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超塩分環境に潜む生命『粘り強いドナリエラ・サリナ』のすごさを知っていますか？
極限環境における生物の生命力は、ほとんど驚くべきものです。今日は、「Tough Dunaliella salina」と呼ばれる興味深い微生物を探索します。これは、塩分濃度の高い環境で生育し、塩湖や塩の蒸発池でよく見られる単細胞の緑藻です。これらの小さな生物は、極限環境での一次生産を支配するだけでなく、その抗酸化特性により栄養補助食品や化粧品でも人気があります。
歴史
Dunaliella salina はルーマニアのエマノイル C. テオドレスコによって命名され、フランスのミシェル フェリックス デュナルがこの微生物を初めて発見した 1838 年にまで遡ります。
当初、デュナルはそれをヘマトコッカス サリヌスおよびプロトコッカスと命名しましたが、その後 1905 年にドイツのテオドレスコとクララ ハンブルガーが完全に記述し、同時にまったく新しい属として分類しました。両者は同時に研究を発表しましたが、テオドレスコのほうが先に発表したため、通常はこの分類の創始者とみなされます。
生息地
Duna シアノバクテリアの生息環境は非常に厳しく、塩分濃度が非常に高いため、多くの生物は生存できません。 D.サリナの生存の秘密は、強い光に耐えるために体内の高濃度のベータカロテンと浸透圧の影響に抵抗するグリセリンにあります。このため、ベータカロチンの商業生産には優れた選択肢となります。
明るいピンク色の湖の水はこの藻類によって引き起こされると長い間考えられてきましたが、オーストラリアのチュリア湖に関する 2015 年の研究では、これらの湖の色は数種類の塩生細菌と古細菌の存在によって生じていることが判明しました。
形状と特徴
Dunaliella 属の種は形態学的に Chlamydomonas reinhardtii に似ていますが、最大の違いは細胞壁と収縮性液胞がないことです。 D. salina は同じ長さの 2 つの鞭毛とカップ状の葉緑体を持ち、葉緑体は多くの場合、大量の β-カロテンを貯蔵できるオレンジ色をしたペースト体を中央に含んでいます。
ベータカロテンの存在により、D. サリナは長期間の紫外線から保護されるだけでなく、浸透圧が非常に高い環境でも生存することができます。
D. salina の形状と対称性は環境条件によって変化します。この種は硬い細胞壁を持たないため、浸透圧ストレスの影響を比較的受けやすいです。グリセロールが存在する塩分環境では、グリセロールは浸透圧バランスと酵素活性を維持する上で重要な成分です。
生殖とライフサイクル
D. サリナは、運動性の栄養細胞を通じて無性生殖することも、2 つの同じ長さの配偶子の融合を通じて強力な接合子を形成することによって有性生殖することもできます。研究によると、塩分濃度が 10% を超えると D. サリナの有性生殖は大幅に減少しますが、塩分濃度が低い場合は有性生殖が誘導されます。有性生殖は2つの鞭毛が接触すると始まり、その後接合子が発芽して最大32個の半数体娘細胞を放出します。
商用利用
D. salina は、世界中の超塩分環境における一次生産の主な推進力であり、その製品は複数の産業で使用されています。
β-カロテン
1966 年にソビエト連邦で最初の D. サリナ培養物が確立され、β-カロテンの生産につながって以来、この藻類の世界的な商業栽培はハロバイオテクノロジーの成功例となっています。ローテクの大量培養から高密度微細培養まで、さまざまな技術が登場しています。
抗酸化物質と栄養補助食品
D. サリナは、ベータカロテンが豊富に含まれているため、プロビタミン A の食品サプリメントおよび化粧品添加物として人気があります。ビタミンB12の供給源である可能性が高くなります。
グリセリン
現在、商業生産のために D. サリナに保存された高濃度グリセロールを開発する試みも行われています。ただし、収量は技術的には実現可能ですが、経済効率が低いため、現在、藻類からグリセロールを生産するためのバイオテクノロジー操作はありません。
結論
粘り強いドナリエラ サリナは、間違いなく極限の条件で繁栄する生き物であり、その生存と繁殖方法は生命力に満ちており、商業利用の可能性のある資源となっています。このような困難な環境において、D. サリナは私たちに多くのインスピレーションを与えてくれました。このような極限の状況下で、生命が継続的に進化することは、単なる生存スキルではなく、生命の本質を深く理解することなのでしょうか?
