Engenharia Bacteriana Permite Produção em Escala de Pigmento de Camuflagem de Cefalópodes

A capacidade de alteração de cor observada em polvos, um fenômeno ligado ao pigmento natural xantomatina, representava um desafio significativo para a síntese laboratorial devido à complexidade molecular do composto. Tentativas anteriores de síntese química resultavam em processos lentos, custos elevados e rendimentos baixos, inviabilizando a obtenção em escala. A extração direta de animais também se mostrou inviável por razões técnicas, ambientais e éticas.

Em novembro de 2025, pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD), em colaboração com o Centro Novo Nordisk de Biossustentabilidade na Dinamarca, anunciaram uma metodologia biotecnológica que supera essas limitações. A equipe desenvolveu uma cepa modificada da bactéria do solo *Pseudomonas putida* para gerar xantomatina em quantidades substanciais, demonstrando a eficácia da biotecnologia em replicar processos biológicos complexos.

A inovação central reside no sistema de "biossíntese acoplada ao crescimento" (GrowBio). Este método estabeleceu uma dependência intrínseca entre a proliferação celular e a síntese do pigmento. A engenharia metabólica forçou a bactéria a produzir formiato, uma molécula liberada durante a síntese da xantomatina, que, por sua vez, funciona como um impulsionador direto do crescimento bacteriano. Essa sinergia transforma a deficiência metabólica em um motor de produção, resultando em um aumento de rendimento de até mil vezes em comparação com métodos anteriores.

Utilizando açúcares simples como a glicose como matéria-prima, os cientistas conseguiram atingir produções em escala de gramas. A otimização foi aprimorada com a aplicação de evolução laboratorial adaptativa, estabelecendo a restauração de unidades de carbono (C1) como uma abordagem geral para acelerar a engenharia de biossínteses de produtos naturais em bactérias. Este processo de otimização acelerada, que antes poderia levar anos, foi drasticamente encurtado.

Esta conquista transcende a produção de um corante, estabelecendo uma nova via sustentável para o fornecimento de compostos valiosos à indústria. A técnica elimina a dependência de processos químicos poluentes, oferecendo uma fonte limpa, controlada e reprodutível, crucial para a fabricação em escala industrial. O modelo de acoplamento de crescimento abre caminho para a produção sustentável de uma vasta gama de produtos, incluindo materiais funcionais e produtos farmacêuticos, sinalizando uma mudança de paradigma na engenharia de bioprodutos.