Estrazione e caratterizzazione di un nuovo pigmento naphthazarin glicosilato da Aspergillus unguis AUMC15225 dei mangrovieti

Perché il colore dalla natura conta

Dai vestiti che indossiamo ai cibi che consumiamo, i coloranti sintetici sono ovunque—and molti di essi sollevano preoccupazioni per la salute e per l’ambiente. Questo studio esplora un nuovo modo di ottenere colore intenso e stabile da una fonte sorprendente: un fungo che vive sulle radici delle mangrovie nel Mar Rosso. I ricercatori hanno scoperto e mappato con cura la struttura di un pigmento rosso precedentemente sconosciuto che combina un nucleo classico da colorante con uno zucchero naturale, rendendolo sia idrosolubile sia sorprendentemente resistente. Il loro lavoro apre la strada a futuri coloranti più sicuri per le persone e per gli ecosistemi, pur resistendo al calore, alla luce e al tempo.

Una fabbrica nascosta sulle radici delle mangrovie

Le foreste di mangrovie si trovano al confine tra terra e mare, dove le radici sono immerse in acque salate e in continuo mutamento. Queste condizioni ostili favoriscono i microbi con chimiche insolite, inclusi funghi che producono molecole protettive per affrontare lo stress. Il team ha isolato uno di questi funghi, Aspergillus unguis, cresciuto su radici aeree in una riserva di mangrovie del Mar Rosso. Quando hanno coltivato questo fungo in un brodo salato in laboratorio, il liquido limpido è diventato progressivamente rosso dopo circa nove giorni. Il tempismo ha indicato che il pigmento è un prodotto “secondario”—qualcosa che il fungo produce non per la crescita di base, ma probabilmente per difesa o sopravvivenza—suggerendo un composto specializzato e potenzialmente utile.

Dal brodo rosso al pigmento puro

Per lavorare con il pigmento, gli scienziati hanno prima dovuto estrarlo dal mezzo di coltura. Poiché il colore rimaneva ostinatamente nella fase acquosa quando miscelato con solventi oleosi, hanno dedotto che era altamente polare—cioè naturalmente attratto dall’acqua piuttosto che dai grassi. Dopo aver rimosso proteine e altre impurità, hanno ottenuto una polvere marrone-rossastra scura che si scioglieva completamente in alcol di elevata qualità. Questa facilità di estrazione è un vantaggio rispetto ai pigmenti intrappolati all’interno delle cellule, che richiedono lisciviazione meccanica. I primi test hanno anche mostrato che il pigmento non era miscelato con comuni composti vegetali come fenoli o flavonoidi, ma includeva componenti carboidratici, suggerendo che uno zucchero fosse chimicamente legato al nucleo colorato.

Colore che rimane forte

Molti colori naturali sbiadiscono o cambiano quando esposti al calore o ad acidi e basi estremi, limitandone l’uso pratico. Il nuovo pigmento si è dimostrato particolarmente resistente. Ha mantenuto il colore in un intervallo di pH che va da fortemente acido a fortemente alcalino e ha resistito a temperature fino al punto di ebollizione dell’acqua, perdendo solo pochi punti percentuali di intensità. Anche dopo sei mesi a temperatura ambiente non è stato osservato alcun cambiamento visibile o deposizione. Queste caratteristiche, combinate con la sua natura idrofila, rendono il pigmento un candidato solido per applicazioni in cui la stabilità del colore è critica, dagli alimenti e i tessuti ai cosmetici e ai rivestimenti che devono sopportare processi e stoccaggio.

Smontare l’architettura del pigmento

Per comprendere perché il pigmento si comporta così bene, i ricercatori si sono rivolti a un insieme di metodi strutturali. Le misure di assorbimento della luce hanno mostrato un picco caratteristico tipico di una famiglia di composti noti come naftochinoni, usati da tempo come coloranti e studiati per il loro potenziale medico. La cromatografia liquida ad alte prestazioni ha separato il pigmento in due forme quasi identiche, entrambe con lo stesso colore ma differendo sottilmente nell’assetto tridimensionale. L’analisi infrarossa, la spettrometria di massa e la risonanza magnetica nucleare hanno poi convergono su un’unica architettura: un anello di naftazarin classico—la parte che conferisce la tonalità rosso profondo—decorato con uno zucchero a cinque atomi di carbonio chiamato arabinosio, legato tramite un “ponte” di ossigeno. La struttura finale, denominata 2-O-β-L-arabinofuranosyl-5,8-dihydroxy-1,4-naphthoquinone, è la prima del suo genere riportata in natura, e le due forme si spiegano meglio come stereoisomeri—varianti speculari nel modo in cui l’anello zuccherino è orientato nello spazio.

A cosa potrebbe portare questa scoperta

Tracciando questo pigmento dalle radici delle mangrovie fino al progetto molecolare, lo studio apre una porta a tecnologie del colore più verdi. L’attacco dello zucchero migliora la solubilità in acqua e probabilmente protegge il nucleo del colorante, contribuendo a spiegare la sua stabilità e suggerendo un comportamento biologico favorevole, come una minore tossicità non specifica e una migliore compatibilità con i tessuti viventi. Pur non arrivando a testare gli effetti biologici o a mappare completamente la via biosintetica del fungo, il lavoro stabilisce i funghi associati alle mangrovie come una fonte promettente di nuovi coloranti naturali. In termini semplici, gli autori hanno trovato e decodificato un colore rosso resistente e idrofilo prodotto da un fungo influenzato dall’ambiente marino—esattamente il tipo di ingrediente che un giorno potrebbe contribuire a sostituire coloranti sintetici problematici con alternative più sicure e sostenibili.

Citazione: Alkersh, B.M., Ghozlan, H.A., Sabry, S.A. et al. Extraction and characterization of a novel glycosylated naphthazarin pigment from mangrove Aspergillus unguis AUMC15225. Sci Rep 16, 11238 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43500-0

Parole chiave: pigmenti naturali, funghi delle mangrovie, naftochinone, coloranti biobased, metaboliti secondari fungini