Bactérias produzem corantes em todas as cores do arco-íris

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/06/2021

Além de produzir todas as cores do arco-íris, as bactérias foram modificadas para produzir e secretar os corantes de forma eficiente.
[Imagem: Dongsoo Yang et al. - 10.1002/advs.202100743]

Corantes naturais de bactérias

Pesquisadores coreanos desenvolveram bactérias geneticamente modificadas capazes de produzir três carotenoides e quatro derivados da violaceína.

Isso permitiu pela primeira vez produzir as sete cores do espectro do arco-íris usando unicamente uma fonte biológica.

Os corantes são amplamente utilizados em nossas vidas e estão diretamente relacionados à saúde humana, quando ingerimos aditivos usados nos alimentos industrializados e usamos cosméticos. No entanto, a maioria desses corantes é feita a partir de petróleo, vez por outra estando envolvidos em efeitos colaterais e alergias - isso sem contar as questões ambientais envolvendo, entre outros, a poluição da água pelo tingimento de tecidos.

Por essas razões, a demanda para a produção de corantes naturais a partir de microrganismos tem aumentado, mas não havia oferta devido ao alto custo da biotecnologia envolvida e ao baixo rendimento dos processos de sua obtenção.

Dongsoo Yang e colegas do Instituto Kaist, na Coreia do Sul, superaram esse desafio integrando estratégias de engenharia metabólica e engenharia de membrana para criar cepas geneticamente modificadas da bactéria Escherichia coli, cada linhagem projetada para produzir uma das sete cores do arco-íris.

Foi também a primeira vez que se obteve a produção de corantes naturais nas cores verde e azul-marinho a partir de bactérias.

Corantes biológicos

Até o momento, a equipe se concentrou na produção de corantes naturais hidrofóbicos, úteis para alimentos lipofílicos e tingimento de roupas.

Quando os corantes hidrofóbicos são produzidos pelas bactérias, eles se acumulam dentro da célula. Como a capacidade de armazenamento de uma célula bacteriana é limitada, os pesquisadores reprojetaram a morfologia celular para criar vesículas de membrana interna, estruturas membranosas esféricas que aumentam a capacidade intracelular de acumular os corantes. Para aumentar ainda mais a produção, eles criaram também vesículas de membrana externa para secretar os corantes naturais.

As estratégias também serão úteis para a produção eficiente de outros produtos naturais industrialmente importantes usados nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética.

"Como manter uma boa saúde em uma sociedade em envelhecimento está se tornando cada vez mais importante, esperamos que a tecnologia e as estratégias desenvolvidas aqui desempenhem um papel fundamental na produção de outros produtos naturais valiosos, de importância médica ou nutricional," disse o professor Sang Lee.

Mais tópicos