Arthrospira (Spirulina)

The successful commercial exploitation of Arthrospira because of its high nutritional value, chemical composition and safety of the biomass has made it one of the most important industrially cultivated microalgae. Knowledge of its biology and physiology , which is essential for understanding the growth requirements of this alkaliphilic organism, has been used in developing suitable technologies for mass cultivation. The relationships between environmental and cultural factors, which govern productivity in outdoor cultures, are discussed in connection with growth yield and efficiency. The response of Arthrospira and its modification under stress are described, together with the strategy of osmotic adjustment and the mechanism of internal pH regulation to alkalinity. The metabolic plasticity of the response to disparate environmental stimuli is demonstrated in the natural environment, but is also well-expressed in the maintenance of high productive monoculture in intensive outdoor cultivation systems. While the confused taxonomy of Arthrospira and its relationship with Spirulina has been resolved by study of the ultrastructural feature of trichomes and 16S rRNA sequence analysis, the problem of species definition is still ongoing. However, molecular methods such as total DNA restriction profile analyses of a wide range of strains are helping to resolve this.

L'alto valore nutrizionale, la composizione chimica e la sicurezza d'uso della biomassa di Arthrospira (Spirulina) hanno contribuito al successo del suo sfruttamento commerciale e l'hanno resa una delle più importanti microalghe coltivate industrialmente. La conoscenza della sua biologia e fisiologia, che è essenziale per comprendere le esigenze di crescita di questo organismo alcalifilico, è stata utilizzata nello sviluppo di tecnologie idonee per la sua coltivazione massiva. Le relazioni tra fattori ambientali e colturali, che governano la produttività nelle colture all'aperto, sono discusse in relazione alla loro produttività ed efficienza. Sono inoltre descritte la risposta di Arthrospira e le sue modificazioni sotto stress, unitamente alla strategia di regolazione osmotica e il meccanismo di regolazione all'alcalinità del pH interno. La plasticità metabolica della risposta a diversi stimoli ambientali è dimostrata in ambiente naturale, ma è anche ben espressa nel mantenimento di un'elevata produttività in monocolture intensive con sistemi di coltivazione all'aperto. Mentre la confusa tassonomia di Arthrospira e il suo rapporto con Spirulina è stato risolto dallo studio dei caratteri ultrastrutturali dei tricomi e dall'analisi di sequenza dell'rRNA 16S, il problema della definizione di specie è ancora in corso. Tuttavia, i metodi molecolari come l'analisi del profilo totale di restrizione del DNA di una vasta gamma di ceppi, stanno contribuendo alla risoluzione di questo.