Оценка стабильности фикобилипротеинов оптическим методом при их хранении в водно-спиртовом растворе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Целью работы являлась оценка стабильности пигментов, относящихся к группе фикобилипротеинов, выделенных из биомассы цианобактерии Spirulina (Arthrospira) platensis и красной микроводоросли Porphyridium purpureum. Водные экстракты фикобилипротеинов получали после двукратного замораживания сырой биомассы Arthrospira platensis и Porphyridium purpureum, экстракцию проводили фосфатным буфером (0,05 М, рН = 7) на холоде (5 °С) в течение 24 часов. К полученным экстрактам добавляли 96%-й этанол до его концентрации в растворе 20%. Хранение водно-спиртовых экстрактов фикобилипротеинов осуществляли 3 месяца, контроль концентраций пигментов проводили оптическим методом. Наибольшую стабильность при хранении продемонстрировал пигмент аллофикоцианин. Самая высокая скорость деструкции фикобилипротеинов наблюдалась при их хранении на свету при комнатной температуре. Скорость деградации пигментов в этих условиях в 9 и в 80 раз (для В-фикоэритрина и С-фикоцианина соответственно) превышала аналогичные показатели при их хранении в темноте и на холоде. Наименее стойким, по сравнению с другими исследованными фикобилипротеинами, оказался С-фикоцианин. Скорость его деградации при всех вариантах хранения была от 5 до 10 раз выше, чем В-фикоэритрина в аналогичных условиях. Обязательным условием сохранения С-фикоцианина и В-фикоэритрина в водно-спиртовых растворах являлось отсутствие света, а в случае С-фикоцианина и пониженная температура. Допустимо также хранение В-фикоэритрина в темноте при комнатной температуре. Такой режим может обеспечить сохранность до 86% пигментов в водно-спиртовых растворах на протяжении 25–30 суток.

