Какое отношение камуфляж осьминога имеет к солнцезащитному крему
Головоногие моллюски, такие как осьминоги, кальмары и каракатицы, обладают завораживающей способностью менять цвет своей кожи, чтобы маскироваться под окружающую среду. Эта уникальная способность обусловлена множеством биологических процессов с участием природного пигмента под названием ксантоматин. Таким образом, различные отрасли промышленности заинтересованы в использовании ксантоматина в таких продуктах, как краски и натуральные солнцезащитные кремы, но этот пигмент трудно исследовать. Получение ксантоматина от животных не очень эффективно, а традиционные лабораторные методы трудоемки и малопродуктивны.
Теперь команда исследователей нашла способ получать в 1000 раз больше ксантоматина, чем при предыдущих подходах—заставляя это делать одну-единственную бактерию. Хотя это может показаться излишним, это достижение имеет значительные последствия для широкого спектра областей, от биологии животных и химии до косметики и военного дела.
“Нам потребовался совершенно новый подход к решению этой проблемы,”Лия Бушин, биолог-химик и специалист по натуральным продуктам из Стэнфордского университета, — говорится в заявлении. Бушин является ведущим автором исследования, недавно опубликованного в журнале Nature Biotechnology. “По сути, мы придумали способ заставить бактерии производить больше материала, который нам нужен”.
[ По теме: Руки осьминога — самые гибкие в животном мире. ]
Обычно микробы сопротивляются использованию своих основных ресурсов для создания чего-то незнакомого, не манипулируя своими генами по-настоящему. Чтобы решить эту проблему, Бушин и ее коллеги связали производство ксантоматина с выживанием бактерии. В частности, они начали с создания генетически модифицированной бактерии, которая могла бы жить, только если бы производила ксантоматин и другое химическое вещество, называемое муравьиной кислотой, которое стимулирует рост клеток. Динамика, по сути, представляет собой самоподдерживающийся цикл — если бактерия не производит ксантоматин, она не растет, объяснил Бушин.
“Большое количество ранее редкого вещества, такого как ксантоматин, позволяет ученым исследовать его свойства используется в качестве антиоксиданта, пигмента или вещества, изменяющего цвет, во многих видах продуктов”, — рассказывает Брэдли Мур, старший автор исследования и морской химик, работающий в Калифорнийском университете в Сан-Диего и Scripps Oceanography, в интервью Popular Science. “Мы уже изучаем возможности сотрудничества с косметической компанией и изучаем другие практические области применения, такие как производство красок и сенсоров”.
По словам команды, Министерство обороны Соединенных Штатов также проявило интерес. Авторы исследования также утверждают, что их метод может работать с другими химическими веществами, что, возможно, поможет промышленностям перейти от материалов на основе ископаемого топлива к природным альтернативам.
“Когда мы будем смотреть в будущее, люди захотят переосмыслить то, как мы производим материалы для поддержания синтетического образа жизни 8 миллиардов человек на Земле”, — заключил Мур в своем заявлении. “Благодаря федеральному финансированию мы открыли новый многообещающий путь для создания материалов, вдохновленных природой, которые будут полезны людям и планете”.
Другие статьи: