Antagonists.", THE PLANT CELL, vol. 27, October 2015 (2015-10-01), pages 2972 - 2790, XP055398037
WANG, H. ET AL.: "Studies On The Expression Of Linalool Synthase Using A Promoter-beta-glucuronidase Fusion In Transgenic Artemisia Annua.", JOURNAL OF PLANT PHYSIOLOGY, vol. 171, no. 2, January 2014 (2014-01-01), pages 85 - 96, XP055398038
PICAUD, S. ET AL.: "Expression, Purification And Characterization Of Recombinant (E)-beta-farnesene Synthase From Artemisia Annua.", PHYTOCHEMISTRY, vol. 66, no. 9, May 2005 (2005-05-01), pages 961 - 967, XP055398041
| REIVINDICAÇÕES I . Processo de transformação de óleos essenciais compreendendo linalol, compreendendo incubar um óleo essencial compreendendo linalol em um meio de cultura de um micro-organismo que expressa uma proteína P450. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1 , em que o óleo essencial é de uma planta pertencente a um género selecionado a partir do grupo que consiste nos géneros Ocimum, Copaifera, Mentha, e Cyperus. 3. Processo de acordo com a reivindicação 2, em que o óleo essencial é de uma planta selecionada a partir do grupo consistindo em estoraque (Ocimum americanum), copaíba (Copaifera officinalis L, C. guianensis, C. reticulata, C. multijuga, C. confertiflora, C. langsdorffii, C. cariacea e C. cearensis), poejo (Mentha pulegium) e priprioca (Cyperus articulatus). 4. Processo de acordo com a reivindicação 1 , em que o micro-organismo é uma levedura transgênica. 5. Processo de acordo com a reivindicação 4, em que a proteína citocromo P450 é a farneseno sintase de Artemísia annua L, CYP71 AV1 . 6. Processo de acordo com a reivindicação 1 , em que a reação é realizada em meio aeróbio. 7. Processo de acordo com a reivindicação 1 , em que o meio de cultura é mantido sob agitação durante a reação. 8. Processo de acordo com a reivindicação 1 , em que a densidade celular da cultura é entre cerca de 1 ,5 e cerca de 20. 9. Processo de acordo com a reivindicação 1 , em que a incubação é mantida por entre cerca de 30 e cerca de 50 horas. 10. Processo de acordo com a reivindicação 1 , em que a temperatura de reação é entre cerca de 24 e cerca de 37 QC. I I . Processo de acordo com a reivindicação 1 , em que o pH da reação é entre cerca de pH 4,0 e pH 7,0. 12. Mistura de derivados de linalol obtida por um processo como definido na reivindicação 1 . 13. Composição cosmética compreendendo uma mistura como definida na reivindicação 12. |
COMPREENDENDO LINALOL
Campo da invenção
A presente invenção se refere a um processo de transformação de óleos essenciais compreendendo linalol e produção de misturas de derivados de linalol úteis como fragrâncias em composições cosméticas.
Antecedentes da Invenção
Os terpenos são uma grande e diversa classe de compostos orgânicos, produzidos por uma variedade de plantas, como por exemplo as coníferas (Firn, Richard (2010). Nature's Chemicals. Oxford: Biology). Estes compostos são em sua maioria hidrocarbonetos aromáticos. Terpenoides são compostos relacionados que contém grupos funcionais adicionais.
Terpenos e terpenoides são os principais constituintes de óleos essenciais de muitos tipos de plantas e flores. Os óleos essenciais são usados amplamente como fragrâncias em perfumaria. Variações e derivados sintéticos de terpenos e terpenoides naturais expandem amplamente a variedade de aromas utilizados em perfumaria e aromas usados e em aditivos alimentares.
Terpenoides de plantas são usados extensivamente por suas qualidades aromáticas contribuindo, por exemplo, para o aroma de eucalipto, os sabores de canela, cravo e gengibre, a cor amarela nos girassóis, e a cor vermelha nos tomates. Terpenoides bem conhecidos incluem citral, mentol, cânfora, ginkgolide e bilobalide encontrado em Ginkgo biloba e os curcuminóides encontrados no açafrão e semente de mostarda.
Linalol é um álcool de terpeno natural encontrado em muitas flores e plantas de especiarias com muitas aplicações comerciais, a maioria das quais são baseadas em seu aroma agradável (floral, com um toque de tempero). Tem outros nomes, tais como β-linalol, álcool de linalilo, óxido de linaloila, p- linalol, alo-ocimenol, e 3,7-dimetil-1 ,6-octadien-3-ol.