Об авторах

И. Н. Гудвилович

Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН

Email: gudirina2008@yandex.ru

А. Б. Боровков

Институт биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН

Email: spirit2000sev@yandex.ru

Список литературы

  1. Manirafasha E., Ndikubwimana T., Zeng X., Lu Y., Jing K. Phycobiliprotein: potential microalgae derived pharmaceutical and biological reagent // Biochemical Engineering Journal. 2016. Vol. 109. P. 282–296. doi: 10.1016/J.BEJ.2016.01.025.
  2. Hsieh-Lo M., Castillo G., Ochoa-Becerra M.A., Mojica L. Phycocyanin and phycoerythrin: Strategies to improve production yield and chemical stability // Algal Research. 2019. Vol. 42. P. 101600. doi: 10.1016/j.ALGAL.2019.101600.
  3. Dagnino-Leone J., Figueroa C.P., Castañeda M.L., Youlton A.D., Vallejos-Almirall A., Agurto-Muñoz A., et al. Phycobiliproteins: structural aspects, functional characteristics, and biotechnological perspectives // Computational and Structural Biotechnology Journal. 2022. Vol. 20. P. 1506–1527. doi: 10.1016/j.csbj.2022.02.016.
  4. Kovaleski G., Kholany M., Dias L.M.S., Correia S.F.H., Ferreira R.A.S., Coutinho J.A.P., Ventura S.P.M. Extraction and purification of phycobiliproteins from algae and their applications // Frontiers in Chemistry. 2022. Vol. 10. P. 1065355. doi: 10.3389/fchem.2022.1065355.
  5. Stadnichuk I.N., Tropin I.V. Phycobiliproteins: structure, functions and biotechnological applications // Applied Biochemistry and Microbiology. 2017. Vol. 53. P. 1–10. doi: 10.1134/S0003683817010185.
  6. Pagels F., Guedes A.C., Amaro H.M., Kijjoa A., Vasconcelos V. Phycobiliproteins from cyanobacteria: chemistry and biotechnological applications // Biotechnology Advances. 2019. Vol. 37, no. 3. P. 422–443. doi: 10.1016/j.biotechadv.2019.02.010.
  7. Nath P.C., Bandyopadhyay T.K., Mahata N., Tiwari O.N., Bobby M.N., Indira M., et al. C-phycoerythrin production from Anabaena sp. BTA 903: optimization, production kinetics, thermodynamic and stability analysis // Biomass Conversion and Biorefinery. 2024. Vol. 14. P. 19739–19751. doi: 10.1007/s13399-023-04109-9.
  8. Spirulina platensis (Arthrospira): physiology, cellbiology and biotechnology / ed. A. Vonshak. London: Taylor & Francis, 1997. 235 p.
  9. Nowruzi B., Konur O., Anvar S.A.A. The stability of the phycobiliproteins in the adverse environmental conditions relevant to the food storage // Food and Bioprocess Technology. 2022. Vol. 15. P. 2646–2663. doi: 10.1007/s11947-022-02855-8.
  10. Wu H.-L., Wang G.-H., Xiang W.-Z., Li T., He H. Stability and antioxidant activity of food-grade phycocyanin isolated from Spirulina platensis // International Journal of Food Properties. 2016. Vol. 19, no. 10. P. 2349–2362. doi: 10.1080/10942912.2015.1038564.
  11. Pereira T., Barroso S., Mendes S., Gil M.M. Stability, kinetics and application study of phycobiliprotein pigments extracted from red algae Gracilaria gracilis // Journal of Food Science. 2020. Vol. 85, no. 10. P. 3400–3405. doi: 10.1111/1750-3841.15422.
  12. Marraskuranto E., Raharjo T.J., Kasiamdari R.S. Nuringtyas T.R. Color stability of phycoerythrin crude extract (PECE) from Rhodomonas salina toward physicochemical factors //Squalen Bulletin of Marine and Fisheries Postharvest and Biotechnology. 2019. Vol. 14, no. 1. P. 21–31. doi: 10.15578/squalen.v14i1.379.
  13. Adjali A., Clarot I., Chen Z., Marchioni E., Boudier A. Physicochemical degradation of phycocyanin and means to improve its stability: a short review // Journal of Pharmaceutical Analysis. 2022. Vol. 12, no. 3. P. 406–414. doi: 10.1016/j.jpha.2021.12.005.
  14. Shkolnikov Lozober H., Okun Z., Parvari G., Shpigelman A. The effect of storage and pasteurization (thermal and high-pressure) conditions on the stability of phycocyanobilin and phycobiliproteins // Antioxidants. 2023. Vol. 12, no. 3. P. 568. doi: 10.3390/antiox12030568.
  15. De Morais M.G., da Silva Vaz B., de Morais E.G., Vieira Costa J.A. Biological effects of spirulina (Arthrospira) biopolymers and biomass in the development of nanostructured scaffolds // BioMed Research International. 2014. Vol. 2014, no. 1. P. 1–9. doi: 10.1155/2014/762705.
  16. Береговая Н.М. Особенности хранения водного экстракта R-фикоэритрина // Экология моря. 2010. Т. 81. С. 13–16. EDN: ULDZYV.
  17. Береговая Н.М., Гудвилович И.Н. Хранение водно-спиртового экстракта С-фикоцианина, полученного из микроводоросли Spirulina platensis // Экология моря. 2010. Т. 81. С. 17–22. EDN: ULDZZF.
  18. Тренкеншу Р.П., Терсков И.А., Сидько Ф.Я. Плотные культуры морских микроводорослей // Известия Сибирского отделения Академии наук СССР. Серия биологических наук. 1981. Т. 5. N 1. С. 75–82.
  19. Стадничук И.Н. Фикобилипротеины. М.: Мир, 1990. 196 c.
  20. Лось С.И. Биохимические основы получения фикоэритрина из морских водорослей // Альгология. 2008. Т. 18. N 4. С. 375–385. EDN: JVOIFR.
  21. Mishra S.K., Shrivastav A., Mishra S. Effect of preservatives for food grade C-PC from Spirulina platensis // Process Biochemistry. 2008. Vol. 43, no. 4. P. 339–345. doi: 10.1016/j.procbio.2007.12.012.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».