Dunaliella salina -Dunaliella salina

Dunaliella salina
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Orangefarbene Dunaliella salina in Meersalz
Wissenschaftliche Klassifikation bearbeiten
(ohne Rang): Viridiplantae
Stamm: Chlorophyta
Klasse: Chlorophyceen
Befehl: Chlamydomonadales
Familie: Dunaliellaceae
Gattung: Dunaliella
Spezies:
D. salina
Binomialer Name
Dunaliella salina
(Dunal) Teodoresco

Dunaliella salina ist eine Art von halophilen grünen Mikroalgen vor allem in Meersalzfelder gefunden. Bekannt für seine antioxidative Wirkung aufgrund seiner Fähigkeit, große Mengen an Carotinoiden zu bilden , wird es in Kosmetika und Nahrungsergänzungsmitteln verwendet . Nur wenige Organismen überleben können wie D. salina so hohen Salzbedingungen wie auch in Salinen . Um zu überleben, haben diese Organismen hohe Konzentrationen an β-Carotin zum Schutz vor dem intensiven Licht und hohe Konzentrationen an Glycerin zum Schutz gegen osmotischen Druck . Dies bietet die Möglichkeit zur kommerziellen biologischen Herstellung dieser Substanzen.

Geschichte

Dunaliella salina wurde von Emanoil C. Teodoresco aus Bukarest, Rumänien, nach ihrem ursprünglichen Entdecker Michel Felix Dunal benannt , der 1838 erstmals wissenschaftlich über die Sichtung des Organismus in Salzwasser- Verdunstungsbecken in Montpellier, Frankreich, berichtete . Er nannte den Organismus zunächst Haematococcus salinus und Protococcus . Der Organismus wurde 1905 von Teodoresco und Clara Hamburger aus Heidelberg, Deutschland , gleichzeitig vollständig als neue, separate Gattung beschrieben . Teodoresco war der erste, der seine Arbeit veröffentlichte, so dass ihm diese Kategorisierung allgemein zugeschrieben wird.

Morphologie

Arten der Gattung Dunaliella sind Chlamydomonas reinhardtii morphologisch ähnlich, mit der Hauptausnahme, dass Dunaliella sowohl eine Zellwand als auch eine kontraktile Vakuole fehlt . Dunaliella hat zwei gleich lange Geißeln und einen einzigen becherförmigen Chloroplasten , der oft ein zentrales Pyrenoid enthält . Der Chloroplast kann große Mengen an β-Carotin aufnehmen , wodurch er orange-rot erscheint. Die β-Carotin scheint den Organismus aus langfristigem Schutz UV - Strahlung , dass D. salina in seinen typischen Umgebungen ausgesetzt ist. D. salina kommt in verschiedenen Formen und Symmetrien vor, abhängig von den Bedingungen in ihrer aktuellen Umgebung.

  • Die rote Farbe in diesen Teichen stammt von Dunaliella salina

  • Dunaliella salina orangefarbenes Wasser des Salzsees Sivash

  • Dunaliella salina , versuchsweise aus dem hypersalinen Lake Tyrrell identifiziert . Daneben gibt es kleine Haloarchäonen, Haloquadratum walsbyi , mit ihren flachen, quadratischen Zellen.

Reproduktion und Lebenszyklus

D. salina kann sich ungeschlechtlich durch Teilung beweglicher vegetativer Zellen und sexuell durch Verschmelzung zweier gleicher Gameten zu einer einzigen Zygote vermehren . Obwohl D. salina in salzhaltigen Umgebungen überleben kann, haben Martinez et al. stellten fest, dass die sexuelle Aktivität von D. salina bei höheren Salzkonzentrationen (>10%) signifikant abnimmt und bei niedrigeren Salzkonzentrationen induziert wird. Die geschlechtliche Fortpflanzung beginnt , wenn zwei D. salina ‚s Geißeln Kontakt zu Gameten Fusion führt. Die D. salina zygote ist außerordentlich winterhart und kann Süßwasser und Trockenheit überstehen. Nach der Keimung setzen die Zygoten bis zu 32 haploide Tochterzellen frei.

