Биологи из Калифорнийского университета создали промышленную технологию синтеза пигмента маскировки

Группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UC San Diego) разработала технологию масштабного биосинтеза пигмента ксантомматин — вещества, обеспечивающего способность головоногих моллюсков к маскировке.

Ксантомматин присутствует у осьминогов, кальмаров, каракатиц, а также у насекомых, таких как бабочки-монархи и стрекозы, придавая им характерные оранжевые и красные оттенки. До настоящего времени его получение в лабораторных условиях было затруднено из-за крайне низкой эффективности традиционных методов. Выход составлял всего несколько миллиграммов на литр. Новый подход, основанный на генетически модифицированных бактериях и системе биосинтеза, связанного с ростом, позволяет производить до трёх граммов пигмента на литр — в тысячу раз больше.

Суть метода заключается в том, что выживание бактерий напрямую зависит от их способности синтезировать ксантомматин. При этом каждый цикл синтеза сопровождается образованием муравьиной кислоты, стимулирующей рост микроорганизмов и создающей замкнутую продуктивную систему. Для оптимизации штаммов использовались роботизированные платформы и алгоритмы машинного обучения.

По словам ведущего автора исследования Лии Бушин, ныне преподавателя Стэнфордского университета, новый подход позволил преодолеть ключевое ограничение — дефицит материала для исследований. Старший автор работы, морской химик Брэдли Мур, отметил, что технология открывает путь к созданию устойчивых, нефтехимически независимых производств пигментов для косметики, фотоэлектроники, адаптивных покрытий и сенсоров. Интерес к разработке уже проявили Министерство обороны США и ряд компаний в сфере ухода за кожей.

Источник: InterestingEngineering