미세조류로부터의 엽록소 a 및 b 생산에 대한 성장 인자의 영향 평가

요약

본 연구는 미세조류에서 지용성 색소를 추출하고 정량화하기 위해 Jeffrey와 Humphrey가 개발한 방법을 사용하는 이점을 강조합니다. 이 방법은 이러한 유기체의 엽록소 생산 및 세포 함량에 대한 성장 인자의 영향을 평가하는 데 유용한 도구 역할을 합니다.

초록

미세조류는 엽록소와 카로티노이드의 두 가지 주요 색소 그룹을 포함합니다. 엽록소는 빛 에너지를 흡수하여 화학 에너지로 변환하여 유기 화합물의 합성을 촉진하는 녹색 색소입니다. 이 안료는 높은 항산화 특성과 착색 능력으로 인해 식품, 제약 및 화장품 산업에서 생명 공학 투입 제품의 귀중한 주요 공급원 역할을 합니다. 본 연구의 목적은 Taguchi_L4 실험설계를 통해 Chlorella sorokiniana에서 엽록소 a와 b의 세포 성장 및 세포 함량에 대한 성장 인자(_CO2 농도, 광색, 광도)의 효과를 평가하고, 헤마토코커스 플루비알리스(Haematococcus pluvialis)를 이용하여 방법을 검증하는 것이었다 추가 연구 모델로서의 미세조류. 세포 성장은 550nm의 파장에서 광학 밀도 분광 광도계 기술을 사용하여 정량화되었습니다. 엽록소의 정량화를 위해 90% 순수 아세톤 용액을 사용하여 세포 추출물을 수득한 후, Jeffrey와 Humphrey가 설명한 방법에 따라 647nm 및 664nm의 파장에서 분광광도계 기술을 사용하여 엽록소 a 및 b의 농도를 정량화했습니다. 실험 결과는 낮은 CO₂ 첨가, 보라색 빛 및 낮은 빛 강도의 조건을 제어하면 세포 성장과 세포 내 엽록소 a 및 b의 농도가 모두 증가한다는 것을 나타냈습니다. 이 엽록소 정량화 방법을 구현하면 사용되는 파장이 두 가지 유형의 엽록소의 흡광도 피크에 있기 때문에 엽록소 함량을 빠르고 간단하며 정확하게 측정할 수 있으므로 연구 중인 모든 미세조류에 대해 이 기술을 쉽게 재현할 수 있습니다.

서문

최근 몇 년 동안 인위적인 활동으로 인한 환경 문제의 증가와 생태계의 건강과 균형에 대한 악영향으로 인해 보다 효율적이고 환경 친화적인 생산 시스템에 대한 검색이 이루어졌습니다. 이로 인해 산업 분야의 프로세스가 가속화되고 이러한 유해한 영향을 완화하기 위한 생물 정화 치료의 구현과 바이오 화합물의 개발을 촉진했습니다¹.

이러한 맥락은 현재의 환경 및 경제적 문제에 대한 혁신적인 솔루션을 찾아야 할 필요성에 의해 추진되는 미세조류 연구의 상당한 성장으로 이어졌습니다. 미세조류는 햇빛과 이산화탄소를 각각 에너지와 탄소의 원천으로 사용하여 수중 환경에서 번성합니다. 이러한 특성으로 인해 다양한 가치 있는 제품을 생산하기 위한 지속 가능하고 유망한 대안이 됩니다. 이 분야의 연구는 이러한 세포의 생리와 신진대사를 이해하고 세포의 배양 및 가공을 위한 효율적인 기술을 개발하는 데 중점을 두었습니다².

연구 과정을 가속화하고 생리학, 대사 및 잠재적 응용 분야에 대한 이해를 심화하기 위해 미세조류를 연구하기 위한 접근 가능하고 신뢰할 수 있는 도구를 개발해야....

프로토콜

1. 배양 배지 준비 및 접종 준비

1. 3N-BBM + V (CCAP) 성장 배지 1L를 준비합니다 (다량 영양소 : NaNO₃ [0.75 g ^L-1], CaCl₂ [0.019 g ^L-1], MgSO₄ [0.019 g ^L-1], K₂HPO₄ [0.057 g ^L-1], NaCl [0.025 g ^L-1], KH₂PO₄ [0.175 g ^L-1]; 미량 영양소 : Na₂ EDTA [0.0186 g ^L-1], FeCl₃ [0.0024 g ^L-1], MnCl₂ [0.001 g ^L-1], ZnCl₂ [1.25 x ^10-4 g ^L-1], CoCl₂ [5 x ^10-5 g ^L-1], Na₂MoO

결과

엽록소 세포 농도의 변화를 감지하는 기술의 효율성을 관찰하고 C. sorokiniana에서 성장 인자의 효과를 평가하기 위해_CO2 부피 추가, 광 색상 및 광 강도를 평가하는 Taguchi L₄ 실험 설계를 수립했습니다. 각 요인은 표 1과 같이 표 2의 실험 설계에 의해 정의된 조건 하에서 낮고 높은 수준으로 평가되었습니다.

토론

H. pluvialis와 C. sorokiniana 사이의 비교 연구는 엽록소 생산 역학에서 상당한 차이를 보여주었습니다. H. pluvialis는 실험 전반에 걸쳐 엽록소 농도의 감소를 보인 반면, C. sookiniana는 꾸준한 증가를 보였습니다. 또한, 초기에는 두 종 모두에서 엽록소 a의 비율이 더 낮았지만, 이 비율은 특정 성장 조건에서 역전되었으며, 이는 특정 파장의 선택?.......

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
C3H6O	Meyer	67-64-1	Acetone 90%
15 mL tube	Biologix	10-9502	Test tube
2510-DTH	Branson	D-73595	Sonicator
5 mL screw cap test tube	Kimax	45066-13100	Test tube
50 mL centrifuge tube	Biologix	10-9151	Test tube
Aluminum foil	Reynolds	611 standard, 12" x 1000 feet	Test tube cover
CaCl2	Meyer	0925-250	Calcium Chloride
Centrifuge	Dynamica	14 R	Centrifuge Refrigerated
CoCl2	Merck	1057-100	Cobalt dichloride
FeCl3	Merck	157740	Iron(III) Chloride
K2HPO4	Meyer	2051-250	Dipotassium Phosphate
KH2PO4	Meyer	2055-250	Monopotassium Phosphate
MgSO4	Meyer	1605-250	Magnesium Sulphate
Micropipette	LabNet	Model Beta-Pette	Micropipette
MnCl2	Merck	429449	Manganese(II) Chloride
Na2 EDTA	Merck	200-449-4	Edatamil, Edetato Disodium Salt Dihydrate
Na2MoO4	Merck	243655	Sodium Molybdate
NaCl	Meyer	2365-500	Sodium Chloride
NaNO3	Meyer	2465-250	Sodium Nitrate
RGB LED stripe	Steren	GAD-LED2	Light source
Spectrophotometer	PerkinElmer	Model Lambda35	Spectrophotometer
spectroradiometer	Gigahertz-Optik	model BTS256
Vortex	Scientific Industries	Vortex-Genie® 2	Vortex
ZnCl2	Merck	208086	Zinc Chloride