The release of the blue biological pigment C-phycocyanin through calcium-aided cytolysis of live Spirulina sp. / Robert W. M. Pott in COLORATION TECHNOLOGY, Vol. 135, N° 1 (02/2019)  

[article]  inCOLORATION TECHNOLOGY > Vol. 135, N° 1 (02/2019) . - p. 17-21 Titre : The release of the blue biological pigment C-phycocyanin through calcium-aided cytolysis of live Spirulina sp. Type de document : texte imprimé Auteurs : Robert W. M. Pott, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 17-21 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Bleu (couleur) Colorants microbiens Phycocyanine La phycocyanine (du grec phyco signifiant "algue" et cyanine venant de la couleur "cyan", qui est dérivé du grec "kyanos" et signifie bleu-vert) est l'association de protéines de la famille des phycobiliprotéines, et de pigments hydrosolubles de la photosynthèse, les phycocyanobilines. Toutes les phycobiliprotéines sont solubles dans l'eau et ne peuvent donc exister à l'intérieur d'une membrane, contrairement aux complexes protéines-pigments des végétaux supérieurs, (porteurs de caroténoïdes, et de chlorophylles), mais peuvent s'agréger pour former des complexes collecteurs de lumière, nommés phycobilisomes, qui adhèrent à la membrane thylakoïdale. La phycocyanine absorbe les lumières orange et rouge, dans des longueurs d'onde plutôt proches de 600 nm (dépendant de son type spécifique), et émet de la fluorescence à environ 650 nm (dépendant aussi de son type). L'allophycocyanine absorbe et émet à des longueurs d'onde plus élevées que la phycocyanine C ou la phycocyanine R. Les phycocyanines peuvent se trouver dans les Cyanobactéries (appelées auparavant "algues bleu-vert"), les Glaucophytes et les algues rouges. Les phycobiliprotéines ont des propriétés de fluorescence qui sont utilisées dans la méthode immuno-enzymatique ELISA. Spirulines Index. décimale : 667.2 Colorants et pigments Résumé : C-phycocyanin is a light-harvesting phycobiliprotein found in, amongst other species, the cyanobacterium Spirulina sp. C-phycocyanin is bright blue in colour and can be used as a natural blue colorant for a variety of applications. Various cell disruption methods exist to cause the lysis of the cyanobacterial cells and release of phycocyanin, but these methods have significant drawbacks, such as cost, difficulty in scale-up, bacterial contamination, or risk of degrading the protein. This article outlines an alternative method for cell disruption based on the use of Ca(II), which lyses live Spirulina biomass, releasing phycocyanin at a range of concentrations (0.1–0.8 m) over varying time periods, depending on the conditions. In comparison with other ionic species tested, Ca(II) performed best by a significant margin. Bead milling of biomass was used to quantify the maximum phycocyanin in the biomass, and the greatest was found to be ca. 90% released into solution after 48 h under 0.5 m Ca(II) in a 0.35 m acetate buffer at pH 6. Exposing Spirulina to sodium azide revealed that the mechanism of Ca(II) ion-aided cytolysis is likely based on a metabolically driven process. This study demonstrates a potential processing option for the release of phycocyanin from live Spirulina, paving the way for the development of a novel bioprocess for the industrial production of the biological pigment. Note de contenu : - Cultivation of Spirulina in an airlift reactor - Quantification of phycocyanin in solution using a spectrophotometer - Preparation of biomass - Phycocyanin extraction by bead milling - Calcium- and other salt-aided phycocyanin release tests - Sodium azide tests - Fig. 1 : Process flow diagram of a potential phycocyanin production process - Fig. 2 : Release of C-phycocyanin (cPC) from Spirulina biomass over time during grinding with 0.1 mm Dakot media in a 0.35 m pH 6 acetate buffer solution - Fig. 3 : Release of phycocyanin from Spirulina biomass at three time points when exposed to varying Ca(II) concentrations - Fig. 4 : Release of phycocyanin from Spirulina biomass over time, in 0.35 m pH 6 acetate buffer under various Ca(II) concentrations - Fig. 5 : % phycocyanin released after 24 h when Spirulina biomass is treated with 0.5 m ions in 0.35 m pH 6 acetate buffer. Error bars represent the standard deviation of three repeats - Fig. 6 : Release of phycocyanin after 24 h from Spirulina biomass, in 0.35 m pH 6 acetate buffer, under (a) control – no azide, no Ca(II), (b) 0.035% azide with 0.5 m Ca(II) (exposed to light), (c) 0.035% azide with 0.5 m Ca(II) (not exposed to light), (d) 0.5 m Ca(II) without azide, and (e) azide added after cytolysis as in (d). Error bars represent the standard deviation of three repeats DOI : 10.1111/cote.12373 En ligne : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/cote.12373 Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=31661 [article]

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