Riprodotto in laboratorio il pigmento dei polpi: svolta per il mimetismo bioispirato

Scienziati riproducono lo xantommatina con batteri: svolta bioispirata per il mimetismo artificiale.

Nel regno animale, la capacità di mimetizzarsi è una delle più affascinanti strategie di sopravvivenza. Polpi, calamari e seppie, membri della famiglia dei cefalopodi, sono maestri in quest’arte: riescono a cambiare colore e texture in tempo reale, confondendosi con l’ambiente circostante. Alla base di questo “superpotere” si trova una molecola naturale: lo xantommatina.

Questo pigmento, noto per le sue straordinarie proprietà cangianti, ha da tempo attirato l’attenzione di scienziati e ricercatori, ma la sua riproduzione in laboratorio si è sempre rivelata complessa e poco redditizia. Oggi però, un team guidato dalla Scripps Institution of Oceanography dell’Università di California – San Diego ha annunciato una svolta decisiva: per la prima volta è stato prodotto in grandi quantità lo xantommatina tramite batteri ingegnerizzati.

La tecnica, descritta in uno studio pubblicato su Nature Biotechnology, sfrutta un processo chiamato “biosintesi accoppiata alla crescita”, in cui la sopravvivenza stessa del batterio dipende dalla produzione del pigmento. Un ingegnoso trucco cellulare ha permesso di superare le resistenze naturali dell’organismo ospite, ottenendo una produzione fino a mille volte superiore rispetto ai metodi precedenti.

Dal mimetismo animale alla biotecnologia sostenibile

Oltre che nei polpi, la xantommatina è presente in molte specie di insetti, come le farfalle monarca o le libellule, dove contribuisce a colori vivaci e iridescenze tipiche. Nonostante le sue qualità visive, la molecola è rimasta per decenni poco utilizzabile a causa della difficoltà di sintesi e della scarsa resa nei processi chimici tradizionali.

Per ovviare al problema, i ricercatori californiani hanno lavorato per anni a una soluzione che combinasse genetica, automazione e robotica avanzata. L’organismo batterico è stato reso dipendente dalla sintesi del pigmento, associando alla produzione anche una sostanza secondaria (l’acido formico) che funge da carburante per la crescita cellulare. Il risultato? Una produzione autosufficiente e scalabile, basata su un singolo nutriente.

Applicazioni possibili: dal trucco mimetico agli schermi fotonici

Questa nuova frontiera della bioingegneria apre scenari concreti in vari settori. Il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti guarda al pigmento per sviluppi legati alla mimetizzazione attiva, mentre l’industria cosmetica è interessata alle sue proprietà come filtro UV naturale. Altre applicazioni spaziano da vernici termocromatiche e sensori ambientali fino a dispositivi optoelettronici e materiali intelligenti.

Il metodo sviluppato, oltre a risolvere un problema di disponibilità, rappresenta un modello per la produzione sostenibile di materiali bioispirati, lontano dai combustibili fossili e più in linea con l’equilibrio ambientale. Come ha dichiarato il coordinatore del progetto, Bradley Moore, “abbiamo appena scalfito la superficie di ciò che questa scoperta può offrire”.