Halophile

Stil de viață

Majoritatea animalelor halofile și care se hrănesc cu sare folosesc energie pentru a elimina sarea din citoplasmă. În mod normal, organismele care trăiesc în jurul unei cantități mari de sare ar pierde apă și ar muri din cauza osmozei. Apa din interiorul organismului s-ar muta din interiorul celulei în mediul exterior. Acest lucru se datorează faptului că există întotdeauna o mișcare a apei pentru a ajunge la o stare în care concentrațiile de sare sunt aceleași de ambele părți ale membranei celulare.

Pentru a supraviețui, citoplasma halofilelor trebuie să fie izotonă cu mediul înconjurător.

Pentru a ajunge în această stare, halofilii folosesc două metode diferite. În prima (folosită în principal de bacterii, unele archaea, drojdii, alge și ciuperci), compușii organici sunt depozitați în citoplasmă. Acești compuși ajută organismul să supraviețuiască stresului provocat de osmoză. Cei mai frecvent utilizați soliți pentru acest proces sunt neutri și includ aminoacizi și zaharuri. Avantajele acestei metode constau în faptul că organismele pot trăi într-o gamă mai largă de concentrații de sare. De asemenea, dacă proteinele nu sunt expuse la niveluri ridicate de sare, ele nu trebuie să se adapteze la niveluri ridicate de sare. Aceasta necesită ca organismul să folosească mult mai multă energie decât adaptarea de mai jos.

A doua adaptare, mai puțin frecventă, este aportul selectiv de ioni de potasiu (K⁺ ) în citoplasmă. În schimb, organismul pompează ionii de sodiu (Na⁺ ) cu ajutorul pompei sodiu-potasiu. Ioni de sodiu pot fi utilizați în locul potasiului, dar potasiul este cel mai frecvent. Această adaptare este utilizată doar de un singur ordin de bacterii și de o familie de Archaea. Un avantaj al acestei metode este că folosește mult mai puțină energie decât adaptarea de mai sus. Principalul dezavantaj al acestei adaptări este că toate mașinăriile din interiorul celulei (enzime, proteine structurale etc.) trebuie adaptate la niveluri ridicate de ioni neorganici și la niveluri ridicate de sare. Acest lucru este mult mai solicitant decât adaptarea descrisă mai sus.

Cele mai multe organisme halofile folosesc doar una dintre cele două metode, dar câteva organisme halofile le pot folosi pe amândouă.

 
Pompa sodiu-potasiu pe care unele halofile o folosesc pentru a absorbi ionii de potasiu și a elimina ionii de sodiu.  

Categorizare

Halofilele sunt clasificate în funcție de nivelurile de sare la care se dezvoltă cel mai bine. Halofilele pot fi clasificate ca fiind ușor halofile, moderat halofile sau extrem de halofile. Halofilele ușoare se dezvoltă cel mai bine în concentrații de sare de aproximativ 2% până la 5%. Un exemplu de halofil ușor este Erythrobacter flavus. Halofilele ușoare trăiesc în noroiul de pe fundul oceanului, în apa de mare și în solul de grădină.

Halofilele moderate se dezvoltă cel mai bine în concentrații de sare de aproximativ 5% până la 20%. Exemple de halofile moderate sunt organismele din genurile Desulfovibrio, Desulfocella, Desulfohalobium și Desulfotomaculum. Halofilii moderați trăiesc în salinele marine, lacurile sărate, în materia de pe fundul mării și în câmpurile de saramură de petrol.

Halofilele extreme se dezvoltă cel mai bine în concentrații de sare cuprinse între 20% și 30%. Exemple de halofile extreme sunt Salinibacter ruber și organismele din clasa Halobacteria. Halofilele extreme trăiesc în Marea Moartă din Orientul Mijlociu și în salinele solare create de om (lacuri folosite pentru a produce sare de mare).

 

Importanță și utilizări

În natură

Halofilii joacă un rol important în ecosisteme. De exemplu, halofilele susțin adesea populații întregi de păsări sălbatice.

Halofilele sunt utile pentru curățarea mediilor poluate. Apele reziduale cu o concentrație de sare mai mare de 2% sunt ideale pentru ca halofilii să elimine poluanții organici. De exemplu, s-a demonstrat că halofilii elimină fenolul (o substanță chimică otrăvitoare) din mediul lor. Acest lucru ar putea duce la o viitoare utilizare în curățarea deversărilor de petrol.

În fermentare

Halofilii joacă un rol important în fermentarea unor alimente. De exemplu, halofilele fermentează sosurile de soia și de pește. Halofilele fermentează, de asemenea, peștele sărat.

În biotehnologie

Microorganismele halofile sunt utile în biotehnologie. Compușii pe care îi produc anumite halofile sunt valoroși. Unii dintre acești compuși nu se găsesc nicăieri altundeva în lumea vie. Enzimele tolerante la sare pe care le produc halofilele pot fi utilizate în diverse moduri. De exemplu, aceste enzime ar putea fi utilizate pentru procese industriale brute, cum ar fi prelucrarea alimentelor.

Unele halofile moderate produc zaharuri în afara celulei. Aceste zaharuri pot fi folosite ca agenți de îngroșare și emulgatori în industria petrolieră și în cea farmaceutică.

 
Organismele unicelulare halofile colorează bazinele acestor iazuri de evaporare a sării. În funcție de nivelul de salinitate, predomină specii diferite, ceea ce duce la culori diferite.  

Pagini conexe

• Extremofil
• Haloarchaea
• Bazinul L'Atalante
• Loricifera