Ученые научили бактерии секрету камуфляжа осьминога

Ученые из Океанографического института Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали революционный метод производства ксантомматина — природного пигмента, отвечающего за способность осьминогов и кальмаров к камуфляжу. Используя подход «сопряженного с ростом биосинтеза», исследователи создали саморегулирующуюся систему, где выживание бактерий напрямую зависит от производства пигмента, что увеличило выход продукта в 1000 раз по сравнению с традиционными методами.

Ключевым инновационным решением стало создание генетически модифицированных бактерий, которые производят как целевой пигмент, так и муравьиную кислоту, необходимую для их роста. Это создает самоподдерживающийся цикл: чем больше пигмента производится, тем больше энергии получают бактерии для роста. Использование роботизированных систем и лабораторной эволюции позволило дополнительно оптимизировать продуктивность штаммов, достигнув выхода 1-3 грамма пигмента на литр против 5 миллиграмм традиционными методами.

Это достижение открывает новые возможности для создания устойчивых материалов, включая фотоэлектронику, термопокрытия, красители и УФ-защитную косметику. Методология может быть адаптирована для производства других ценных соединений, способствуя переходу от нефтехимических продуктов к биовдохновленным материалам. Интерес к технологии уже проявили Министерство обороны США и косметические компании.