Wikipedie

Nannochloropsis gaditana

Nannochloropsis gaditana je fotosyntetizující mikroskopická řasa, zástupce rodu Nannochloropsis. Patří do třídy Eustigmatophyceae, což je skupina organismů vzniklých sekundární endosymbiózou červené řasy eukaryotní hostitelskou buňkou.[1] Je považována za jednu z nejzajímavějších mořských řas, které jsou schopny produkovat biopaliva a mohou být součástí potravinových aditiv a to v důsledku vysoké růstové rychlosti a schopnosti akumulovat velké množství lipidů.[2]

Jak číst taxoboxNannochloropsis gaditana
alternativní popis obrázku chybí
Nannochloropsis gaditana
Vědecká klasifikace
ŘíšeChromista
KmenGyrista
PodkmenOchrophytina
TřídaEustigmatophyceae
ŘádEustigmatales
ČeleďMonodopsidaceae
RodNannochloropsis
Binomické jméno
Nannochloropsis gaditana
Lubián, 1982
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Charakteristika editovat

N. gaditana je jednobuněčná mikroskopická řasa vyskytující se ve sladkých, brakických a slaných vodách. Jedná se o mikroorganismus studovaný v důsledku jeho potenciálu pro použití při výrobě biopaliv.[3]

Morfologie editovat

Jedná se o jednobuněčný organismus, kdy buňky jsou sférické a velice malé, průměr buněk se pohybuje v rozmezí 2 až 3 μm.[4] Na povrchu buňky se nalézají výběžky zatím neznámého složení a funkce. Výběžky jsou zakotveny ve vrstvě algaenanu, která chrání silnější celulosovou vrstvu buněčné stěny. Vrstva algaenanu je nejspíše zodpovědná za odolnost buněčné stěny vůči poškození.[3] Buňky obsahují jediný, velký chloroplast, který je obklopen čtyřmi membránami a zabírá většinu objemu buňky.[1]

Fotosyntetický systém buňky editovat

Rod Nannochloropsis se liší od ostatních příbuzných mikroskopických řas zastoupením chlorofylu. Obsahují chlorofyl a (Chl a), ale kompletně jim chybí chlorofyl b a c nebo jakékoliv jiné typy. Přičemž u N. gaditana byl identifikován zástupce LHC (z angl. light-harvesting complex) rodiny proteinů a byl označen jako violaxanthin-Chl a vazebný protein (VCP) a byl identifikován díky vysokému zastoupení violaxanthinu v buňce. Violaxanthin je karotenoid.[5]

Metabolismus editovat

N. gaditana je fotoautotrofní organismus schopný vysoké produkce lipidů a růstu do vysoké hustoty. Tohoto růstu je schopen dosáhnout v širokém spektru podmínek jako je měnící se pH, teplota nebo salinita.[6]

Rozmnožování editovat

Přestože proces rozmnožování je u zástupců rodu Nannochloropsis popisován jako asexuální, kdy dochází k dělení na dvě dceřiné buňky[3], u N. gaditana byly detekovány specifické geny související s meiózou, které byly aktivně transkribovány. Toto naznačuje, že N. gaditana je schopna sexuálního rozmnožování, což by umožnilo provádět genetické modifikace klasickými metodami šlechtění a dosáhnout tak požadovaných vlastností pro komerční použití.[7]

Složení buněčné stěny editovat

Vrstva algaenanu je svým složením velice podobná biopolymeru kutan, který se nachází v rostlinách odolných vůči vysušení jako je například Agave a Clivia. Přesné složení algaenanu není jasné, ale zdá se, že se skládá z alkanů a alkenů s dlouhým uhlovodíkovým řetězcem, které jsou spojeny etherovou vazbou.[3]

Význam editovat

Potenciální producent biopaliv editovat

Množství produkovaných lipidů řasou N. gaditana předčí množství produkované modelovými druhy řas jako jsou například Chlorella sp. nebo Tetraselmis sp. Navíc může být množství produkovaných lipidů zvýšeno hladověním buněk, kdy jim není dodáván dostatek zdrojů dusíku. Nicméně hladovění zastavuje buněčný růst a to vede ke snížení produktivity. V dnešní době je proto hlavním cílem připravit kmen schopný akumulovat velké množství lipidů a zároveň dosáhnout nárůstů biomasy.[8]

Potenciální zdroj potravinových aditiv editovat

N. gaditana může být použit jako zdroj potravinových aditiv jako jsou karotenoidy a mastné kyseliny a to díky vývoji nových a účinnějších metod pro jejich izolaci a purifikaci.[9]

Potenciální krmivo editovat

V současné době je studováno využití N. gaditana jako krmiva pro ryby v chovu. Ryby jsou obvykle krmeny buď živou biomasou nebo biomasou ošetřenou hydrolytickými enzymy, a to z důvodu pevné stavby buněčné stěny této řasy. Výsledky využití N. gaditana jako krmiva vykazují pozitivní efekt na krmné ryby a to hned z několika hledisek, jako je například zlepšený růst, optimální obsah mastných kyselin a zvýšený obsah proteinů. Nicméně enzymatické ošetření biomasy nemělo žádný výraznější pozitivní efekt ve srovnání s živou biomasou.[10][11]

