Dunaliella salina是一種單細胞的綠藻,尤其適合生存在極鹽的環境中,例如鹽湖和鹽蒸發池。此藻類以其能夠生成大量類胡蘿蔔素而聞名,且具有抗氧化活性。它是全球極鹽環境中主要生產者的重要成員,同時也被廣泛應用於化妝品和膳食補充劑中。
Dunaliella salina於1838年由來自羅馬尼亞的Emanoil C. Teodoresco命名,該藻類最初是由Michel Felix Dunal在法國的鹽蒸發池中首次科學報導的。他最初將該生物命名為Haematococcus salinus和Protococcus。1905年,Teodoresco與來自德國海德堡的Clara Hamburger同時將該生物完全描述為一個新的獨立屬種。由於Teodoresco首先發表了他的研究成果,因此一般認為他是這一分類的首功之臣。
在如此高鹽濃度的環境中,能夠生存的生物屈指可數。D. salina能夠生存至此的原因在於其具備高濃度的β-胡蘿蔔素,以保護自身免受強光影響,同時還維持高濃度的甘油以抵抗滲透壓。許多人認為粉紅色湖泊的顏色是來自於這種藻類的影響,因為它們在很多粉紅色湖泊中都能被發現,並且其中的物質呈現出多種粉紅色調。然而,自2015年以來在澳大利亞的Hillier湖進行的研究顯示,該湖中存在數種鹽生細菌和古細菌,幾乎所有這些生物也都含有一些粉紅色、紅色或鮭魚色的色素。
Dunaliella屬的物種在形態學上與Chlamydomonas reinhardtii類似,主要的區別在於Dunaliella缺乏細胞壁和收縮泡。這種藻類具有兩條相等長度的鞭毛和一個杯狀的葉綠體,該葉綠體通常含有一個中央的胞膠體。其葉綠體可儲存大量的β-胡蘿蔔素,使藻體呈現橙紅色。β-胡蘿蔔素似乎可以保護這種生物免受長期紫外線輻射的影響。D. salina的形狀和對稱性依據其環境的不同而變化。由於缺乏堅硬的細胞壁,這種生物對滲透壓特別敏感。甘油用作維持滲透平衡和酶活性的手段。D. salina能夠透過保持低滲透性細胞膜來保留高濃度的甘油,並在外部鹽濃度高時從澱粉中合成大量甘油,這也是為什麼它能夠在鹽度極高的環境中蓬勃生長的原因之一。
D. salina可以通過運動性植株細胞的分裂進行無性繁殖,也可以通過兩個相等配子的融合形成單一合子來進行有性繁殖。儘管D. salina能夠忍受鹽分環境,但研究表明其有性生殖活動在高鹽濃度(>10%)時顯著下降,並在低鹽濃度下受到刺激。有性繁殖當兩條D. salina的鞭毛接觸時開始,隨後兩形態的配子融合成合子。D. salina的合子極其堅韌,能夠在淡水和幹燥環境中存活。發芽後,合子能釋放多達32個單倍體子細胞。
D. salina是全球極鹽環境中的主要生產者之一。
自1966年蘇聯建立首個D. salina培植工廠以來,D. salina的商業培殖用於β-胡蘿蔔素的生產已成為鹽生生物技術的一個成功案例。不同技術從低科技的潟湖廣泛培殖到高細胞密度的精確控制培殖均有使用。
由於其豐富的β-胡蘿蔔素,D. salina成為了廣受歡迎的前維生素A食品補充劑和化妝品添加劑。此外,D. salina還可能是維生素B12的來源。
人們已經進行過探索,試圖利用D. salina積累的高濃度甘油來進行商業生產。儘管技術上可以從D. salina生產甘油,但經濟可行性較低,且目前沒有生物技術操作來利用這種藻類生產甘油。
這種充滿生機的藻類不僅深受科學界的關注,也引起了產業界的興趣。面對其廣泛的應用潛力,未來Dunaliella salina將如何影響我們的生活與環境?