• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제10권2호
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• pp.45-50
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• 2018

Recently the water management department advised the water treatment industry to focus on deploy the chemical free and the environmentally responsible process to adopt on water treatment plants in every country. In this objective, water treatment process started using ultrasonic based phycocyanin extraction with fluorescence measurement techniques to detect the change in the yield of phycocyanin. This paper propose the design of optical filter model for fluorescence technique based immersive optical phycocyanin measurement sensor design. The proposed design uses the multi-wavelength sensor module for irradiating part, and this plays a role of removing a wavelength band other than 590 ~ 620 nm. The preliminary study on immersed phycocyanin sensor, the fluorescence value of picocyanin according to the ultrasonic intensity, treatment time and number of cells was measured using JM phycocyanin module to emulate the proposed design, and were compared performance of the proposed sensor emulation. In this design, the phycocyanin fluorescence value increased about 2.1 ~ 4.7 times as the ultrasonic treatment time increased as compared with JM phycocyanin module, and the phycocyanin fluorescence value within the analysis range was obtained by ultrasonic treatment within one minute.

• 한국식품과학회지
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• 제8권3호
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• pp.172-178
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• 1976

김 속에는 단백질(蛋白質)이 약(約) 38%정도 함유(含有)되어 있고 우리 일상(日常) 생활(生活)에서 떨어질 수 없는 중요(重要)한 해산물(海産物)의 한 종류이다. 특히 단백질이 색소단백질(色素蛋白質)로 들어있으므로 한국산 김의 3종류 연평도, 진도, 고흥산(産)에서 색소단백질(色素蛋白質)인 phycoerythrin과 phycocyanin을 분리정제(分離精製)하고 그의 특성과 그중(中)에 함유(含有)된 아미노산(酸) 함량(含量) 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 한국산 김 중에서 색소단백질(色素蛋白質)을 분리(分離)한 결과(結果) phycoerythrin은 13.6%, phycocyanin은 14.4%의 양(量)을 얻었다. 2) 분리(分離)한 결정(結晶)을 현미경하(顯微鏡下)에서 관찰(觀察)하면 phycoerythrin은 적색(赤色)의 바늘모양으로 보이며 phycocyanin은 청색(靑色)의 원판모양으로 보인다. 3) phycoerythrin 과 phycocyanin 을 spectrophotometer로 그의 흡광도(吸光度)를 측정(測定)한 결과(結果) phycoerythrin은 $496m{\mu},\;526m{\mu},\;546m{\mu}$에서 peak를 이루고 phycocyanin 는 $546m{\mu},\;610m{\mu}$에서 peak를 이루고 있다. 이들을 $4^{\circ}C$에서 24시간, 48시간 방치한 후 phycoerythrin과 phycocyanin 변화(變化)를 비교(比較)한 결과(結果) phycoerythrin 는 그 흡광(吸光) peak의 파장(波長)이 약간 shift하고 phycocyanin은 absorbance가 약간 감소(減少)함을 나타냈다. (4) 색소단백질(色素蛋白質)에서 아미노산(酸) 조성(組成)을 보면 16종류의 아미노산(酸)이 검출 되었고 그 중(中) phycocyanin에는 고루 필수(必須)아미노산(酸)이 함유(含有)되었으나 phycoerythrin은 arginine, methionine phenylalanine을 미량 함유(含有)하고 있다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권5호
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• pp.475-481
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• 2000

미세조류 S. platensis의 성장 및 색소 축적에 대한 배양 조건의 영향을 실험한 결과, 배양 온도 및 빛 강도는 각각 $35^{\circ}C,\;3500 lux$가 가장 적절한 배양 조건이었으며, 온도가 다소 낮은 $30^{\circ}C$ 조건에서는 빛 강도가 3500 lux보다 다소 높은 조건도 고려해볼만 하였다. 빛 강도 및 온도 조건에서의 phycocyanin 색소 함량은 조류의 성장 정도와 직접적인 상관을 나타내었으며, chlorophyll-a 함량과는 특별한 상관성을 가지지 않았다. 배지 중의 $NaHCO_3$ 첨가 농도는 $1.0{\%}$가 조류의 성장 및 색소 축적에 가장 좋은 조건임을 알 수 있었고, 그 이상의 농도에서는 오히려 phycocyanin 색소 생산능이 저하됨을 알 수 있었다. 탄소원인 $Na_2CO_3$는 $0.2{\~}0.3{\%}$ 농도 수준에서 가장 높은 조류의 성장과 phycocyanin을 축적하는 것으로 나타났으며, 첨가 농도가 높아져도 phycocyanin 색소 생산능은 증가되지 않았다. 한편, 질소원으로 첨가되는 $NaCO_3$농도도 $0.2{\~}0.3{\%}$ 범위에서 첨가하는 것이 균체의 성장이나 색소 생산에 바람직한 조건으로 확인되었으며, 과도한 첨가는 성장과 phycocyanin 색소 생산능이 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 전체적으로 chlorophyll-a는 phycocyanin 색소 함량이 증가하면 증가하는 상관을 가졌으나 그 함량은 미미하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권5호
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• pp.482-488
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• 2000

