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on Frankreich in die Welt: Wie Dunaliella salina unser Verständnis von Antioxidantien verändert hat
Dunaliella salina ist eine einzellige Grünalge, die in salzhaltigen Umgebungen lebt. Der Organismus ist für seine Produktion großer Mengen an Carotinoiden bekannt, denen eine antioxidative Wirkung zugeschrieben wird. Diese Alge ist für den Großteil der Primärproduktion in vielen hypersalinen Umgebungen auf der ganzen Welt verantwortlich und wird auch häufig in Kosmetika und Nahrungsergänzungsmitteln verwendet.
Historischer Hintergrund„Dunaliella salina ist ein faszinierender Organismus mit großem kommerziellen Potenzial. Von seiner Entdeckung bis heute hat er unser Verständnis von Antioxidantien verändert.“
Dunaliella salina wurde von Emanoil C. Teodoresco aus Rumänien benannt und stammt aus dem Jahr 1838, als der Franzose Michel Felix Dunal den Organismus erstmals in Salzverdunstungsbecken beobachtete. Zunächst nannte er sie Haematococcus salinus, änderte den Namen aber später in Dunaliella. Teodoresco und Clara Hamburger beschrieben das neue Taxon 1905 gleichzeitig, wobei Teodoresco die Namensrechte für die Art erhielt.
Lebensraum
Nur wenige Organismen können in solch extremem Salzgehalt überleben wie D. salina. In diesen Umgebungen schützt es sich durch hohe Beta-Carotin-Konzentrationen vor Schäden durch intensives Licht und wirkt durch hohe Glycerin-Konzentrationen den Auswirkungen des osmotischen Drucks entgegen. Dies bietet die Möglichkeit zur kommerziellen Produktion dieser Substanzen. Lange Zeit glaubte man, dass diese Algen für die rosa Farbe der Seen verantwortlich seien. Doch Untersuchungen haben ergeben, dass neben Dunaliella noch zahlreiche weitere halotrophe Bakterien und Archaeen in diesen Seen leben.
Morphologie und Eigenschaften
Arten der Gattung Dunaliella ähneln morphologisch Chlamydomonas reinhardtii, der größte Unterschied besteht jedoch darin, dass Dunaliella keine Zellwand und keine kontraktile Vakuole besitzt. Dunaliella besitzen zwei gleich lange Flagellen und einen becherförmigen Chloroplasten, der normalerweise ein zentrales Granulat enthält. Chloroplasten können große Mengen an Beta-Carotin speichern, was ihnen ihre orangerote Farbe verleiht.
„D. salina kommt mit hohen Salzkonzentrationen zurecht, indem sie große Mengen Glycerin synthetisiert, weshalb sie in diesen extremen Umgebungen gedeiht.“
Fortpflanzung und Lebenszyklus
D. salina kann sich ungeschlechtlich durch die Teilung beweglicher vegetativer Zellen und sexuell durch die Verschmelzung zweier gleicher Gameten zu einer Zygote vermehren. Die Studie ergab, dass die sexuelle Fortpflanzungsaktivität von D. salina bei hohen Salzkonzentrationen deutlich abnahm, bei niedrigeren Salzkonzentrationen jedoch wieder aktiv wurde. Die sexuelle Fortpflanzung beginnt mit dem Kontakt zweier Flagellen, gefolgt von der Bildung einer Zygote, die über eine gute Fähigkeit verfügt, in verschiedenen widrigen Umgebungen zu überleben.
Erkundung kommerzieller Nutzungsmöglichkeiten
D. salina ist nicht nur eine wichtige Quelle der Primärproduktion in hypersalinen Umgebungen weltweit, sondern wird auch als potenzielle Ressource für viele kommerzielle Anwendungen betrachtet.
β-Carotin
Seit 1966 in der Sowjetunion die erste Pilotanlage zur Produktion von β-Carotin aus D. salina errichtet wurde, ist der kommerzielle Anbau von D. salina zu einer der Erfolgsgeschichten der Halobiotechnologie geworden. Dabei kommen unterschiedliche Techniken zum Einsatz, die von der Low-Tech-Sumpfexpansion bis zur Hochzelldichtekultur unter streng kontrollierten Bedingungen reichen.
Antioxidantien und Nahrungsergänzungsmittel
Aufgrund des hohen Gehalts an Beta-Carotin ist D. salina zu einem beliebten Pro-Vitamin-A-Nahrungsergänzungsmittel und Kosmetikzusatz geworden. Darüber hinaus können diese Algen eine Vitamin-B12-Quelle sein.
Glycerin
Obwohl versucht wurde, das kommerzielle Potenzial von D. salina durch hohe Glycerinkonzentrationen zu steigern, ist die wirtschaftliche Machbarkeit tatsächlicher Operationen nach wie vor gering und daher wurden keine biotechnologischen Operationen zur Glycerinproduktion durchgeführt.
„Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Dunaliella salina stellen ein unglaubliches Potenzial für die Interaktion zwischen Mensch und Natur dar.“
Da die Forschung zu D. salina fortschreitet, sind die Aussichten auf zukünftige Anwendungen dieser Alge in den Bereichen Umweltschutz und Gesundheit spannend. Dies gibt Anlass zu der Frage: Wie werden wir diese erstaunlichen Lebewesen in Zukunft nutzen, um unsere Lebensqualität und die Gesundheit unserer Umwelt zu verbessern?
