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Vita nascosta nell'ambiente super-salato: sai quanto è straordinaria "La tenace Dunaliella salina"?
In ambienti estremi, la vitalità degli esseri viventi è quasi sorprendente. Oggi esploreremo un interessante microrganismo chiamato "Tough Dunaliella salina", un'alga verde unicellulare che cresce in ambienti ipersalini e si trova comunemente nei laghi salati e negli stagni di evaporazione del sale. Non solo questi minuscoli organismi dominano la produzione primaria in ambienti estremi, ma sono anche popolari nei prodotti nutraceutici e cosmetici per le loro proprietà antiossidanti.
Storia
Dunaliella salina è stata nominata da Emanoil C. Teodoresco della Romania e risale al 1838, quando Michel Felix Dunal della Francia scoprì per la prima volta questo organismo.
Inizialmente, Dunal lo chiamò Haematococcus salinus e Protococcus, e più tardi, nel 1905, Teodoresco e Clara Hamburger dalla Germania lo descrissero completamente e lo classificarono allo stesso tempo come un genere completamente nuovo. Sebbene entrambi pubblicassero ricerche contemporaneamente, Teodoresco è solitamente considerato il fondatore di questa classificazione perché la pubblicò prima.
Habitat
L'ambiente di vita dei cianobatteri Duna è estremamente ostile e la concentrazione estremamente elevata di sale rende impossibile la sopravvivenza di molti organismi. Il segreto della sopravvivenza della D. salina risiede nell'elevata concentrazione di beta-carotene nel suo corpo per resistere alla luce forte e di glicerina per resistere agli effetti della pressione osmotica. Ciò li rende una scelta superiore per la produzione commerciale di beta-carotene.
Si ritiene da tempo che l'acqua rosa brillante del lago sia causata da queste alghe. Tuttavia, uno studio del 2015 sul lago Chulia in Australia ha scoperto che il colore di questi laghi deriva dalla presenza di diversi tipi di batteri e archaea alofiti.
Forma e caratteristiche
Le specie del genere Dunaliella sono morfologicamente simili a Chlamydomonas reinhardtii, la differenza più grande è che sono prive di pareti cellulari e vacuoli contrattili. D. salina ha due flagelli di uguale lunghezza e un cloroplasto a forma di coppa. Il cloroplasto spesso contiene un corpo centrale di pasta che può immagazzinare una grande quantità di β-carotene, rendendolo rosso-arancio.
La presenza di beta-carotene non solo fornisce alla D. salina protezione contro i raggi UV a lungo termine, ma le consente anche di sopravvivere in ambienti con pressione osmotica estremamente elevata.
La forma e la simmetria di D. salina cambiano con le condizioni ambientali. Questa specie è priva di una parete cellulare rigida ed è quindi relativamente suscettibile allo stress osmotico. Nell'ambiente salino in cui esiste, il glicerolo è un componente chiave nel mantenimento dell'equilibrio osmotico e dell'attività enzimatica.
Riproduzione e ciclo di vita
D. salina può riprodursi asessualmente attraverso cellule vegetative mobili o sessualmente attraverso la fusione di due gameti di uguale lunghezza per formare un potente zigote. Secondo la ricerca, la riproduzione sessuale della D. salina diminuisce significativamente quando le concentrazioni di sale superano il 10%, ma è indotta a concentrazioni di sale inferiori. La riproduzione sessuale inizia quando due flagelli entrano in contatto e lo zigote poi germina e rilascia fino a 32 cellule figlie aploidi.
Uso commerciale
D. salina è il principale motore della produzione primaria negli ambienti ipersalini di tutto il mondo e i suoi prodotti sono utilizzati in molteplici settori.
β-carotene
Dall'istituzione della prima coltura di D. salina nell'Unione Sovietica nel 1966, che portò alla produzione di β-carotene, la coltivazione commerciale globale di questa alga è diventata una storia di successo dell'alobiotecnologia. Sono emerse varie tecnologie, che vanno dalla coltivazione di massa a bassa tecnologia alla coltivazione fine ad alta densità.
Integratori antiossidanti e nutrizionali
Grazie al suo ricco contenuto di beta-carotene, la D. salina è un popolare integratore alimentare pro-vitamina A e additivo cosmetico. È più probabile che sia una fonte di vitamina B12.
Glicerina
Ci sono anche tentativi attuali di sviluppare glicerolo ad alta concentrazione immagazzinato in D. salina per la produzione commerciale. Tuttavia la resa è tecnicamente fattibile, ma data la scarsa efficienza economica, attualmente non esistono operazioni biotecnologiche per la produzione di glicerolo dalle alghe.
Conclusione
La tenace Dunaliella salina è senza dubbio una creatura che prospera in condizioni estreme e il suo modo di sopravvivere e riprodursi è pieno di vita, rendendola una potenziale risorsa per uso commerciale. In un ambiente così impegnativo, D. salina ci ha dato molta ispirazione. In queste condizioni estreme, la continua evoluzione della vita non è solo un'abilità di sopravvivenza, ma una profonda comprensione della natura della vita?
