Stability of Phycocyanin and Spectral Characteristic of Phycobilins from Spirulina platensis

Spirulina platensis가 생산하는 phycobilins의 spectral 특성 및 phycocyanin 색소의 안정성

The stability of c-phycocyanin and spectral property of phycobilins obtained from Spirulina platensis cultured by helical tubular photobioreactor were determined. The c-phycocyanin with maximal absorption of 622 nm and allophycocyanin with maximal absorption of 652 nm fractions were isolated from phycobilins by Sephadex G-100 gel chromatoBraphy, The yield of partially purified c-phycocyanin was about $1.5{\%}$ to dried biomass. The stability of c-phycocyanin in the range of $pH 4{\~}9$ was high but c-phvcocvanin was unstable over pH 10. The c-phycocyanin was stable at temperatures below $40^{\circ}C$, and at light intensity below 15000 lux. And metal ions were not affect the stability of c-phycocyanin.

실린더 배양기에선 구한 최적의 조건을 helical tubular photobioreactor (18L)에 맞도록 조절하여 수확한 S. platensis의 일반성분을 분석 한 결과, 단백질은 $64.5{\pm}2.8$, 당질은 $20.8{\pm}1.9$, 지방질은 $7.2{\pm}1.2$ 및 회분 함량은 $7.8{\pm}0.8$이었다. 본 균체로부터 c-phycocyanin을 추출하여 염석과 Sephadex G-100으로 정제한 결과 크게 3개의 획분이 확인되었다. 이 획분들의 스펙트럼을 분석한 결과, 최대 흡광 영역 652nm의 allophycocyanin과 최대 흡광 영역 622 nm의 c-phycocyanin이 확인되었고, 확실하지는 않지만 phycoerythrin으로 추측되는 한 획분을 얻을 수 있었다. 한편, c-phycocyanin 획분은 건조 균체량에 대해 $1.5{\%}$ 정도의 매우 높은 수율을 나타내었다. 부분 정제된 c-phycocyanin의 안정성을 실험한 결과, 저온에서는 매우 안정하였으며, $50^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 약간 변색이 일어나는 것으로 확인되었다. 빛에 대한 반응은 15000 lux까지도 전혀 변색이 일어나지 않았으나, 25000 lux에서는 약 $25{\%}$의 변색이 일어난 것으로 나타났다. pH에 대해서는 중성부근이하 pH 4까지의 산성영역에서는 매우 안정한 것으로 나타났으며, pH 9 이상의 알칼리 영역에서는 다소 불안한 것으로 나타났는데, pH 11의 조건에서는 $15{\%}$ 정도의 변색이 일어난 것으로 확인되었다. 한편, pH, 온도 및 빛 강도의 변화에 따른 금속의 영향을 확인하지는 않았으나 본 실험 조건에서는 종류에 관계없이 c-phycocyanin의 안정성에 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다.