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Dunaliella salina

Estanques de sal en la Bahía de San Francisco
Dunaliella salina agua de color naranja del lago salado Sivash , Crimea
Dunaliella salina en naranja, identificada provisionalmente en el lago hipersalino Tyrrell , Victoria, Australia . Al lado se encuentran pequeños haloarqueones, Haloquadratum walsbyi , con sus células planas de forma cuadrada.

Dunaliella salina es un tipo de alga verde unicelular halófila que se encuentra especialmente en ambientes hipersalinos , como lagos salados y estanques de evaporación de sal . [1] Conocido por su actividad antioxidante debido a su capacidad para crear una gran cantidad de carotenoides , es responsable de la mayor parte de la producción primaria en ambientes hipersalinos en todo el mundo, y también se utiliza en cosméticos y suplementos dietéticos .

Historia

Dunaliella salina fue nombrada por Emanoil C. Teodoresco de Bucarest, Rumania, en honor a su descubridor original, Michel Felix Dunal , quien informó científicamente por primera vez haber visto el organismo en estanques de evaporación salinas en Montpellier, Francia, en 1838. Inicialmente nombró al organismo Haematococcus salinus y Protococcus . El organismo fue descrito completamente como un género nuevo y separado simultáneamente por Teodoresco y Clara Hamburger de Heidelberg, Alemania, en 1905. Teodoresco fue el primero en publicar su trabajo, por lo que generalmente se le atribuye esta categorización. [2]

Hábitat

Pocos organismos pueden sobrevivir como lo hace D. salina en condiciones tan altamente salinas como las de los estanques de evaporación de sal . Para sobrevivir, estos organismos tienen altas concentraciones de β-caroteno para protegerse contra la luz intensa y altas concentraciones de glicerol para brindar protección contra la presión osmótica . Esto ofrece una oportunidad para la producción biológica comercial de estas sustancias. [2]

Durante mucho tiempo se pensó que el color de los lagos rosados ​​era el resultado de esta alga, ya que se ha encontrado en muchos lagos rosados ​​y contiene sustancias en una variedad de tonalidades que incluyen el rosa. [3] Sin embargo, una investigación realizada en Australia desde 2015 en el lago Hillier encontró varias especies de bacterias y arqueas halófilas, así como varias especies de Dunaliella , casi todas las cuales contienen algún pigmento de color rosa, rojo o salmón . [4] [5] [6] [3]

Morfología y características.

Las especies del género Dunaliella son morfológicamente similares a Chlamydomonas reinhardtii con la principal excepción de que Dunaliella carece de pared celular y vacuola contráctil . Dunaliella tiene dos flagelos de igual longitud y un único cloroplasto en forma de copa que a menudo contiene un pirenoide central . El cloroplasto puede contener grandes cantidades de β-caroteno , lo que le da un color rojo anaranjado. El β-caroteno parece proteger al organismo de la radiación ultravioleta prolongada a la que está expuesta D. salina en sus entornos típicos. D. salina se presenta en varias formas y simetrías según las condiciones de su entorno actual. [7]

D. salina carece de una pared celular rígida , lo que hace que el organismo sea susceptible a la presión osmótica . El glicerol se utiliza como medio para mantener tanto el equilibrio osmótico como la actividad enzimática. [8] D. salina conserva una alta concentración de glicerol manteniendo una membrana celular con baja permeabilidad al glicerol y sintetizando grandes cantidades de glicerol a partir de almidón como respuesta a la alta concentración de sal extracelular, razón por la cual tiende a prosperar en ambientes altamente salínicos. . [9]

Reproducción y ciclo de vida.

D. salina puede reproducirse asexualmente mediante la división de células vegetativas móviles y sexualmente mediante la fusión de dos gametos iguales en un cigoto singular . Aunque D. salina puede sobrevivir en ambientes salínicos, Martinez et al. determinaron que la actividad sexual de D. salina disminuye significativamente en concentraciones de sal más altas (>10%) y es inducida en concentraciones de sal más bajas. [10] La reproducción sexual comienza cuando dos flagelos de D. salina se tocan, lo que lleva a la fusión de gametos. El cigoto de D. salina es extraordinariamente resistente y puede sobrevivir a la exposición al agua dulce y a la sequedad. Tras la germinación , los cigotos liberan hasta 32 células hijas haploides . [11]

Usos comerciales

D. salina es responsable de la mayor parte de la producción primaria en ambientes hipersalinos en todo el mundo. [2]

β-caroteno

Desde una primera planta piloto de cultivo de D. salina para la producción de β-caroteno establecida en la URSS en 1966, el cultivo comercial de D. salina para la producción de β-caroteno en todo el mundo es ahora una de las historias de éxito de la biotecnología halófila . [12] [13] [14] Se utilizan diferentes tecnologías, desde cultivos extensivos de baja tecnología en lagunas hasta cultivos intensivos con altas densidades celulares en condiciones cuidadosamente controladas. [15]

Suplemento nutricional y antioxidante.