실린더 배양기에선 구한 최적의 조건을 helical tubular photobioreactor (18L)에 맞도록 조절하여 수확한 S. platensis의 일반성분을 분석 한 결과, 단백질은 $64.5{\pm}2.8$, 당질은 $20.8{\pm}1.9$, 지방질은 $7.2{\pm}1.2$ 및 회분 함량은 $7.8{\pm}0.8$이었다. 본 균체로부터 c-phycocyanin을 추출하여 염석과 Sephadex G-100으로 정제한 결과 크게 3개의 획분이 확인되었다. 이 획분들의 스펙트럼을 분석한 결과, 최대 흡광 영역 652nm의 allophycocyanin과 최대 흡광 영역 622 nm의 c-phycocyanin이 확인되었고, 확실하지는 않지만 phycoerythrin으로 추측되는 한 획분을 얻을 수 있었다. 한편, c-phycocyanin 획분은 건조 균체량에 대해 $1.5{\%}$ 정도의 매우 높은 수율을 나타내었다. 부분 정제된 c-phycocyanin의 안정성을 실험한 결과, 저온에서는 매우 안정하였으며, $50^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 약간 변색이 일어나는 것으로 확인되었다. 빛에 대한 반응은 15000 lux까지도 전혀 변색이 일어나지 않았으나, 25000 lux에서는 약 $25{\%}$의 변색이 일어난 것으로 나타났다. pH에 대해서는 중성부근이하 pH 4까지의 산성영역에서는 매우 안정한 것으로 나타났으며, pH 9 이상의 알칼리 영역에서는 다소 불안한 것으로 나타났는데, pH 11의 조건에서는 $15{\%}$ 정도의 변색이 일어난 것으로 확인되었다. 한편, pH, 온도 및 빛 강도의 변화에 따른 금속의 영향을 확인하지는 않았으나 본 실험 조건에서는 종류에 관계없이 c-phycocyanin의 안정성에 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제39권6호
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• pp.451-464
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• 2023

Harmful cyanobacterial monitoring is time-consuming and requires skilled professionals. Recently, Phycocyanin, the accessory pigment unique to freshwater cyanobacteria, has been proposed as an indicator for the presence of cyanobacteria, with the advantage of rapid and simple measurement. The purpose of this research was to evaluate the correlation between the harmful cyanobacterial cell density and the concentration of phycocyanin and to consider how to use the real-time water quality monitoring system for algae bloom monitoring. In the downstream of the Nakdong River, Microcystis spp. showed maximum cell density (99 %) in harmful cyanobacteria (four target genera). A strong correlation between phycocyanin(measured in the laboratory) concentrations and harmful cyanobacterial cell density was observed (r = 0.90, p < 0.001), while a weaker relationship (r = 0.65, p < 0.001) resulted between chlorophyll a concentration and harmful cyanobacterial cell density. As a result of comparing the phycocyanin concentration (measured in submersible fluorescence sensor) and harmful cyanobacterial cell density, the error range increased as the number of cyanobacteria cells increased. Before opening the estuary bank, the diurnal variations of phycocyanin concentrations did not mix by depth, and in the case of the surface layer, a pattern of increase and decrease over time was shown. This study is the result of analysis when Microcystis spp. is dominant in downstream of Nakdong River in summer, therefore the correlation between the harmful cyanobacteria density and phycocyanin concentrations should be more generalized through spatio-temporal expansion.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제4권3호
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• pp.193-199
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• 2010

