Un equipo internacional consiguió que una bacteria produzca el pigmento que permite a los pulpos y calamares cambiar de color, abriendo la puerta a nuevos materiales sostenibles.

 El asombroso talento de los pulpos para cambiar de color ha fascinado a la ciencia durante décadas. 

Su piel puede pasar del blanco al rojo o al marrón en segundos gracias a un pigmento natural llamado xantommatina, responsable de sus efectos de camuflaje. Aunque se sabía de su existencia, reproducirlo fuera de un animal siempre había sido un desafío casi imposible.

Hasta ahora, los intentos por sintetizar xantommatina en el laboratorio eran lentos, costosos y con resultados mínimos.

 Su estructura química es tan compleja que, durante años, los científicos apenas lograron obtener pequeñas cantidades del pigmento.

 El avance llegó desde la Universidad de California en San Diego, donde un grupo de investigadores desarrolló una técnica biológica que cambia por completo la manera en que se fabrican estos compuestos naturales.

Por primera vez, una bacteria fue capaz de producir grandes cantidades del pigmento que da color a los pulpos y mariposas. 

La investigación, publicada en Nature Biotechnology, demuestra que la biotecnología puede imitar de forma eficiente un proceso natural que parecía exclusivo del mundo animal.

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El equipo utilizó una cepa modificada de Pseudomonas putida, una bacteria común en el suelo y muy utilizada en biotecnología. 

En lugar de forzarla a producir el pigmento —algo que normalmente reduce su capacidad de crecer—, los científicos crearon un sistema inteligente en el que la bacteria solo podía sobrevivir si generaba xantommatina.

Este ingenioso diseño estableció un vínculo directo entre el crecimiento de la célula y la producción del pigmento.

La clave fue introducir una especie de bucle metabólico: cada vez que la bacteria fabricaba una molécula de xantommatina, liberaba al mismo tiempo formiato, una sustancia que la ayudaba a crecer. 

El resultado fue una simbiosis perfecta entre supervivencia y producción, donde el interés del microorganismo coincidía con el objetivo del laboratorio.

Esta estrategia, conocida como “biosíntesis acoplada al crecimiento”, no solo resolvió un problema técnico, sino que demostró una nueva forma de aprovechar la biología. 

El proceso permitió aumentar hasta mil veces los niveles de producción respecto a los métodos anteriores, un salto enorme que convierte a las bacterias en auténticas fábricas de pigmentos naturales.

El trabajo no se quedó en una prueba aislada. Los investigadores aplicaron técnicas de evolución dirigida, utilizando robots y herramientas de bioinformática para que las bacterias aprendieran a fabricar el pigmento con mayor eficiencia.

 Este tipo de evolución controlada permitió que los microorganismos mejoraran por sí mismos, generando cada vez más producto sin intervención constante.

Gracias a este enfoque, se alcanzaron producciones a escala de gramos a partir de simples azúcares como la glucosa, un avance que abre la posibilidad de fabricar pigmentos naturales a gran escala y sin recurrir a procesos químicos contaminantes. El hallazgo muestra que la biología puede ofrecer soluciones sostenibles a problemas industriales complejos.

Más allá de su valor científico, este tipo de biotecnología puede aplicarse en materiales que reaccionen a la luz o el calor, en recubrimientos inteligentes, protectores solares naturales o tintes ecológicos.

La misma técnica podría adaptarse para producir otros compuestos valiosos que hoy dependen del petróleo o de procesos poco sostenibles.

La xantommatina no solo da color a los pulpos y calamares. También está presente en insectos como las mariposas monarca, las libélulas o las moscas, responsables de tonos brillantes que van del naranja al rojo. Sin embargo, obtenerla directamente de estos animales nunca fue una opción viable, tanto por la dificultad técnica como por razones éticas y ambientales.

Este nuevo método elimina la necesidad de extraer el pigmento de la naturaleza. Al poder producirlo con bacterias en un laboratorio, se garantiza una fuente limpia, controlada y reproducible. La biología sintética permite ahora fabricar en días lo que antes requería años de investigación.

Los científicos aseguran que este logro no solo ayuda a entender cómo los animales crean sus colores, sino que también ofrece una herramienta para diseñar materiales inspirados en ellos.

La línea que separa la biología de la ingeniería se vuelve cada vez más fina, con aplicaciones que podrían transformar sectores como la cosmética, la defensa o la electrónica.

El avance marca un cambio en la forma de pensar la biotecnología. Hasta ahora, fabricar compuestos naturales en bacterias requería años de ensayo y error para optimizar la producción. Con el enfoque acoplado al crecimiento, ese proceso se acelera, ya que las propias bacterias se “autoseleccionan” para mejorar.

 Los investigadores creen que este modelo puede aplicarse a una amplia variedad de productos, desde medicamentos hasta pigmentos y materiales funcionales. 

