O futuro da proteção solar está nas bactérias: o ingrediente que pode revolucionar os cremes de verão

Enquanto os humanos dependem de cremes e loções para se protegerem do sol, alguns peixes utilizam a sua própria defesa biológica há milhões de anos. Esta defesa é chamada de gradusol, uma molécula natural encontrada em ovos de peixe e vários organismos marinhos, capaz de absorver a radiação ultravioleta e reduzir os danos celulares causados pela exposição solar.

Agora, investigadores da Universidade de Jiangnan, na China, deram um passo significativo para tornar este composto disponível para uso humano. De acordo com um estudo publicado na revista Trends in Biotechnology, a equipa produziu com sucesso o gradusol de forma sustentável utilizando bactérias geneticamente modificadas, evitando assim os problemas ambientais e de escalabilidade associados à sua extração direta da natureza.

O estudo está a gerar entusiasmo porque o composto não só funcionaria como protetor solar, mas também como antioxidante, com propriedades comparáveis às da vitamina C.

Como conseguiram fabricar Gradusol em laboratório?

Até agora, um dos principais obstáculos era a baixa disponibilidade natural do gradusol. Extraí-lo de organismos marinhos era caro, ineficiente e difícil de ser ampliado para uso industrial.

Diante deste cenário, os cientistas optaram por uma abordagem diferente: transformar bactérias comuns em pequenas “fábricas biológicas”.

A equipa reconstruiu a via metabólica usada pelo peixe-zebra para produzir gradusol na bactéria Escherichia coli. De seguida, modificaram tanto a genética desses microrganismos como as condições de cultivo para aumentar o seu rendimento.

Os resultados surpreenderam até mesmo os investigadores. A produção do composto aumentou 93 vezes: de apenas 45,2 miligramas por litro para 4,2 gramas por litro.

“O objetivo era encontrar uma forma escalável e sustentável de produzir esta substância”, explicou Ping Zhang, autor principal do estudo. Ele acrescentou que atingir estes níveis de produção em laboratório representa um sinal promissor para o futuro desenvolvimento de protetores solares à base de ingredientes naturais.

Além disso, os testes demonstraram que quantidades relativamente pequenas de gradusol podem bloquear eficazmente os raios ultravioleta, reforçando o seu potencial comercial.

Mais do que proteção solar: um antioxidante natural

O interesse da indústria cosmética neste composto não se limita apenas à proteção solar.

Os investigadores observaram que o gradusol também pode combater os radicais livres gerados pela radiação UV, moléculas instáveis que danificam as células e aceleram o envelhecimento da pele.

Para analisar esta capacidade antioxidante, a equipa desenvolveu um teste baseado em mudanças de cor. Na experiência, um sinal químico roxo torna-se amarelo quando o gradusol neutraliza os radicais livres. Este mecanismo permitiu identificar rapidamente que cepas bacterianas produziam as maiores quantidades do composto.

“O método é mais simples, mais eficiente e mais barato do que as análises químicas tradicionais”, disse Ruirui Xu, co-líder do estudo e investigador da mesma universidade.

A procura por protetores solares mais seguros

A investigação surge num contexto de crescente questionamento de certos ingredientes usados em protetores solares convencionais.

Vários estudos têm alertado para os potenciais efeitos negativos de alguns filtros UV, tanto na saúde humana como nos ecossistemas marinhos. Em particular, existem preocupações relacionadas com a permeabilidade dérmica de certos compostos, bem como a sua potencial toxicidade celular e stress oxidativo.

Neste contexto, o gradusol surge como uma alternativa atraente. Segundo os autores do estudo, este filtro ultravioleta orgânico não apresentou efeitos nocivos conhecidos e está alinhado com a procura dos consumidores que procuram produtos mais naturais e sustentáveis.

O estudo não comparou o desempenho do gradusol com protetores solares comerciais, nem avaliou a sua segurança a longo prazo ou a sua viabilidade para produção industrial em larga escala. Além disso, qualquer aplicação comercial precisará de passar por processos regulatórios antes de chegar ao mercado.

Ainda assim, os investigadores estão otimistas. Xu acredita que, com a tecnologia atual, os primeiros produtos baseados neste composto poderão surgir nos próximos anos.

“Esperamos que as pessoas olhem além dos métodos tradicionais de extração”, concluiu Zhang. “As fábricas microbianas estão a surgir como uma forma mais sustentável de levar as descobertas científicas para o mundo real.”

Referência da notícia

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