O uso de derivados de linalol como, por exemplo, óxidos de linalol como fragrâncias em composições de perfumaria já é conhecido no estado da técnica. WO201 1 101 182 ensina uma composição de perfume compreendendo fenchona. WO2015042232 e WO2008145582 ensinam composições de fragrância compreendendo fenchol.
Além disso Mirata et al. (Linalool biotransformation with fungi, Expression of Multidisciplinary Flavour Science, pp 349-353), ensina a obtenção de óxidos de linalol a partir da biotransformação com fungos e uso dos mesmos como flavorizantes.
O documento US 6703218 ensina ainda um processo para a preparação de misturas compreendendo óxidos de linalol através a ação de uma lipase de micro-organismos na presença de peróxido de hidrogénio, bem como a propriedade aromática dos referidos compostos.
No entanto, há uma constante demanda no mercado de perfumaria por novas fragrâncias.
A presente invenção ensina um surpreendente processo, através do qual novas misturas de derivados de linalol podem ser produzidas a partir de óleos essenciais vegetais compreendendo linalol de forma a obter novas fragrâncias.
Sumário da invenção
A presente invenção ensina um processo de transformação de óleos essenciais compreendendo linalol, através do qual são produzidas misturas de derivados de linalol úteis como fragrâncias em composições cosméticas. O método da presente invenção compreende a transformação de óleos essenciais por micro-organismos expressando a proteína citocromo P450. Consequentemente, a presente invenção fornece ainda misturas de derivados de linalol obtidas através do processo de acordo com a presente invenção, úteis para a preparação de composições cosméticas, bem como composições cosméticas compreendendo as referidas misturas.
Descrição detalhada da presente invenção
Linalol é um álcool de terpeno natural encontrado em muitas flores e plantas de especiarias, também conhecido como β-linalol, álcool de linalilo, óxido de linaloila, p-linalol, alo-ocimenol, e 3,7-dimetil-1 ,6-octadien-3-ol. Mais de 200 espécies de plantas produzem linalol, principalmente das famílias Lamiaceae (hortelã, ervas aromáticas), Lauraceae (louros, canela, pau-rosa), e Rutaceae (frutas cítricas), árvores de Bétula, cannabis e outras plantas, de zonas climáticas tropical a boreal, bem como alguns fungos.
Um óleo essencial é um concentrado líquido hidrofóbico contendo compostos de aroma voláteis de plantas. Os óleos essenciais são também conhecidos como os óleos voláteis, óleos etéreos ou simplesmente como o óleo da planta a partir da qual eles foram extraídos, tais como óleo de cravo da índia. Um óleo é "essencial" no sentido em que ele contém a "essência" da fragrância da planta - a fragrância característica da planta a partir da qual é derivado. O termo essencial usado aqui, não significa indispensável, como em aminoácidos essenciais ou ácido graxo essenciais, que são assim chamados por serrem nutricionalmente exigidos por um determinado organismo vivo.
Os óleos essenciais são geralmente extraídos por destilação, muitas vezes usando vapor. Outros processos incluem expressão, extração com solvente, a extração de petróleo absoluto, resinagem, e prensagem a frio. Eles são usados em perfumes, cosméticos, sabonetes e outros produtos, para aromatizar alimentos e bebidas, e para adicionar aromas para incenso e produtos de limpeza doméstica.
Linalol é um álcool de terpeno natural encontrado em muitas flores e plantas de especiarias com muitas aplicações comerciais, a maioria das quais são baseadas em seu aroma agradável (floral, com um toque de tempero). Tem outros nomes, tais como β-linalol, álcool de linalilo, óxido de linaloila, p- linalol, alo-ocimenol, e 3,7-dimetil-1 ,6-octadien-3-ol.
Alguns exemplos de óleos essenciais compreendendo linalol que podem ser transformados de acordo com o apresente invenção são óleos essenciais de plantas dos géneros Ocimum, Copaifera, Mentha, e Cyperus. Preferencialmente, os óleos essenciais são de estoraque (Ocimum americanum), copaíba (Copaifera officinalis L, C. guianensis, C. reticulata, C. multijuga, C. confertiflora, C. langsdorffii, C. cariacea e C. cearensis), poejo (Mentha pulegium) e priprioca (Cyperus articulatus).
De acordo com a presente invenção, o óleo essencial compreendendo linalol é transformado a partir de reação por um micro-organismo expressando uma proteína citocromo P450, produzindo uma mistura de derivados de linalol. Preferencialmente os derivados de linalol são óxidos de linalol.
O micro-organismo expressando uma proteína citocromo P450 é um microorganismo transgênico. Mais preferencialmente, o micro-organismo transgênico é uma levedura. Ainda mais preferencialmente a levedura é Saccharomyces cerevisiae.