Kommerzielle Herstellung von β-Carotin

Von einer 1966 in der UdSSR errichteten ersten Pilotanlage zur Kultivierung von D. salina zur β-Carotin- Produktion , ist die kommerzielle Kultivierung von D. salina zur Produktion von β-Carotin weltweit heute eine der Erfolgsgeschichten der Halophil- Biotechnologie . Dabei kommen unterschiedliche Technologien zum Einsatz, von der Low-Tech-Extensivkultivierung in Lagunen bis hin zur intensiven Kultivierung bei hohen Zelldichten unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen.

Antioxidans & Nahrungsergänzungsmittel

Aufgrund des Überflusses an β-Carotin , das sowohl ein Antioxidans als auch eine Vitamin-A- Vorstufe ist, ist D. salina ein beliebtes Pro-Vitamin-A- Nahrungsergänzungsmittel und kosmetischer Zusatzstoff. D. salina kann auch eine Quelle für Vitamin B12 sein .

Glycerin

D. salina fehlt eine starre Zellwand , die den Organismus anfällig für osmotischen Druck macht . Glycerin wird als Mittel verwendet, um sowohl das osmotische Gleichgewicht als auch die enzymatische Aktivität aufrechtzuerhalten . D. salina bewahrt eine hohe Glycerinkonzentration, indem sie eine Zellmembran mit geringer Permeabilität für Glycerin aufrechterhält und als Reaktion auf eine hohe extrazelluläre Salzkonzentration große Mengen Glycerin aus Stärke synthetisiert , weshalb sie in stark salzhaltigen Umgebungen gedeiht. Es wurden Versuche unternommen, die von D. salina angesammelten hohen Konzentrationen von Glycerin als Grundlage für die kommerzielle Herstellung dieser Verbindung zu nutzen. Obwohl gezeigt wurde, dass die Herstellung von Glycerin aus D. salina technisch möglich ist, ist die wirtschaftliche Machbarkeit gering und es existiert kein biotechnologischer Betrieb, um die Alge für die Glycerinproduktion zu nutzen.

Siehe auch

Verweise

Weiterlesen

  • Borowitzka, MJ & Siva, CJ (2007). Die Taxonomie der Gattung Dunaliella (Chlorophyta, Dunaliellales) mit Schwerpunkt auf marinen und halophilen Arten. Zeitschrift für Angewandte Phykologie 19: 567-590.
  • Chen H., Lu Y. und Jiang J. „Vergleichende Analyse der Schlüsselenzyme des Glycerinzyklus-Stoffwechselwegs in Dunaliella salina unter osmotischen Belastungen.“ PLoS ONE, 2012, DOI: 10.1371/journal.pone.0037578
  • Massjuk, NP & Lilitska, GG (2011). Dunaliellales. In: Algen der Ukraine: Diversität, Nomenklatur, Taxonomie, Ökologie und Geographie. Band 3: Chlorophyta. (Tsarenko, PM, Wasser, SP & Nevo, E. Eds), S. 152–157. Ruggell: ARA Gantner Verlag K.-G..
  • Gemischte Carotinoide. Verjüngendes gesundes Altern, nd Web. 22.11.2012.
  • Smith D., Lee R., Cushman J., Magnuson J., Tran D. und Polle J.“ Die Genome der Dunaliella salina-Organellen: große Sequenzen, aufgeblasen mit intronischer und intergener DNA.“ BMA Pflanzenbiologie, 2010. DOI: 10.1186/1471-2229-10-83
  • Zhao, R., Cao, Y., Xu, H., Lv, L., Qiao, D. & Cao, Y. (2011). Analyse exprimierter Sequenz-Tags der Grünalge Dunaliella salina (Chlorophyta). Zeitschrift für Phykologie 47(6): 1454-1460.

Externe Links