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.
Cómo enseñaron a una bacteria a fabricar color
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.
De un experimento a una posible industria
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.
Un pigmento con historia y futuro
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.
Redefiniendo la biotecnología del futuro
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.
Referencias
- Bushin, L.B., Alter, T.B., Alván-Vargas, M.V.G. et al. Growth-coupled microbial biosynthesis of the animal pigment xanthommatin. Nat Biotechnol (2025). doi: 10.1038/s41587-025-02867-7
