Los cefalópodos, como los pulpos y las sepias, son famosos por su capacidad para mimetizarse perfectamente con su entorno, gracias en parte al pigmento xantomatina. Hasta ahora, estudiar y obtener este pigmento ha sido difícil, ya que las fuentes naturales producen muy poco y la síntesis química tradicional en laboratorio es ineficaz. El equipo de la Universidad de California en San Diego se dio cuenta de que resolver el problema del suministro era la clave para desvelar tanto la biología fundamental como la aplicación práctica de este pigmento ‘superpoderoso’.
Ingeniería microbiana para fabricar pigmento
El novedoso enfoque del equipo consistió en modificar genéticamente bacterias para producir grandes cantidades de xantomatina, vinculando la supervivencia de las bacterias a la producción de pigmento, un método denominado biosíntesis acoplada al crecimiento. Las bacterias se modificaron para que solo prosperaran si generaban el pigmento (y una sustancia química complementaria, el ácido fórmico) en un ciclo autosostenible. Mediante la evolución adaptativa en laboratorio y herramientas bioinformáticas personalizadas, los investigadores lograron rendimientos de 1-3 gramos por litro, en comparación con los pocos miligramos por litro que se obtenían con los métodos tradicionales.
“Este pigmento natural es el que da al pulpo o al calamar su capacidad de camuflaje, un superpoder fantástico, y nuestro logro en el avance de la producción de este material es solo la punta del iceberg”
— Bradley Moore, autor principal del estudio y químico marino de la Universidad de California en San Diego
Del pigmento a los materiales respetuosos con el planeta
Más allá de la biología, este avance es muy prometedor para la fabricación sostenible. El equipo sugiere que este método inspirado en la naturaleza podría hacer que las industrias dejaran de utilizar productos químicos derivados de combustibles fósiles y pasaran a utilizar materiales producidos biológicamente. Las posibles aplicaciones van desde materiales que cambian de color y recubrimientos térmicos hasta cosméticos con protección UV y sensores medioambientales. Con el interés ya emergente de los sectores de la defensa y el cuidado de la piel, este avance puede marcar un nuevo capítulo en la forma en que fabricamos y utilizamos los pigmentos funcionales.