Bacterias con "superpoderes": logran fabricar el pigmento secreto del camuflaje del pulpo

Investigadores de la Universidad de California en San Diego han conseguido un avance biotecnológico que permite, por primera vez, producir en masa un pigmento natural que utilizan los pulpos y otros cefalópodos para cambiar de color y camuflarse en su entorno. La sustancia, llamada xantommatina, es un omocromo con propiedades ópticas que hasta ahora era prácticamente inaccesible para la ciencia debido a su compleja estructura química.

El estudio, publicado el 3 de noviembre de 2025 en la revista Nature Biotechnology, describe una técnica innovadora que acopla la supervivencia de bacterias a la producción del pigmento, forzándolas metabólicamente a sintetizar xantommatina como condición para poder crecer.

Microbios que producen pigmento para sobrevivir

Los científicos utilizaron como base la bacteria Pseudomonas putida, ampliamente usada en ingeniería genética. A través de una modificación en su metabolismo, eliminaron su capacidad natural para producir un tipo de compuesto esencial conocido como C1 (unidades de un carbono necesarias para la biosíntesis celular). Luego, diseñaron una vía biosintética artificial en la que la producción de xantommatina libera ácido fórmico, una fuente de carbono que restaura la vía metabólica bloqueada.

Gracias a este diseño, la bacteria solo puede sobrevivir si produce xantommatina, ya que el ácido fórmico generado durante el proceso es el único mecanismo que tiene para obtener el compuesto esencial que le permite crecer. Es decir, el crecimiento de la bacteria queda biológicamente ligado a la producción del pigmento.

De 5 miligramos a 3 gramos por litro

Este sistema de "biosíntesis acoplada al crecimiento", tal y como lo definen los autores del estudio, ha permitido obtener hasta 3 gramos de pigmento por litro de cultivo, frente a los 5 miligramos por litro que se obtenían con métodos anteriores. El salto en eficiencia es clave para poder pensar en posibles aplicaciones industriales o comerciales.

Además, los investigadores aplicaron técnicas de evolución adaptativa en laboratorio y herramientas bioinformáticas para mejorar aún más el rendimiento, haciendo que las bacterias pudieran producir el pigmento a partir de fuentes simples como la glucosa.

Ropa, cosméticos y sensores: aplicaciones posibles

Aunque aún se encuentra en fase experimental, la capacidad de producir xantommatina de forma controlada y en grandes cantidades abre la posibilidad de aplicarla en materiales inteligentes capaces de cambiar de color, similares a la piel de los pulpos. Este tipo de pigmentos podrían emplearse en ropa con propiedades ópticas adaptativas, dispositivos ópticos avanzados, tintes naturales o incluso en cosmética.

El estudio también muestra como esta técnica de producción basada en bacterias puede extenderse a otros compuestos naturales difíciles de obtener, y se considera un paso hacia una biomanufactura más limpia, eficiente y sostenible, sin necesidad de procesos químicos agresivos ni extracción animal.

Estudio respaldado por instituciones públicas

El proyecto ha contado con financiación del Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos (NIH), la Oficina de Investigación Naval de EE.UU. (ONR) y la Fundación Novo Nordisk, entre otras entidades. Los investigadores también han presentado una solicitud de patente sobre esta tecnología, lo que anticipa un posible desarrollo comercial.

Entre los autores figuran Leah B. Bushin (primera autora), Bradley S. Moore (director del laboratorio), y Adam M. Feist, todos ellos vinculados a la Universidad de California en San Diego. También colaboran científicos del Centro de Biosostenibilidad de la Universidad Técnica de Dinamarca y del laboratorio de biología sintética de Novo Nordisk.