• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권3호
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• pp.376-380
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• 2018

강력한 항산화물질인 astaxanthin의 함량이 다른 천연 공급원에 비해 높아 astaxanthin 생산균주로 주목받고 있는 Haematococcus pluvialis는 상당한 두께의 견고한 세포벽을 가지고 있어, 세포 파쇄를 위해 많은 에너지가 소모되고 비용이 비싼 방법들이 이용되고 있다. 이에 H. pluvialis로부터 막자와 막자사발을 이용하여 astaxanthin을 손쉽게 효율적으로 추출하는 방법을 제시하였다. 막자와 막자사발을 이용하여 분쇄한 후 추출용매로 acetonitrile, acetone, methanol, dichloromethane : methanol (1:3, v/v), ethylacetate : ethanol (1:1, v/v)로 사용하여 비교하였을 때, acetone을 이용하였을 때 astaxanthin을 1.13~1.29 배 더 높은 효율로 추출할 수 있었다. 또한 acetone으로 H. pluvialis로부터 추출할 경우, 1차 추출로 H. pluvialis에 축적되어 있는 전체 astaxanthin의 96.7%를 회수할 수 있을 정도로 acetone은 astaxanthin 추출효율이 높았다. H. pluvialis가 세포내에 축적하는 astaxanthin은 축적 특성상 ester-형태의 astaxanthin로 다량 축적하므로, 추출물 내의 다양한 형태의 astaxanthin을 분리하기 위하여 농도 구배 시스템을 적용한 HPLC 분석을 수행하였다. H. pluvialis에 축적되어 있는 전체 astaxanthin 중 free astaxanthin이 45.9%이고, 나머지 54.1%는 ester-형태의 astaxanthin이었다.

• KSBB Journal
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• 제28권4호
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• pp.238-243
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• 2013

Astaxanthin is one of the carotenoid with strong antioxidant. The conditions of extraction of astaxanthin from Portunus trituberculatus were optimized in this work. Six factors of conditions such as, extraction method, extraction solvent, ratio of solvent to raw material, temperature, and time, were investigated. For the increase of the extraction yield, ionic liquids were used as additives in the extraction solvent. The optimum extraction conditions were found: heat reflux extraction, Dichloromethane/methanol (25:75, v/v) as solvent, 1:30 of the ratio of solvent raw material, $80^{\circ}C$, 90 min, and ionic liquid as additive. As a result, 45.81 ${\mu}g/g$ of astaxanthin was extracted from waste.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.545-550
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• 2012

최적의 추출조건을 찾는데 매우 유용한 방법인 반응 표면 분석법(RSM, response surface methodology)을 사용하여 새우껍질로부터 astaxanthin 추출조건을 최적화하였다. 추출조건은 용매 에탄올과 추출물질의 비율, 추출온도($^{\circ}C$), 추출시간(min)의 세가지 독립변수를 설정하여 BBD (Box-Behnken design) 방법을 이용하였다. 이 BBD 모델링은 0.9218의 $R^2{_{adj}}$값과 0.0003의 확률 값 p 값으로 회귀 모델에 대한 신뢰도를 입증하였다. RSM 분석을 통해 찾아낸 새우껍질로부터 astaxanthin의 최적 추출조건은 에탄올 용매비 1:29.7, 추출온도 $49.5^{\circ}C$, 추출시간 59.9 분이고, 이 때 astaxanthin 추출량은 $17.80{\mu}g/g$으로 예측하였다. 최적 수율로 예측된 결과는 각각의 조건에 따른 실험을 통해 그 예측의 정확도를 확인하였으며 $17.77{\mu}g/g$으로 예측조건과 비슷한 결과를 보였다.

• KSBB Journal
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• 제17권2호
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• pp.176-181
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• 2002

Astaxanthin (3,3＇-dihydroxy-${\beta}$, ${\beta}$-carotene-4-4＇-dione), a natural pigment of pink to red color, is widely distributed in nature particularly in the skin layer of salmonoids and the crust of shrimp, lobster, etc. Recently, it was produced from the yeast culture of Phaffia rhodozyma. Because of its high thermal stability and antioxidant functionality, its applications can be extended into food, cosmetics, and pharmaceutical ingredient beyond the traditional feed additive. Because of its very high lipophilicity, astaxanthin has been extracted traditionally by strong organic solvents such as chloroform, petroleum ether, acetone, etc. In this study, we developed a surfactant-based solubillization system for astaxanthin, and used it to extract astaxanthin from disrupted yeast cells. Among Tween 20, Triton X-100 and SDS, Tween 20 was identified as the most suitable surfactant in terms of extraction capacity and safety. The ethylene oxide group of Tween 20 was identified as the most significant factor to increase the HLB value that determined the extraction capacity. The effects of micelle formation condition, such as the molar ratio of astaxanthin and Tween 20, pH, and ionic strength were also investigated. pH and ionic strength showed no significant effects. The optimal molar ratio between astaxanthin and Tween 20 was 1 : 12. Antioxidant activity of astaxanthin was higher than ${\beta}$-carotene and ${\alpha}$-tocopherol. Astaxanthin in the crude extract from the yeast cell was more resistant to air and/or light degradation than pure astaxanthin, probably because of the presence of other carotenoids and lipids.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권5호
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• pp.847-852
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• 2007