An olive-green mutant was generated in Synechocystis sp. strain PCC 6803 by inactivation of the sll0396 gene. Whole-cell absorption spectra of the mutant revealed the missing of phycocyanin peak. An investigation of the low-temperature fluorescence emission spectra revealed that the $sll0396{\Omega}$ mutant has a reduced amount of phycocyanin. Western blot analysis showed that the mutant contained less phycocyanin ${\beta}$- and ${\alpha}$-subunits and lacked the 30- and 32-kDa linker polypeptides, and northern blot analysis revealed that the transcription of the 1.4-kb cpcBA gene encoding the phycocyanin ${\beta}$- and ${\alpha}$-subunits was lower in the mutant. The Sll0396 protein has a DNA-binding motif and shares homology with known response regulators. Our results indicate that Sll0396 plays a regulatory role in the transcription of the phycocyanin genes during phycobilisome synthesis.

• Journal of Plant Biology
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• 제35권1호
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• pp.1-8
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• 1992

Aphanothece속과 분류학적 특징이 유사한 남조식물 SG63을 대상으로 배양액의 NaCl과 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 농도에 따른 최적 생리적 활성을 연구했다. SG63의 최고 성장률은 56%의 NaCl과 20%의 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 농도의 배양액에서 각각 이루어졌다. 엽록소 a, phycocyanin과 수용성 단백질의 합성율은 두 무기염도에 따라 영향을 받았다. 특히, 엽록소 a와 phycocyanin의 농도는 NaCl 함량이 높은 배양액일수록 감소되었다. 남조식물 SG63의 carotenoid의 구성물질은 ${\beta}-carotene$, echinenone, zeaxanthin과 myxoxanthophyll이였다. 총단백질과 엽록소 a의 농도비율과 phycocyanin과 엽록소 a의 농도비율은 NaCl 함량에 비례하고 최고 성장률을 나타내는 20%의 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 배양액에서 가장 높았다. 따라서 배양액내에 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$의 함량이 높을수록 phycocyanin과 단백질합성을 촉진한다. 위의 결과는 앞으로 남조식물의 대체식품개발과 의약품의 개발을 위한 새로운 합성물질의 추출에 기여하기 위한 mass culture에 응용될 수 있다고 본다.

• Nutritional Sciences
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• 제7권3호
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• pp.165-173
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• 2004

This paper reviews the available published literature on the antioxidant, anti-inflammatory, and COX-2 inhibition properties of phycocyanin from Spirulina. The potential application of for the prevention and mitigation of such radical-induced chronic diseases like cancer and heart disease, and age-related degenerative diseases like Alzheimer＇s disease, Parkinson＇s disease, diabetes and other conditions are discussed based on the available evidence.

• 생태와환경
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• 제39권4호통권118호
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• pp.445-449
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• 2006

Phenolic compounds are manufacturing by-products commonly found in industrial wastewater. The toxicity of high level phenolic compounds in wastewater threatens not only the aquatic organisms, but also many components of the adjacent ecosystem. One of the major light harvesting pigments in cyanobacteria is phycocyanin which can be rapidly and specifically degraded by external stimuli such as nutritional depletion or environmental stress. We employed the cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120 as an indicator organism in estimating the pollution level by phenolic compounds. The phycocyanin content of the cyanobacterium decreased without significantly altering the total chlorophyll as the phenol concentration in a medium increased. We examined the phenol contamination level using the correlation of the phycocyanin content and the phenol concentration. Our results indicated that no significant pollution by phenolic compounds was found in several waterbodies in the vicinity of Daegu, South Korea.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제5권2호
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• pp.73-79
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• 2016

Remote sensing and measurement are of paramount importance of providing information on the state of water quality in water bodies. The formation and growth of cyanobacteria is of serious concern to in land aquatic life forms and human life. The main cause of water quality deterioration stems from anthropogenic induced eutrophication. The goal of this research to quantify and determine the spatial distribution of cyanobacteria concentration in the water using remote sensing technique. The standard approach to measure water quality based on the direct measurement of the fluorescence of the chlorophyll a in the living algal cells and the same approach used to detect the phycobilin pigments found in blue-green algae (a.k.a. cyanobacteria), phycocyanin and phycoerythrin. This paper propose the emerging sensor design to measure the water quality based on the optical analysis by fluorescence of the phycocyanin pigment. In this research, we developed an method to sense and quantify to derive phycocyanin intensity index for estimating cyanobacteria concentrations. The development of the index was based on the reflectance difference between visible light band 620nm and 665nm. As a result of research this paper presents, an optical biological sensor design information to measure the Phycocyanin parameters in water content.