A proteína citocromo P450 expressa no micro-organismo transgênico utilizado no processo da presente invenção é preferencialmente uma farneseno sintase. Mais preferencialmente, a proteína citocromo P450 é a farneseno sintase de Artemísia annua L, CYP71 AV1 . Uma região codificante de farneseno sintase de Artemísia annua L, CYP71 AV1 útil na presente invenção pode ser obtida, por exemplo, a partir do número de acesso GenBank No. AY835398.
Exemplos de micro-organismos transgênicos expressando uma proteína citocromo P450 do tipo farneseno sintase, bem como suas sequências de aminoácidos e sequências codificantes e construções gênicas úteis na presente invenção podem ser encontrados nos documentos WO2012106405, WO200614837, WO200705604, WO200839499, WO2012149470, WO201595804, WO2012158466, US7172886, WO200685899, WO200914636, WO2008140492, WO2008133658, WO2009126623, WO2007139924, WO2007136847, WO200942070, WO201371 172, WO200727338 e WO2012135591 , aqui incorporados por referência.
O processo de transformação de óleos essenciais compreendendo linalol da presente invenção pode ser realizado ainda com cepas de leveduras disponíveis comercialmente como, por exemplo, as cepas Y1979 e Y5056 (Amyris Brasil S.A.).
O óleo essencial a ser transformado é adicionado ao meio de cultura do micro-organismo transgênico e então incubado, preferencialmente de acordo com os parâmetros abaixo. A reação de biotransformação de óleo essencial de acordo com a presente invenção é preferencialmente realizada em meio aeróbio. Além disso, o meio de cultura é mantido preferencialmente sob agitação durante a reação.
Preferencialmente, a densidade celular do micro-organismo é entre cerca de 1 ,5 e cerca de 20. Opcionalmente a densidade celular é de cerca de 1 ,5, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 ou 20. Mais preferencialmente, a densidade celular é de cerca de DO=10.
Preferencialmente, o tempo de reação é de cerca de 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 ou 50 horas. Mais preferencialmente o tempo de reação é entre cerca de 30 e cerca de 40 horas.
Preferencialmente, a temperatura de reação é entre cerca de 24 e cerca de 37 Q C. Opcionalmente a temperatura é de cerca de 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36 ou 37 Q C. Mais preferencialmente, a temperatura é entre cerca de 24 e 30 Q C. Ainda mais preferencialmente cerca de 30 Q C.
Preferencialmente, pH da reação é entre cerca de pH 4,0 e pH 7,0. Opcionalmente o pH da reação é de cerca de pH 4,0 4,5, 5,0, 5,5, 6,0, 6,5 ou 7,0. Mais preferencialmente o pH da reação é de cerca de pH 7,0.
A presente invenção fornece ainda composições de cosméticas compreendendo os derivados de linalol obtidos de acordo com o processo aqui descrito.
Exemplo 1
Em tubos de reação do tipo falcon e erlenmaeyer foram adicionados volumes de 1 , 2, 3, 4 e 5 mL de meio de cultura (DO=1 ,5, 3, 10 e 20) de Saccharomyces cerevisiae expressando a proteína citocromo P450 e de óleo essencial de estoraque (Ocimum americanum). Foram testados tempos de reação de 37-40 e 48-50 horas, temperaturas de reação de 24, 30 e 37 Q C e pH de 4,0, 5,5 e 7,0.
Na mistura de derivados de linalol obtida a partir das condições acima foram detectados óxido de linalol eis furanoide, óxido de linalol eis piranoide, epoxilinalol, 5-hidroxilinalol, 8-hidroxilinaolol, hotrienol, fenchona, fenchol, óxido de limoneno, entre outros. Os resultados referentes à obtenção dos compostos acima são representados na Tabela 1 .
Tabela 1
Parâmetro Resultados
Tubo de reação Falcon se mostrou uma opção superior para
Tubo Falcon x Erlenmeyer prover aeração ideal para 2 mL de cultura e reduzir a perda de substrato e produto por evaporação
Densidade celular 10 OD-mL assegurou a mais elevada
OD-ml= 1 ,5, 3, 10 e 20 quantidade de P450 presente, com menor perda de material em biomassa
Volume de cultura: 1 e 2 mL performaram de maneira similar e
1 , 2, 3, 4, 5 ml_ (a 10 OD- superior aos demais
mL, substrato escalonado
proporcionalmente)
Tempo de reação: Maior tempo de incubação levou a alguns novos
37-40h vs 48-50h picos de baixa intensidade
Temperatura de reação: Tendência de conversão: 24 Q C > 30 Q C > 37 Q C
24, 30, 37 Q C
pH da reação 7,0 > 5,5 > 4,0
4,0, 5,5, 7,0