Dunaliella salina

Dunaliella salina
A: Vegetative Zelle, B: Zoosporen bei der Zellteilung, C: Sich paarende Gameten, D: Reife Zygospore, E: Keimung der Zygospore

Systematik
ohne Rang: Chlorophyta
ohne Rang: Chlorophyceae
Ordnung: Chlamydomonadales
Familie: Dunaliellaceae
Gattung: Dunaliella
Art: Dunaliella salina
Wissenschaftlicher Name
Dunaliella salina
(Dunal) Teodoresco, 1905

Dunaliella salina ist eine Art der Gattung Dunaliella aus der Klasse der Chlorophyceae, einer der beiden großen Gruppen von Grünalgen. Die einzellige Alge lebt in hypersalinen Gewässern, die bei Massenvorkommen rötlich gefärbt sind.

Merkmale

Dunaliella salina ist sehr vielgestaltig und kann von anderen Arten der Gattung dadurch unterschieden werden, dass sie unter hohen Licht- und Salzkonzentrationen sehr große Mengen an β-Carotin, nämlich über 5 % (bis zu 14 %) des Trockengewichtes anreichern kann. Dunaliella salina besteht allgemein aus grünen bis dunkelroten einzelnen Zellen, die oval, sphärisch, ei- oder birnenförmig, ellipsoid oder zylindrisch geformt sein können. Sie sind meist radiärsymmetrisch geformt, unter extremen Bedingungen kann die Form aber auch bilateral, dorsiventral oder asymmetrisch sein. Ihre rote Farbe erhalten sie durch die starke Anreicherung von β-Carotin, das mehr als 5 % ihres Trockengewichtes ausmacht und das als Tröpfchen im Inneren des Chloroplasten gespeichert wird. Die Zellen werden 5–29 μm (im Durchschnitt 10,9–16,9 μm) lang und 3,8–20,3 μm (im Durchschnitt 7,9–13,2 μm) breit. Die zwei Geißeln sind ungefähr so lang wie ihre Zelllänge. Der Chloroplast ist kelchförmig mit gut ausgebildeten seitlichen Lappen, die manchmal bis an die Geißelbasis reichen. Das Pyrenoid ist groß und sowohl axial als auch basal mit vielen Stärkekörnern durchsetzt (die sogenannte Amylosphäre). Der vordere Augenfleck ist nur verschwommen und undeutlich, besonders in roten Zellen. Die Fortpflanzung erfolgt heterothallisch, die glatten Zygosporen (begeißelte Sporen) sind kugelig und messen 17–19 μm im Durchmesser. Deren roter bis grüner Inhalt hängt von den kopulierenden Gameten ab. Die Aplanosporen (unbegeißelte Dauersporen) sind ebenfalls kugelig und 12–20 μm groß mit einer dicken, runzeligen, oft zweischichtigen Zellwand, und einem grünen, bräunlichen oder roten, oft körnig wirkenden Inhalt. Es können Palmellae (das sind unbegeißelte Zellen, die gelatinöse Aggregate bilden) vorkommen.

Ökologie und Verbreitung

Dunaliella salina lebt in einer hypersalinen Umgebung in natürlichen und künstlichen Gewässern wie Teiche und Dämme weltweit von der Antarktis bis in Wüstenregionen in der Nähe des Äquators. Besonders bekannt ist der Lac Rose an der Atlantikküste Senegals. Die Salinität der Gewässer kann von 5 % bis zur Sättigung von 20 bis 25 % NaCl reichen. Auch extreme basische Bedingungen bis zu einem pH-Wert 11 kann die Alge aushalten.

Bedeutung

Durch ihre Fähigkeit, Carotine zu produzieren, wird Dunaliella salina auch industriell genutzt. So gibt es Anlagen in Australien, in den USA und Israel. Kleinere Anlagen gibt es in China, Chile, Australien, USA, Spanien und Kuwait. Zudem wird die Art auch benutzt, um Glycerol zu produzieren, da Glycerol Dunaliella salina zur Osmoseregulation dient. Es wird auch vermutet, dass Glycerol die Enzymaktivitäten bei diesen Bedingungen schützt.

Systematik

Michel Félix Dunal beobachtete die Art das erste Mal und beschrieb sie 1837 als Haematococcus salinus. Teodoresco erstellte 1905 die Gattung Dunaliella zu Dunals Ehren mit Dunaliella salina als Typusart. Clara Hamburger erkannte im selben Jahr die Eigenständigkeit der Gattung.

Zurzeit (Stand 2007) wird die Art in die Sektion Dunaliella gestellt mit vier beschriebenen Unterarten bzw. Formen, deren Status noch nicht vollständig geklärt ist:

  • Dunaliella salina ssp. salina f. salina: typische Akkumulation von β-Carotin
  • Dunaliella salina ssp. salina f. magna: größer als die Typusform: 7,5–29 μm lang und 4–19 μm breit
  • Dunaliella salina ssp. salina f. oblonga: die Zellform ist mehr länglich bis ellipsoid
  • Dunaliella salina ssp. sibirica: Die Zellen sind umgekehrt eiförmig und breiter in der Mitte oder dem vorderen Ende und einem schmaleren und abgerundetem, leicht spitz abgerundetem hinteren Ende. Die vegetativen Zellen produzieren α-Carotin. Die Einteilung als Unterart ist allerdings umstritten.

Bildergalerie

Einzelnachweise

  1. 1 2 3 4 5 6 Michael A. Borowitzka & Christopher J. Siva: The taxonomy of the genus Dunaliella (Chlorophyta, Dunaliellales) with emphasis on the marine and halophilic species. In: J Appl Phycol. Band 19, 2007, S. 567–590, doi:10.1007/s10811-007-9171-x.
  2. 1 2 Michael A. Borowitzka: The Mass Culture of Dunaliella salina. In: Technical Re​source Papers: REGIONAL WORKSHOP ON THE CULTURE AND UTILIZATION OF SEAWEEDS; VOLUME II. Cebu City, Philippinen 1990 (online verfügbar).
  3. ↑ Dorinde M.M. Kleinegris, Marcel Janssen, Willem A. Brandenburg, René H. Wijffels: Continuous production of carotenoids from Dunaliella salina. In: Enzyme and Microbial Technology. Band 48, Nr. 3, 2011, S. 253–259, doi:10.1016/j.enzmictec.2010.11.005.
  4. 1 2 Aharon Oren: A hundred years of Dunaliella research: 1905–2005. In: Saline Systems. Band 1, Nr. 2, 2005, doi:10.1186/1746-1448-1-2.
  5. ↑ M. R. Hadi, M. Shariati, S. Afsharzadeh: Microalgal biotechnology: Carotenoid and glycerol production by the green algae Dunaliella isolated from the Gave-Khooni salt marsh, Iran. In: Biotechnology and Bioprocess Engineering,. Band 13, Nr. 5, 2008, S. 540, doi:10.1186/1746-1448-1-2.
  6. ↑ Algaebase, abgerufen am 28. Dezember 2015
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