El logro demuestra que la naturaleza sigue siendo la mejor maestra para crear materiales innovadores y sostenibles. A medida que se refinen estas técnicas, podríamos ver una nueva generación de productos fabricados no por máquinas, sino por organismos vivos diseñados para producir exactamente lo que necesitamos.

Con información de Muy Interesante

En el baño hay un artículo que contienen más bacterias y microbios que el inodoro, según un estudio científico. Se trata de las alfombras, que debe ser lavada por los menos una vez a la semana o cada dos.

Sin embargo, un estudio revela la asombrosa realidad y es que “una encuesta encontró que un tercio admitió lavar sus tapetes solo dos veces al año”.

El dato lo revela Rikki Fothergill, experto en limpieza de la empresa británica de comercio electrónico Big Bathroom Shop, citado por The New York Post, quien dijo que “la alfombra de baño tiene incluso más bacterias que el asiento del inodoro”.

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Dentro de las recomendaciones que hace el experto destaca mantener el lavamanos limpios, para lo cual recomienda lavarlo con frecuencia para mantenerlo libre de moho. «Es importante tener en cuenta que con niveles de humedad elevados… es posible que desee lavarse con más frecuencia de lo habitual para evitar la acumulación de moho»,  explicó.

Pero no solo el moho, puede afectar la higiene del baño, pues en la alfombra de baño se instalan bacterias que se liberan cada vez que se descarga el inodoro.

Por eso es que se recomienda cerrar la tapa de la poceta antes de bajar el agua, para evitar la propagación de bacterias.

También recomienda, para reducir  el moho o los hongos,  en el tapete colgarlo para que se seque entre baños o duchas.

Explicó que  “la limpieza de una alfombra de ratán requerirá más cuidado para no dañar el material natural. Sería mejor usar un paño para limpiar con cuidado en lugar de lavarlo en una máquina como un tapete de algodón normal”.

En caso que el tapete tenga tiene ventosas, necesitarás un poco de peróxido de hidrógeno o lejía diluida. «Coloque el tapete en la bañera o en el fregadero grande con las ventosas hacia arriba, enjuáguelo con peróxido de hidrógeno o una solución de lejía muy diluida durante unas horas y luego frote con un cepillo de cerdas», agrega.

Diana Carolina Rubiano, profesora de la Facultad de Ciencias Básicas de la Universidad Tecnológica de Bolívar (UTB), lleva a cabo un estudio científico que permitió determinar el potencial de bacterias que viven por debajo de los 5°C provenientes de sedimentos marinos de la Antártida, para la degradación del PET (Tereftalato de Polietileno), un tipo de plástico usado en envases de bebidas y textiles; así dio a conocer Ivis Martínez Pimienta en El Nuevo Siglo.

El estudio permitió el aislamiento y caracterización de ocho cepas bacterianas capaces de crecer usando como única fuente de carbono PET. 

La evaluación de degradación del material indicó pérdida de peso de hasta 7%, afectación de la estructura química del polímero y evidencia de cambios físicos en las películas en forma de grietas y agujeros.

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Rubiano también dice que ”Estas bacterias presentan una gran importancia económica y biotecnológica, ya que su uso en biorremediación puede contribuir a la implementación de estrategias alternativas para el tratamiento de este tipo de residuos que permitan controlar y mitigar el impacto ambiental ocasionado por el plástico”.

En este sentido, el aislamiento y la caracterización de bacterias degradadoras de PET de sedimentos antárticos, representa un aporte a la generación de nuevo conocimiento sobre el potencial de microorganismos que viven en condiciones extremas para degradar polímeros derivados del petróleo y para la biorremediación de ambientes contaminados con plástico.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Yale descubrió que la luz es un sorprendente aliado para fomentar esta actividad electrónica dentro de las bacterias del biofilm.

Al exponer a la luz los nanocables producidos por las bacterias, descubrieron que la conductividad eléctrica se multiplicaba por 100.

En el nuevo estudio, un equipo de Yale dirigido por el investigador postdoctoral Jens Neu y la estudiante de posgrado Catharine Shipps concluyó que una proteína que contiene metales, conocida como citocromo OMC, que compone los nanocables bacterianos, actúa como un fotoconductor natural.

Vale recordar que el mundo natural tiene su propia red eléctrica, formada por una red global de diminutos nanocables generados por bacterias del suelo y los océanos que respiran exhalando el exceso de electrones.

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Respiran metales

Es habitual que todos los seres vivos respiren oxígeno para deshacerse del exceso de electrones al convertir los nutrientes en energía.

Sin embargo, sin acceso al oxígeno, las bacterias del suelo que viven en las profundidades de los océanos o enterradas bajo tierra han desarrollado, a lo largo de miles de millones de años, una forma de respirar «respirando minerales«, como si bucearan, a través de diminutos filamentos de proteínas llamados nanocables.

Los investigadores descubrieron que cuando estas bacterias se exponían a la luz, la corriente eléctrica aumentaba sorprendentemente. Esto se debe a que la mayoría de las bacterias analizadas existen en las profundidades del suelo, lejos del alcance de la luz.

Con información EcoInventos