$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

광합성 색소의 HPLC 분석을 위한 여과지 분쇄 효과 평가
Evaluation of Grinding Effects on the Extraction of Photosynthetic Pigments for HPLC Analysis 원문보기

바다 : 한국해양학회지 = The sea : the journal of the Korean society of oceanography, v.20 no.2, 2015년, pp.71 - 77  

장수진 (부경대학교 해양학과) ,  박미옥 (부경대학교 해양학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) 분석방법은 식물플랑크톤의 생물량 및 일차생산력을 추정하기 위한 지시자로서 chlorophyll a 농도를 측정하고 carotenoids의 종류를 파악해 종조성을 확인하기 위해 널리 이용되고 있다. 그러나 대량시료의 분석에 요구되는 시료 전처리 과정여과지 분쇄는 상당한 시간과 숙련이 요구된다. 본 연구에서는 엽록소 및 carotenoids의 정량분석에 대한 여과지 분쇄의 영향을 파악하고자 동해 남서부 해역의 시료를 이용해 여과지 분쇄 전후의 광합성 색소 농도를 비교 평가했다. HPLC 분석에서 여과지 분쇄 생략 시 Chl a의 경우 평균 45% 과소평가되었다. 또한 pico, nano 크기 식물플랑크톤의 지표색소인 Zeaxanthin, 19'-butanoyloxyfucoxanthin, 19'-hexanoyloxyfucoxanthin는 최대 77~85% 과소평가되었다. 크기가 작은 식물플랑크톤의 경우 여과지 분쇄가 생략될 경우 불완전한 추출로 지표색소의 농도가 실제보다 저평가될 가능성이 크다는 것을 확인하였다. 따라서 HPLC 분석에서 여과지 분쇄 생략 시 Chl a 뿐 아니라 carotenoids 또한 과소평가 되므로 모든 경우에서 여과지 분쇄 과정이 반드시 필요하다고 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) is a widely used method for measuring the concentration of chlorophyll a as an indicator for estimating phytoplankton biomass and primary production and also for identifying carotenoids to determine phytoplankton composition. However, tissue grinding pro...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • HPLC 분석을 이용한 Chl α 농도 측정이 추천되고 있으나, 여과지 분쇄 과정에 많은 시간과 숙련이 요구된다는 점에 대해 본 연구에서는 여과지 분쇄과정을 생략한다면 어떠한 차이가 나타나며, 효과를 파악하여 이를 생략할 수 있을지 고찰하고자 한다.
  • SCOR-UNESCO Working Group에 의해 HPLC를 이용한 Chl α 농도 측정이 추천되고 있으나 HPLC 분석 방법에 대한 표준화가 어렵고, 전처리 중 여과지를 분쇄하는 과정에 시간과 노력이 요구되기 때문에 이 과정을 생략 시 나타나는 차이에 대해 살펴보고 생략이 가능한지 고찰해보고자 하였다.
  • 본 연구는 연구해역에서 식물 플랑크톤 광합성 색소 분석 시 여과지 분쇄에 의한 Chl α와 carotenoids의 추출 효과를 규명하고, 분석시간 단축을 위한 여과지 분쇄 효과를 평가해 그 필요성을 고찰하고자 한다.