Odkazy editovat

Reference editovat

  1. ↑ a b CARBONERA, Donatella; AGOSTINI, Alessandro; DI VALENTIN, Marilena. Photoprotective sites in the violaxanthin–chlorophyll a binding Protein (VCP) from Nannochloropsis gaditana. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. 2014-08-01, roč. 1837, čís. 8, s. 1235–1246. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. ISSN 0005-2728. DOI 10.1016/j.bbabio.2014.03.014. (anglicky) 
  2. ↑ CECCHIN, Michela; BERTEOTTI, Silvia; PALTRINIERI, Stefania. Improved lipid productivity in Nannochloropsis gaditana in nitrogen-replete conditions by selection of pale green mutants. Biotechnology for Biofuels. 2020-04-21, roč. 13, čís. 1, s. 78. Dostupné online [cit. 2022-12-28]. ISSN 1754-6834. DOI 10.1186/s13068-020-01718-8. 
  3. ↑ a b c d SCHOLZ, Matthew J.; WEISS, Taylor L.; JINKERSON, Robert E. Ultrastructure and Composition of the Nannochloropsis gaditana Cell Wall. Eukaryotic Cell. 2014-11, roč. 13, čís. 11, s. 1450–1464. Dostupné online [cit. 2022-12-29]. ISSN 1535-9778. DOI 10.1128/EC.00183-14. PMID 25239976. (anglicky) 
  4. ↑ FAWLEY, Marvin W.; JAMESON, Ian; FAWLEY, Karen P. The phylogeny of the genus Nannochloropsis (Monodopsidaceae, Eustigmatophyceae), with descriptions of N. australis sp. nov. and Microchloropsis gen. nov.. Phycologia. 2015-09-01, roč. 54, čís. 5, s. 545–552. Dostupné online [cit. 2022-12-29]. ISSN 0031-8884. DOI 10.2216/15-60.1. 
  5. ↑ BASSO, Stefania; SIMIONATO, Diana; GEROTTO, Caterina. Characterization of the photosynthetic apparatus of the Eustigmatophycean Nannochloropsis gaditana: Evidence of convergent evolution in the supramolecular organization of photosystem I . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. 2014-02-01, roč. 1837, čís. 2, s. 306–314. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. ISSN 0005-2728. DOI 10.1016/j.bbabio.2013.11.019. (anglicky) 
  6. ↑ RADAKOVITS, Randor; JINKERSON, Robert E.; FUERSTENBERG, Susan I. Draft genome sequence and genetic transformation of the oleaginous alga Nannochloropsis gaditana. Nature Communications. 2012-01, roč. 3, čís. 1, s. 686. Dostupné online [cit. 2022-12-29]. ISSN 2041-1723. DOI 10.1038/ncomms1688. PMID 22353717. (anglicky) 
  7. ↑ CORTEGGIANI CARPINELLI, Elisa; TELATIN, Andrea; VITULO, Nicola. Chromosome Scale Genome Assembly and Transcriptome Profiling of Nannochloropsis gaditana in Nitrogen Depletion. Molecular Plant. 2014-02, roč. 7, čís. 2, s. 323–335. Dostupné online [cit. 2022-12-30]. DOI 10.1093/mp/sst120. (anglicky) 
  8. ↑ AJJAWI, Imad; VERRUTO, John; AQUI, Moena. Lipid production in Nannochloropsis gaditana is doubled by decreasing expression of a single transcriptional regulator. Nature Biotechnology. 2017-07, roč. 35, čís. 7, s. 647–652. Dostupné online [cit. 2022-12-31]. ISSN 1087-0156. DOI 10.1038/nbt.3865. (anglicky) 
  9. ↑ SALES, Rafael; DEL CARMEN CERÓN-GARCÍA, María; NAVARRO-LÓPEZ, Elvira. Processing Nannochloropsis gaditana biomass for the extraction of high-value biocompounds. Journal of Applied Phycology. 2020-10-01, roč. 32, čís. 5, s. 3113–3122. Dostupné online [cit. 2022-12-31]. ISSN 1573-5176. DOI 10.1007/s10811-020-02156-7. (anglicky) 
  10. ↑ Effects of raw and hydrolysed Nannochloropsis gaditana biomass included at low level in finishing diets for gilthead seabream (Sparus aurata) on fillet quality and shelf life. www.researchsquare.com [online]. 2022-11-22 [cit. 2023-01-01]. DOI: 10.21203/rs.3.rs-2284166/v1. Dostupné online. DOI 10.21203/rs.3.rs-2284166/v1. (anglicky) 
  11. ↑ AYALA, María Dolores; GALIÁN, Carolina; FERNÁNDEZ, Victoria. Influence of Low Dietary Inclusion of the Microalga Nannochloropsis gaditana (Lubián 1982) on Performance, Fish Morphology, and Muscle Growth in Juvenile Gilthead Seabream (Sparus aurata). Animals. 2020-12, roč. 10, čís. 12, s. 2270. Dostupné online [cit. 2023-01-01]. ISSN 2076-2615. DOI 10.3390/ani10122270. PMID 33271995. (anglicky) 
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Nannochloropsis_gaditana&oldid=23432310“