Language
Country/Area
No result found
Màu sắc bí ẩn của Dunaliella salina: Loại tảo này đã tạo nên màu sắc cho các hồ nước mặn như thế nào?
Dunaliella salina là một loại tảo xanh đơn bào đặc biệt thích nghi với môi trường sống có độ mặn cực cao như hồ muối và ao bốc hơi muối. Loại tảo này được biết đến với khả năng sản xuất một lượng lớn carotenoid và có hoạt tính chống oxy hóa. Đây là nơi sản xuất chính các môi trường muối khắc nghiệt trên toàn thế giới và cũng được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm và thực phẩm bổ sung.
Lịch sử
Dunaliella salina được Emanoil C. Teodoresco người Romania đặt tên vào năm 1838, và tảo này lần đầu tiên được Michel Felix Dunal báo cáo khoa học trong các ao bốc hơi muối ở Pháp. Ban đầu ông đặt tên cho sinh vật này là Haematococcus salinus và Protococcus. Năm 1905, Teodoresco và Clara Hamburger ở Heidelberg, Đức, đã mô tả đầy đủ sinh vật này là một chi và loài mới. Vì Teodoresco là người đầu tiên công bố kết quả nghiên cứu của mình nên ông thường được coi là người đóng góp đầu tiên cho phân loại này.
Môi trường sống
Trong môi trường có nồng độ muối cao như vậy, chỉ một số ít sinh vật có thể sống sót. D. salina có thể sống sót cho đến thời điểm này là do nó có nồng độ beta-carotene cao để bảo vệ bản thân khỏi ánh sáng mạnh, đồng thời vẫn duy trì nồng độ glycerol cao để chống lại áp suất thẩm thấu. Nhiều người tin rằng màu sắc của hồ nước hồng xuất phát từ ảnh hưởng của loại tảo này, vì chúng có thể được tìm thấy trong nhiều hồ nước hồng và các chất trong đó có nhiều sắc hồng khác nhau. Tuy nhiên, nghiên cứu được tiến hành tại Hồ Hillier, Úc từ năm 2015 đã phát hiện ra sự hiện diện của một số loài vi khuẩn halotrophic và vi khuẩn cổ trong hồ, hầu hết trong số chúng cũng chứa một số sắc tố màu hồng, đỏ hoặc màu cam.
Đặc điểm hình thái
Các loài thuộc chi Dunaliella có hình thái tương tự như Chlamydomonas reinhardtii, điểm khác biệt chính là Dunaliella không có thành tế bào và không bào co bóp. Tảo này có hai roi dài bằng nhau và lục lạp hình chén thường chứa tế bào chất ở trung tâm. Lục lạp của tảo có thể lưu trữ một lượng lớn β-carotene, khiến tảo có màu đỏ cam. Beta-carotene có tác dụng bảo vệ cơ thể khỏi tác động của bức xạ UV trong thời gian dài. Hình dạng và tính đối xứng của D. salina thay đổi tùy theo môi trường sống của nó. Do không có thành tế bào cứng nên sinh vật này đặc biệt nhạy cảm với áp suất thẩm thấu. Glycerol có tác dụng duy trì cân bằng thẩm thấu và hoạt động của enzyme. D. salina có khả năng giữ lại nồng độ glycerol cao bằng cách duy trì màng tế bào có tính thấm thấp và tổng hợp một lượng lớn glycerol từ tinh bột khi nồng độ muối bên ngoài cao, đây là một trong những lý do tại sao nó có thể phát triển mạnh trong môi trường có độ mặn cực cao. .
Sinh sản và vòng đời
D. salina có thể sinh sản vô tính bằng cách phân chia các tế bào thực vật chuyển động hoặc sinh sản hữu tính bằng cách hợp nhất hai giao tử bằng nhau để tạo thành một hợp tử duy nhất. Mặc dù D. salina có thể chịu được môi trường nước muối, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hoạt động sinh sản hữu tính của nó giảm đáng kể ở nồng độ muối cao (>10%) và được kích thích ở nồng độ muối thấp. Sinh sản hữu tính bắt đầu khi roi của hai con D. salina tiếp xúc với nhau, sau đó là sự hợp nhất của hai giao tử thành hợp tử. Hợp tử của D. salina cực kỳ khỏe mạnh, có thể sống sót trong cả môi trường nước ngọt và khô hạn. Sau khi nảy mầm, hợp tử có thể giải phóng tới 32 tế bào con đơn bội.
Sử dụng thương mại
D. salina là một trong những loài sản xuất chính ở những môi trường có độ mặn cực cao trên toàn thế giới.
β-carotenKể từ khi thành lập nhà máy trồng trọt D. salina đầu tiên tại Liên Xô vào năm 1966, việc trồng trọt thương mại D. salina để sản xuất β-carotene đã trở thành một trường hợp thành công của công nghệ sinh học halo. Nhiều kỹ thuật khác nhau được sử dụng, từ nuôi cấy đầm phá rộng rãi công nghệ thấp đến nuôi cấy được kiểm soát chính xác ở mật độ tế bào cao.
Chất chống oxy hóa và chất bổ sung dinh dưỡng
Do có hàm lượng beta-carotene cao, D. salina là thực phẩm bổ sung provitamin A và phụ gia mỹ phẩm phổ biến. Ngoài ra, D. salina có thể là nguồn cung cấp vitamin B12.
Glyxerin
Người ta đã nỗ lực khai thác nồng độ cao glycerol tích tụ trong D. salina để sản xuất thương mại. Mặc dù về mặt kỹ thuật có thể sản xuất glycerol từ D. salina, nhưng tính khả thi về mặt kinh tế lại thấp và hiện tại vẫn chưa có hoạt động công nghệ sinh học nào sản xuất glycerol từ loại tảo này.
Loại tảo sống động này không chỉ thu hút sự chú ý của cộng đồng khoa học mà còn cả sự quan tâm của ngành công nghiệp. Với tiềm năng ứng dụng rộng rãi, Dunaliella salina sẽ ảnh hưởng đến cuộc sống và môi trường của chúng ta trong tương lai như thế nào?
