El futuro de la protección solar está en las bacterias: el ingrediente que podría revolucionar las cremas de verano

Mientras los humanos recurren a cremas y lociones para protegerse del Sol, algunos peces llevan millones de años utilizando su propia defensa biológica. Se trata del gradusol, una molécula natural presente en huevos de peces y distintos organismos marinos, capaz de absorber la radiación ultravioleta y reducir el daño celular provocado por la exposición solar.

Ahora, investigadores de la Universidad de Jiangnan, en China, dieron un paso importante para acercar este compuesto al uso humano. Según un estudio publicado en la revista Trends in Biotechnology, el equipo logró producir gradusol de manera sostenible utilizando bacterias modificadas genéticamente, evitando así los problemas ambientales y de escala asociados a su extracción directa de la naturaleza.

La investigación genera expectativa porque el compuesto no solo funcionaría como filtro solar, sino también como antioxidante, con propiedades comparables a las de la vitamina C.

Cómo lograron fabricar gradusol en laboratorio

Hasta ahora, uno de los principales obstáculos era la baja disponibilidad natural del gradusol. Extraerlo de organismos marinos resultaba costoso, poco eficiente y difícil de escalar para un uso industrial.

Frente a ese escenario, los científicos optaron por un enfoque diferente: transformar bacterias comunes en pequeñas “fábricas biológicas”.

El equipo reconstruyó en la bacteria Escherichia coli la vía metabólica utilizada por el pez cebra para generar gradusol. Después, modificó tanto la genética de esos microorganismos como las condiciones de cultivo para aumentar su rendimiento.

Los resultados sorprendieron incluso a los investigadores. La producción del compuesto se multiplicó 93 veces: pasó de apenas 45,2 miligramos por litro a 4,2 gramos por litro.

“El objetivo era encontrar una forma escalable y sostenible de producir esta sustancia”, explicó Ping Zhang, autor principal del trabajo. Según detalló, alcanzar esos niveles de producción en laboratorio representa una señal prometedora para el desarrollo futuro de protectores solares basados en ingredientes naturales.

Además, las pruebas realizadas mostraron que cantidades relativamente pequeñas de gradusol podrían bloquear eficazmente los rayos ultravioleta, lo que refuerza su potencial comercial.

Más que protección solar: un antioxidante natural

El interés de la industria cosmética por este compuesto no se limita únicamente a la protección contra el Sol.

Los investigadores observaron que el gradusol también podría combatir los radicales libres generados por la radiación UV, moléculas inestables que dañan las células y aceleran el envejecimiento de la piel.

Para analizar esa capacidad antioxidante, el equipo desarrolló una prueba basada en cambios de color. En el experimento, una señal química púrpura se vuelve amarilla cuando el gradusol neutraliza radicales libres. Ese mecanismo permitió identificar rápidamente cuáles cepas bacterianas producían mayores cantidades del compuesto.

“El método es más simple, eficiente y económico que los análisis químicos tradicionales”, señaló Ruirui Xu, colíder del estudio e investigador de la misma universidad.

La búsqueda de protectores solares más seguros

La investigación surge en un contexto de creciente cuestionamiento hacia ciertos ingredientes utilizados en protectores solares convencionales.

Diversos estudios han advertido sobre posibles efectos negativos de algunos filtros UV, tanto para la salud humana como para los ecosistemas marinos. En particular, existen preocupaciones relacionadas con la permeabilidad dérmica de ciertos compuestos, así como con su potencial toxicidad celular y estrés oxidativo.

En ese escenario, el gradusol aparece como una alternativa atractiva. Según los autores del trabajo, este filtro ultravioleta orgánico no mostró efectos perjudiciales conocidos y encaja con la demanda de consumidores que buscan productos más naturales y sostenibles.

El estudio no comparó el desempeño del gradusol con protectores solares comerciales, ni evaluó su seguridad a largo plazo o su producción industrial a gran escala. Además, cualquier aplicación comercial necesitará atravesar procesos regulatorios antes de llegar al mercado.

Aun así, los investigadores son optimistas. Xu considera que, con la tecnología actual, podrían aparecer los primeros productos basados en este compuesto dentro de los próximos años.

“Esperamos que la gente mire más allá de los métodos de extracción tradicionales”, concluyó Zhang. “Las fábricas microbianas están emergiendo como una forma más sostenible de llevar los descubrimientos científicos al mundo real”.

Referencia de la noticia

Wang J, Wang Y, Wu Q, Zhang Y. Multidimensional engineering of Escherichia coli for efficient biosynthesis of cis-3-hydroxypipecolic acid. Bioresour Technol. 2023 Aug; 382:129173. doi: 10.1016/j.biortech.2023.129173