Language
Country/Area
No result found
الألوان الغامضة لطحالب دوناليلا سالينا: كيف أعطت هذه الطحالب البحيرات المالحة لونها؟
Dunaliella salina هي طحالب خضراء وحيدة الخلية تتكيف بشكل خاص للعيش في بيئات شديدة الملوحة مثل البحيرات المالحة وبرك تبخير الملح. تتميز هذه الطحالب بقدرتها على إنتاج كميات كبيرة من الكاروتينات وتتمتع بنشاط مضاد للأكسدة. وهي منتج رئيسي للبيئات الملحية الشديدة في جميع أنحاء العالم وتستخدم أيضًا على نطاق واسع في مستحضرات التجميل والمكملات الغذائية.
التاريخ
تم تسمية Dunaliella salina في عام 1838 بواسطة Emanoil C. Teodoresco من رومانيا، وتم الإبلاغ عن الطحالب علميًا لأول مرة بواسطة Michel Felix Dunal في برك تبخير الملح في فرنسا. في البداية أطلق على الكائن الحي اسم Haematococcus salinus وProtococcus. في عام 1905، قام تيودوريسكو وكلارا هامبورغر من هايدلبيرج، ألمانيا، بوصف الكائن الحي بالكامل باعتباره جنسًا ونوعًا جديدًا. وبما أن تيودوريسكو كان أول من نشر نتائج أبحاثه، فهو يعتبر بشكل عام المساهم الأصلي في هذا التصنيف.
الموئل
في بيئة ذات تركيز عالٍ من الملح، لا يمكن إلا لعدد قليل من الكائنات الحية البقاء على قيد الحياة. تمكنت D. salina من البقاء على قيد الحياة حتى هذه النقطة لأنها تحتوي على تركيزات عالية من بيتا كاروتين لحماية نفسها من الضوء القوي، مع الحفاظ أيضًا على تركيزات عالية من الجلسرين لمقاومة الضغط الأسموزي. يعتقد الكثير من الناس أن لون البحيرات الوردية يأتي من تأثير هذه الطحالب، حيث يمكن العثور عليها في العديد من البحيرات الوردية وتظهر المواد الموجودة فيها بدرجات مختلفة من اللون الوردي. ومع ذلك، كشفت الأبحاث التي أجريت في بحيرة هيلير بأستراليا منذ عام 2015 عن وجود العديد من أنواع البكتيريا الملحية والعتيقة في البحيرة، والتي تحتوي جميعها تقريبًا أيضًا على بعض الصبغات الوردية أو الحمراء أو ذات لون السلمون.
الخصائص المورفولوجية
إن أنواع جنس Dunaliella تشبه من الناحية الشكلية Chlamydomonas reinhardtii، والفرق الرئيسي هو أن Dunaliella تفتقر إلى جدار الخلية والفجوات الانقباضية. تحتوي هذه الطحلب على سوطين متساويين في الطول وبلاستيدات خضراء على شكل كوب تحتوي عادة على سيتوبلازم مركزي. يمكن للبلاستيدات الخضراء تخزين كمية كبيرة من البيتا كاروتين، مما يجعل الطحالب تبدو باللون البرتقالي والأحمر. يبدو أن البيتا كاروتين يحمي الجسم من تأثيرات الأشعة فوق البنفسجية طويلة المدى. يختلف شكل وتناسق D. salina حسب بيئته. بسبب عدم وجود جدار خلوي صلب، فإن هذا الكائن الحي حساس بشكل خاص للضغط الأسموزي. يعتبر الجلسرين وسيلة للحفاظ على التوازن الأسموزي ونشاط الإنزيم. تتمتع D. salina بالقدرة على الاحتفاظ بتركيزات عالية من الجلسرين من خلال الحفاظ على غشاء خلوي منخفض النفاذية وتوليف كميات كبيرة من الجلسرين من النشا عندما تكون تركيزات الملح الخارجية عالية، وهو أحد الأسباب التي تجعلها قادرة على الازدهار في بيئات ذات ملوحة عالية للغاية. .
التكاثر ودورة الحياة
يمكن لـ D. salina أن تتكاثر لاجنسيًا عن طريق انقسام الخلايا النباتية المتحركة، أو جنسيًا عن طريق اندماج اثنين من الأمشاج المتساوية لتشكيل بويضة مخصبة واحدة. على الرغم من أن D. salina يمكنها تحمل البيئات المالحة، فقد أظهرت الدراسات أن نشاطها التناسلي الجنسي ينخفض بشكل كبير عند تركيزات عالية من الملح (>10٪) ويتم تحفيزها عند تركيزات منخفضة من الملح. يبدأ التكاثر الجنسي عندما تتلامس أسواط اثنين من طفيليات D. salina، يليه اندماج الأمشاج في الزيجوت. تعتبر الزيجوتات الخاصة بـ D. salina شديدة التحمل، وقادرة على البقاء على قيد الحياة في كل من البيئات التي توجد بها المياه العذبة والجافة. بعد الإنبات، يمكن للزيجوت أن يطلق ما يصل إلى 32 خلية ابنة أحادية الصيغة الصبغية.
الاستخدام التجاري
D. salina هو أحد المنتجين الرئيسيين في البيئات شديدة الملوحة في جميع أنحاء العالم.
بيتا كاروتين
منذ إنشاء أول مصنع لزراعة D. salina في الاتحاد السوفيتي عام 1966، أصبحت الزراعة التجارية لـ D. salina لإنتاج β-carotene حالة ناجحة للتكنولوجيا الحيوية الهالوبية. يتم استخدام تقنيات مختلفة، تتراوح من ثقافة البحيرة الواسعة ذات التقنية المنخفضة إلى الثقافة التي يتم التحكم فيها بدقة بكثافات خلايا عالية.
مضادات الأكسدة والمكملات الغذائية
بسبب محتواها العالي من بيتا كاروتين، تعتبر D. salina مكملًا غذائيًا شائعًا يحتوي على فيتامين أ ومضافات تجميلية. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون D. salina مصدرًا لفيتامين B12.
الجلسرين
وقد جرت محاولات لاستغلال التركيزات العالية من الجلسرين المتراكمة بواسطة D. salina للإنتاج التجاري. على الرغم من أنه من الممكن من الناحية الفنية إنتاج الجلسرين من الطحالب D. salina، إلا أن الجدوى الاقتصادية منخفضة ولا توجد حاليًا عمليات تكنولوجية حيوية لإنتاج الجلسرين من هذه الطحالب.
لقد جذبت هذه الطحالب النابضة بالحياة ليس فقط اهتمام المجتمع العلمي، بل واهتمام الصناعة أيضًا. بالنظر إلى نطاق تطبيقها الواسع المحتمل، كيف ستؤثر Dunaliella salina على حياتنا والبيئة في المستقبل؟
