Colores vivientes

Bacterias corrientes segregan colorantes atóxicos.

THOMAS FUCHS

Un equipo de investigación ha conseguido modificar una bacteria común para que segregue un arcoíris de colorantes con aplicaciones en alimentación, textiles, cosmética, etcétera. En este estudio demostrativo preliminar también se detalla por primera vez la producción natural de dos colores: el verde y el azul marino.

Algunos tintes se fabrican de forma natural a partir de plantas. Por ejemplo, el índigo se extrae de las hojas de plantas del género Indigofera, pero el proceso es costoso y laborioso. Las alternativas sintéticas a veces exigen el uso de precursores o subproductos que son tóxicos, que pueden ser liberados como contaminantes. Y los consumidores están dispuestos a pagar más por colorantes naturales, afirma Sang Yup Lee, químico e ingeniero biomolecular del Instituto de Ciencias y Técnicas Avanzadas de Corea. Así que él y sus colaboradores se dispusieron a genomodificar bacterias Escherichia coli para que fabricasen siete tintes naturales.

No solo tuvieron que retocar los microbios añadiendo genes específicos para que produjeran los tintes, sino que también los ayudaron a segregar los colores. Como los colorantes contienen tintes que son hidrófobos, normalmente no pueden atravesar la membrana celular de las bacterias, así que se acumulan en el interior de la célula y acaban matándola. Este problema ha frustrado desde hace mucho tiempo los intentos de los investigadores de biología sintética por producir «fábricas celulares» autosostenibles de productos químicos.

Lee y su equipo alteraron genéticamente sus E. coli, primero para obtener células más largas y después para convertir una parte de la superficie de membrana así ganada en sacos que envolviesen y expelieran las sustancias acumuladas. En lugar de recortar y eliminar los genes pertinentes, lo que en determinadas circunstancias podría matar las bacterias, introdujeron pequeñas secuencias de ARN que silenciaron esos genes no deseados pero esenciales. También insertaron un gen humano que hace que las bacterias formen bolsas microscópicas en su membrana para aumentar aún más la superficie de esta. El proceso completo aparece descrito en Advanced Science.

Lee afirma que su método de producción con E. coli no genera sustancias tóxicas y se podría incorporar a la industria hoy mismo, aunque «algunos colores serán más caros porque las concentraciones siguen siendo bastante pequeñas y son difíciles de producir».

Algún día la nueva técnica podría ayudar a modificar los microbios para que produzcan antibióticos hidrófobos, afirma Meta Kuehn, bioquímica de la Universidad Duke que no ha participado en la investigación. «Sería un avance formidable, ya que permitiría producir algunos antibióticos realmente difíciles de sintetizar», explica.

Lee ha trabajado en ingeniería metabólica durante 26 años y describe esos colorantes textiles y alimentarios como sus últimas correrías en la producción química industrial, que también ha incluido la fabricación de compuestos empleados en cosmética y farmacia. Una broma recurrente de sus colegas, añade con una sonrisa, es que pretende producir todos los compuestos químicos de un catálogo de laboratorio.

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