Lipid Extraction from Spirulina platensis using Supercritical Carbon Dioxide and Analysis of Fatty Acid Compositions in Extracts

초임계 이산화탄소를 이용한 Spirulina platensis로부터 지질추출 및 지방산 조성 분석

This study was performed to obtain information about the extraction conditions of lipids from microalgae, Spirulina platensis, using supercritical fluid $CO_2$. Regardless of extraction temperature conditions, the extracted lipid contents increased as pressure increased, but decreased at 8500 psi on each temperature. The highest yield of extracted lipid content showed in the condition of 5500psi at $50^{\circ}C$, and extracted lipid content was about $20\%$. In same pressure the contents of C18 : 2 and C20 : 0 increased as temperature increased, but fatty acids composition were $60\~75\%$ saturated, $12\~20\%$ monounsaturated and $13\~31\%$ polyunsaturated regardless of extraction conditions. The C18 : 3 was only detected in the condition of 5500psi at $50^{\circ}C$ but the content was very little.

초임계 유체 추출 장치를 이용하여 Spirulina platensis로부터 지질의 추출에 대한 연구 결과. 추출온도나 시간에 관계없이 대체적으로 압력이 증가함으로서 그 추출 수율이 증가하였고, 추출 수율은 20분 추출의 경우 $35^{\circ}C$-7000psi, $50^{\circ}C$-5500psi 그리고 $80^{\circ}C$-4000psi가 비슷하였고, 40분 추출 경우 $35^{\circ}C$에서 모든 압력 구간에서 가장 높은 수율을 보였다. 추출 수율에서 20분과 40분 큰 차이를 보이지 않았으며, 균체 함유 지방함량으로 환산해볼 때, 최대 수율이 약 $20\%$로 다른 동, 식물 조직의 지질 추출에 비해 매우 낮은 값이었다. 수율의 측면으로 판단한다면 $50^{\circ}C$, 5500psi 조건이 실험 시료의 지질 추출에 적절한 조건이었다. 각 조건에서 추출된 지방산 조성을 비교해 보면, 추출 조건에 따라 차이는 있지만 포화지방산이 $60\~75\%$, 모노엔산이 $12\~20\%$를 차지하였으며, 고도불포화지방산도 $13\~21\%$로 지방산 조성은 대부분이 C18 : 2가 차지하였다. 압력 증가로 불포화 지방산의 증가를 보여주고 있지만, 온도 조건에 따라 오히려 압력 증가로 포화산의 증가도 관찰되었다. 특정 지질의 분획 추출은 많은 반복 실험이 필요할 것으로 생각되며, 아울러 추출 시료인 미세 조류의 성상과 초임계 유체와의 특이한 상관성도 고려되어야 할 부분인 것으로 판단되어졌다.