  • (1997)는 추출이 어려운 종의 단일배양 시료를 이용한 분쇄효과를 확인하여, 여과지 분쇄에 의한 광합성 색소의 추출효율이 62% 증가된 결과를 보고한 바 있다. 본 연구에서는 단일배양 시료가 아닌 현장시료로 분쇄효과를 확인해 보고자 한다. 미국 항공우주국(National Aeronautics and Space Administration, NASA)에서는 해색위성의 정확도를 향상시키기 위해 현장관측 자료를 이용하여 위성자료를 보정하고 있고, 그에 따른 정확한 현장 자료를 위해 해양식물플랑크톤 색소 측정에 대한 표준 지침을 만드는 활동을 지속적으로 하고 있다(Mueller et al.
  • , 2003). 이 지침에서는 여과지 분쇄를 필수적인 과정으로 제시하고 있지만, 한반도 해역에서 엽록소 농도 측정을 위한 여과지 분쇄의 효과를 확인한 결과가 없고, 분쇄효과에 대한 정량적 분석 결과도 알 수 없으므로 이에 대한 이해가 필요하다. 본 연구는 연구해역에서 식물 플랑크톤 광합성 색소 분석 시 여과지 분쇄에 의한 Chl α와 carotenoids의 추출 효과를 규명하고, 분석시간 단축을 위한 여과지 분쇄 효과를 평가해 그 필요성을 고찰하고자 한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
식물플랑크톤의 크기 및 분류군별 조성은 어떠한 것을 결정짓는가? 식물플랑크톤의 크기 및 분류군별 조성은 생태계 내의 먹이망 구조, 물질 순환, 생물 생산력 등을 결정짓는 중요한 요인이다 (Longhurst, 1991; Legnedre and Le Fevre, 1995; Legendre and Michaud, 1998). 이러한 중요성 때문에 많은 연구자들이 식물플랑크톤의 생물량 및 일차생산력을 추정하기 위한 지시자로서 식물플랑크톤의 Chlorophyll a(Chl a)의 농도를 측정한다(Jeffrey and Mantoura, 1997).
HPLC를 이용한 광합성 색소분석의 장점은? HPLC를 이용한 광합성 색소분석은 각각의 색소를 분리한 상태에서 정성, 정량 분석하므로 정확한 Chl a 농도를 측정할 수 있으며(Wright and Shearer, 1984; Riaux-Gobin et al., 1987; Plante- Cunny et al., 1993; Pinckney et al., 1994), 식물플랑크톤은 분류 군에 따라 지표색소를 가지고 있어 이러한 지표색소를 통해 식물플랑크톤의 군집구조를 알 수 있다(Jeffrey and Vesk, 1997; Schluter et al., 2000; Gibb et al.
전통적인 식물플랑크톤의 생체량과 군집조성에 대한 연구에 사용된 방법들의 한계점은? , 1965; Strickland and Parsons, 1972; Lorenzen and Jeffrey, 1980) 현미경 관찰을 통해 식물플랑크톤의 종조성 분석을 실시해왔다. 하지만 이러한 방법들에 의한 Chl a 의 분석은 엽록소의 분해산물과 보조 색소들의 흡광, 형광 bands의 중복에 의해 과소 또는 과대평가 될 수 있다(Mantoura and Llewellyn, 1983; Rowan, 1991; Gieskes and Kraay, 1983; Trees et al., 1986). 또한 현미경 관찰을 통한 종조성 분석은 정확한 동정기술과 상당한 시간을 필요로 하며, 특히 초미소 조류를 동정하는 데에는 이들의 작은 세포 크기로 인해 많은 어려움이 따른다(Tester et al., 1995).
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (32)