Debido a la abundancia de β-caroteno , que es un antioxidante y un precursor de la vitamina A , la D. salina es un popular complemento alimenticio y aditivo cosmético de provitamina A. [16] D. salina también puede ser una fuente de vitamina B12 . [17]

Glicerol

Se han realizado intentos de explotar las altas concentraciones de glicerol acumuladas por D. salina como base para la producción comercial de este compuesto. Aunque técnicamente se ha demostrado que es posible la producción de glicerol a partir de D. salina , la viabilidad económica es baja y no existe ninguna operación biotecnológica para explotar el alga para la producción de glicerol. [9]

Ver también

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Dunaliella salina .

Referencias

  1. ^ S, Shantkriti; M, Pradeep; KK, Unish; MS, Viji Das; S, Nidhin; K, Gugan; A, Murugan (1 de febrero de 2023). "Bioíntesis de nanopartículas de plata utilizando Dunaliella salina y sus aplicaciones antibacterianas". Avances en ciencias aplicadas de superficies . 13 : 100377. doi : 10.1016/j.apsadv.2023.100377 . ISSN  2666-5239.
  2. ^ abc Oren, Aharon (2005). "Cien años de investigación sobre Dunaliella: 1905-2005". Sistemas Salinos . 1 : 2. doi : 10.1186/1746-1448-1-2 . PMC 1224875 . PMID  16176593. 
  3. ^ ab Cassella, Carly (13 de diciembre de 2016). "Cómo un lago australiano se volvió rosa chicle". Geográfico australiano . Consultado el 22 de enero de 2022 .
  4. ^ Salleh, Anna (4 de enero de 2022). "Por qué Australia tiene tantos lagos rosados ​​y por qué algunos de ellos están perdiendo su color". ABC Noticias . Ciencia ABC. Corporación Australiana de Radiodifusión . Consultado el 21 de enero de 2022 .
  5. ^ "Esta es la verdadera razón por la que Australia tiene lagos rosa chicle". Descubrimiento . 24 de diciembre de 2019 . Consultado el 22 de enero de 2022 .
  6. ^ "¿Por qué Pink Lake en Middle Island, frente a la costa de Esperance, es rosado?". El interior dorado de Australia . Incluye extracto del artículo de Australian Geographic . 18 de enero de 2021. Archivado desde el original el 12 de febrero de 2022 . Consultado el 22 de enero de 2022 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: otros ( enlace )
  7. ^ BOROWITZKA, MICHAEL A. "LA CULTURA DE MASAS DE DUNALIELLA SALINA". fao.org . Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación: Departamento de Pesca y Acuicultura . Consultado el 7 de mayo de 2016 .
  8. ^ Craigie JS, McLachlan J. Glicerol como producto fotosintético en Dunaliella tertiolecta Butcher. Puede J Bot. 1964;42:777–778.
  9. ^ ab Chen BJ, Chi CH. Desarrollo y evaluación de procesos para la producción de glicerol de algas. Biotecnología Bioengin. 1981;23:1267–1287. doi: 10.1002/bit.260230608.
  10. ^ Martínez, G.; Cifuentes, A.; González, M.; Parra, O. (1995). "Efecto de la salinidad sobre la actividad sexual de Dunaliella salina (Dunal) Teodoresco, cepa CONC-006". Revista Chilena de Historia Natural .
  11. ^ Lerche W. Untersuchungen über Entwicklung und Fortpflanzung in der Gattung Dunaliella. Arco f Protistenkd. 1937; 88:236–268.
  12. ^ Ben-Amotz A. Producción de glicerol, β-caroteno y harina de algas secas mediante cultivo comercial de Dunaliella. En: Shelef G, Soeder CJ, editor. Biomasa de algas. Ámsterdam: Elsevier; 1980, págs. 603–610.
  13. ^ Ben-Amotz A, Avron M. Acumulación de metabolitos por algas halotolerantes y su potencial industrial. Annu Rev Microbiol. 1983;37:95–119. doi: 10.1146/annurev.mi.37.100183.000523.
  14. ^ Borowitzka LJ, Borowitzka MA, Moulton TP. El cultivo masivo de Dunaliella para química fina: del laboratorio a la planta piloto. Hidrobiología. 1984;116/117:115–121. doi: 10.1007/BF00027649.
  15. ^ Ben-Amotz A, Avron M. La biotecnología del cultivo masivo de Dunaliella para productos de interés comercial. En: Cresswell RC, Rees TAV, Shah, N, editor. Biotecnología de algas y cianobacterias. Harlow: Prensa científica y técnica de Longman; 1989, págs. 91-114.
  16. ^ Mokady S, Abramovici A, Cogau U. La evaluación de seguridad de Dunaliella bardawil como posible complemento alimenticio. Toxicol químico alimentario. 1989;27:221–6.
  17. ^ Kumudha A, Sarada R. Caracterización de la vitamina B12 en Dunaliella salina . J Tecnología de ciencia alimentaria. 2016;53:888-894.

Otras lecturas

enlaces externos