This study investigated an efficient method for the extraction of astaxanthin from the red yeast Xanthophyllomyces dendrorhous. The extraction process comprised three steps: 1) cultivating the yeast; 2) treating the yeast culture suspension with microwaves to destroy the cell walls and microbodies; and 3) drying the yeast and extracting the astaxanthin pigment using ethanol, methanol, acetone, or a mixture of the three as the extraction solvent. Ultimately, various treatment tests were performed to determine the conditions for optimal pigment extraction, and the total carotenoid and astaxanthin contents were quantified. A frequency of 2,450 MHz, an output of 500 watts, and irradiation time of 60 s were the most optimum conditions for yeast cell wall destruction. Furthermore, optimal pigment extraction occurred when using a cell density of 10g/l at $30^{\circ}C$ over 24 h, with a 10% volume of ethanol.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.198-201
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• 2000

The capacity of micelle formation between astaxanthin and various surfactants was compared. Tween 20 was identified the most suitable surfactant in terms of astaxanthin extraction capacity. The ethylene oxide group of Tween 20 was identified as the most significant factor to increase the HLB value that determined the extraction capacity. The effect of micelle formation condition, such as molar ratio of astaxanthin and Tween 20, pH and ionic strength was also investigated. pH and ionic strength showed no significant effects. Antioxidant activity of astaxanthin was twice of ${\alpha}-tocopherol$ and 4 times of ${\beta} -carotene$. Crude astaxanthin extract from the yeast cell seemed to be less degraded than pure astaxanthin by air and light exposure, probably because of the presence of other carotenoids and lipids. Under the optimal conditions, the molar ratio of micelle formed was found to be 1 : 12 for astaxanthin : Tween 20.

• 한국식품영양학회지
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• 제16권3호
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• pp.165-170
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• 2003

Astaxanthin은 수산양식에 필수적인 carotenoid 첨가물일 뿐 아니라 우수한 항암 및 항산화 물질로서 알려져 있다. 현재 astaxanthin은 P. rhodozyma에 의해 생산 할 수 있으나 P. rhodozyma에 함유된 유효성분인 astafanthin의 정량적인 분석 방법이 제시되지 못하였다. 본 연구에서는 astaxanthin에 대한 정확한 정성법과 정량분석법을 제안하였다. 이 방법은HPLC의 역상컬럼을 사용하여 dichlorornethane및 4개의 혼합 용매를 이동상으로 사용하는 것이다. 이 제시된 방법을 활용했을 때 P. rhodozyma 배양액 중의 astaxanthin의 함유량을 정확하게 검출할 수 있다. DMSO 와 acetone의 혼합용매가 최적의 astaxanthin 추출용매이었고 또한 낮은 온도와 어두운 환경 이 최적의 시료처리조건이었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제51권3호
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• pp.247-249
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• 2008

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권10호
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• pp.1363-1368
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• 2008

본 연구에서는 헤마토코커스 플루비알리스(H. pluvialis)의 파쇄세포(cracked cell)로부터 추출된 아스타잔틴의 HPLC 분석방법을 확립하고, UV/visible 및 FT-IR 분광분석법을 이용하여 헤마토코커스 추출물과 합성 아스타잔틴의 구조적 특성을 조사하였다. 아스타잔틴을 메탄올 용매에 녹이고, 45분 정도 초음파로 처리할 경우 교반처리하는 경우 보다 1.5배 정도 용해율이 높아지는 것을 확인하였다. 에스터 형태로 존재하는 추출물 중의 아스타잔틴의 분석을 위해 cholesterol esterase를 이용해 헤마토코커스 추출물을 가수분해처리를 하여 유리형으로 전환시킨 후 HPLC 분석을 수행하였다. 아스타잔틴의 함량을 분석하기 위해 역상칼럼(C18)과 UV/visible 검출기를 사용하였고, 이동상은 메탄올과 물(95:5)의 혼합용매를 사용하여 분석하였다. 효소처리 후, 헤마토코커스 추출물의 흡수스펙트럼이 합성 아스타잔틴과 유사한 패턴으로 변화하는 것을 확인함으로써 헤마토코커스로부터의 아스타잔틴의 추출 및 분석조건을 확립하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.194-199
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• 2009

우수한 항산화제로 알려진 astaxanthin을 함유한 H. pluvialis 균체로부터 작용기작이 상이한 exe형과 endo형의 단백질 분해 효소와 복합 다당류 분해 효소를 이용하여 식품용 haematococcus추출물을 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 조사하였다. 상업용 단백질 분해 효소로는 Alcalase (endo형)와 Flavourzyme (exe형)을 복합 다당류 분해효소로는 Viscozyme을 사용하였다. 단백질 분해 효소는 endo형과 exe형을 병용하는 것이 추출물의 astaxanthin 함량을 증가시켰다. Viscozyme과 함께 2종류의 단백질 분해 효소를 사용하는 경우에는 Alcalase와 Flavourzyme을 병용하여 1차로 처리한 후 Viscozyme을 2차로 사용하는 2단계 가수분해 방법이 적절하였다. 이 조건에서 astaxanthin 함량은 효소를 사용하지 않은 대조구에 비하여 320% ($529{\mu}g/g{\rightarrow}2,256{\mu}g/g$) 이상 향상되었다. 또한 DPPH법으로 조사한 항산화 활성은 astaxanthin 함량에 비례하여 증가하였으며, 1차로 Alcalase와 Flavourzyme을 병용하여 처리한 후 2차로 Viscozyme을 사용하는 조건에서 가장 우수하였다.