Dunaliella salina是一种单细胞的绿藻,尤其适合生存在极盐的环境中,例如盐湖和盐蒸发池。此藻类以其能够生成大量类胡萝卜素而闻名,且具有抗氧化活性。它是全球极盐环境中主要生产者的重要成员,同时也被广泛应用于化妆品和膳食补充剂中。
Dunaliella salina于1838年由来自罗马尼亚的Emanoil C. Teodoresco命名,该藻类最初是由Michel Felix Dunal在法国的盐蒸发池中首次科学报导的。他最初将该生物命名为Haematococcus salinus和Protococcus。 1905年,Teodoresco与来自德国海德堡的Clara Hamburger同时将该生物完全描述为一个新的独立属种。由于Teodoresco首先发表了他的研究成果,因此一般认为他是这一分类的首功之臣。
在如此高盐浓度的环境中,能够生存的生物屈指可数。 D. salina能够生存至此的原因在于其具备高浓度的β-胡萝卜素,以保护自身免受强光影响,同时还维持高浓度的甘油以抵抗渗透压。许多人认为粉红色湖泊的颜色是来自于这种藻类的影响,因为它们在很多粉红色湖泊中都能被发现,并且其中的物质呈现出多种粉红色调。然而,自2015年以来在澳大利亚的Hillier湖进行的研究显示,该湖中存在数种盐生细菌和古细菌,几乎所有这些生物也都含有一些粉红色、红色或鲑鱼色的色素。
Dunaliella属的物种在形态学上与Chlamydomonas reinhardtii类似,主要的区别在于Dunaliella缺乏细胞壁和收缩泡。这种藻类具有两条相等长度的鞭毛和一个杯状的叶绿体,该叶绿体通常含有一个中央的胞胶体。其叶绿体可储存大量的β-胡萝卜素,使藻体呈现橙红色。 β-胡萝卜素似乎可以保护这种生物免受长期紫外线辐射的影响。 D. salina的形状和对称性依据其环境的不同而变化。由于缺乏坚硬的细胞壁,这种生物对渗透压特别敏感。甘油用作维持渗透平衡和酶活性的手段。 D. salina能够透过保持低渗透性细胞膜来保留高浓度的甘油,并在外部盐浓度高时从淀粉中合成大量甘油,这也是为什么它能够在盐度极高的环境中蓬勃生长的原因之一。
D. salina可以通过运动性植株细胞的分裂进行无性繁殖,也可以通过两个相等配子的融合形成单一合子来进行有性繁殖。尽管D. salina能够忍受盐分环境,但研究表明其有性生殖活动在高盐浓度(>10%)时显著下降,并在低盐浓度下受到刺激。有性繁殖当两条D. salina的鞭毛接触时开始,随后两形态的配子融合成合子。 D. salina的合子极其坚韧,能够在淡水和干燥环境中存活。发芽后,合子能释放多达32个单倍体子细胞。
D. salina是全球极盐环境中的主要生产者之一。
自1966年苏联建立首个D. salina培植工厂以来,D. salina的商业培殖用于β-胡萝卜素的生产已成为盐生生物技术的一个成功案例。不同技术从低科技的泻湖广泛培殖到高细胞密度的精确控制培殖均有使用。
由于其丰富的β-胡萝卜素,D. salina成为了广受欢迎的前维生素A食品补充剂和化妆品添加剂。此外,D. salina还可能是维生素B12的来源。
人们已经进行过探索,试图利用D. salina积累的高浓度甘油来进行商业生产。尽管技术上可以从D. salina生产甘油,但经济可行性较低,且目前没有生物技术操作来利用这种藻类生产甘油。
这种充满生机的藻类不仅深受科学界的关注,也引起了产业界的兴趣。面对其广泛的应用潜力,未来Dunaliella salina将如何影响我们的生活与环境?