Phycocyanin Extraction from Spirulina platensis Using Enzymes

본 연구를 통해 스피루리나로부터 피코시아닌 추출효율의 향상을 위해 적합한 효소 선정과 함께 최적의 가수분해 조건을 확립하고자 하였다. 추출에 적합한 효소의 선정을 위해 세포벽 분해효소(cytolase, rapidase, ultraflo L, viscozyme L) 및 단백질 분해효소(collupulin, flavourzyme, protamex)를 이용했으며, 효소 선정 후 최적의 추출조건을 확립하기 위해 효소 첨가량, 기질 농도, 반응온도 및 반응시간의 조건하에서 피코시아닌 추출을 수행하였다. 스피루리나 효소 추출물의 피코시아닌의 함량은 최대흡광도 값을 이용하여 C-phycocyanin(CPC), allophycocyanin(APC) 함량의 합으로 측정하였다. 피코시아닌 추출 시 세포벽 분해효소와 단백질 분해효소를 이용한 가수분해물에서 피코시아닌의 추출효율이 증가했으나, 특히 단백질 분해효소를 이용한 가수분해 시 추출효율이 향상되는 것을 확인했다. 단백질 분해효소 중 collupulin과 protamex에서 추출효율이 높게 나타나 이 두 가지 효소를 비율별로 혼합하여 추출에 사용함으로써 추출효율의 향상을 기대했으나, collupulin을 단독으로 이용하였을 때 총 피코시아닌(CPC+APC)의 함량이 3.97mg/g of dry weight로 가장 높은 추출효율을 나타내었다. 따라서 collupulin을 이용하여 총 피코시아닌 함량을 기준으로 다양한 효소 첨가량, 반응온도와 시간 및 기질 농도 조건하에서 최적의 추출조건을 확인하였다. 그 결과 스피루리나로부터 피코시아닌을 추출하기 위한 최적 가수분해 조건은 5.0% 스피루리나를 기질 대비 3.0%의 collupulin으로 50°C에서 4시간 반응 시 총 피코시아닌의 함량이 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. Collupulin을 이용한 스피루리나 가수분해에 의해 활성성분이 피코시아닌의 추출이 가능해졌으며, 이는 새로운 활성소재로의 활용이 가능할 것이다.