  1. Moon C.R., D.J. Kang, M.O. Park, J.H. Noh, S.J. Yoo, J.E. Moon, K.H. Shin, Y.S. Kim, J.K. Choi, Y.S. Suh, 2014. An Inter-Laboratory Comparison Study on Chlorophyll a Determination in Seawater. Journal of the Korean Society of Oceanography, 19: 76-87. 

  2. Downes, M.T., L. Hrstich and W.F. Vincent, 1993. Extraction of chlorophyll and carotenoid pigments from Antarctic benthic mats for analysis by HPLC. Journal of Applied Phycology, 5(6): 623-628. 

  3. Downes, M.T., J.A. Hall, 1998. A sensitive fluorometric technique for the measurement of phycobilin pigments and its application to the study of marine and freshwater picoplankton in oligotrophic environments. Journal of Applied Phycology, 10: 357-363. 

  4. Gibb, S.W., D.G. Cummings, X. Irigoien, R.G. Barlow, R. Fauzi and C. Mantoura, 2001. Phytoplankton pigment chemotaxonomy of northeastern Atlantic. Deep Sea Res. II, 48: 795-823. 

  5. Gieskes, W.W. and G.W. Kraay, 1983. Unknown chlorophyll a derivatives in the North Sea and the tropical Atlantic Ocean revealed by HPLC analysis. Limnol. Oceanogr., 28: 757-766. 

  6. Holm-Hansen, O., C.J. Lorenzen, R.W. Holmes and J.D.H. Strickland, 1965. Fluorometric determination of chlorophyll. J. Cons. perm. int. Explor. Mer., 30: 3-15. 

  7. Iriarte A, Purdie D.A., 1994. Size distribution of Chl a biomass and primary production in a temperate estuary (Southampton Water): The contribution of photosynthetic picoplankton. Marine Ecology Progress Series, 115: 283-297. 

  8. Jeffrey, S.W. and M. Vesk, 1997. Introduction to marine phytoplankton and their pigment signatures. In: Phytoplankton Pigments in Oceanography: Guidelines to Modern Methods. edited by Jeffrey, S.W., R.F.C. Mantoura and S.W. Wright, UNESCO, Paris, 37-84 pp. 

  9. Jeffrey, S.W. and R.F.C. Mantoura, 1997. Development of pigment methods for oceanography: SCOR-supported working groups and objectives. In: Phytoplankton Pigments in Oceanography, edited by Jeffrey, S.W., R.F.C. Mantoura, S.W. Wright, UNESCO, Paris, 19-36 pp. 

  10. Jeffrey, S.W., R.F.C. Mantoura and Wright, S.W. (eds.), 1997. Phytoplankton Pigments in Oceanography. UNESCO Publishing, Paris. 

  11. Legendre, L. and J. Le Fevre, 1995. Microbial food webs and the export of biogenic carbon in oceans. Aquat. Microb. Ecol., 9: 69-77. 

  12. Legendre, L. and J. Michaud, 1998. Flux of biogenic carbon in oceans: size dependant regulation by pelagic food webs. Mar. Ecol. Prog. Ser., 164: 1-11. 

  13. Lorenzen, C.J. and S.W. Jeffrey, 1980. Determination of chlorophyll in seawater. UNESCO Tech. pp. Mar. Sci., 35: 1-20. 

  14. Longhurst, A.R., 1991. Role of the marine biosphere in the global carbon cycle. Limnol. Oceanogr., 36: 1507-1526. 

  15. Mackey, D.J., H.W. Higgins, M.D. Mackey and D. Holdsworth, 1998. Algal class abundances in the western equatorial Pacific: Estimation from HPLC measurements of Chloroplast pigments using CHEMTAX. Deep-sea Res. I, 45: 1441-1468. 

  16. Mantoura, R.F.C. and C.A. Llewellyn, 1983. The rapid determination of algal chlorophyll and carotenoid pigments and their breakdown products in natural waters by reverse-phase high-performance liquid chromatography. Anal. Chim. Acta, 151: 297-314. 

  17. Mantoura, R.F.C., S.W. Wright, S.W. Jeffrey, R.G. Barlow and D.E. Cummings, 1997. Filtration and storage of pigments from microalgae. In: Phytoplankton Pigments in Oceanography, edited by Jeffrey, S.W., R.F.C. Mantoura, S.W. Wright, UNESCO, Paris, 283-305 pp. 

  18. Mueller, J.L., R.R. Bidigare, C. Trees, W.M. Balch, J. Dore, D.T. Drapeau, D. Karl, L. Van Heukelem, J. Perl, 2003. Ocean optics protocols for satellite ocean color sensor validation, revirsion 5, volume ?: HPLC Phytoplankton pigments: Sampling, Laboratory Methods, and Quality Assurance Procedures. edited by Mueller, J.L., Fargion, G.S., McClain, C.R., NASA Tech. Rev. 5, vol. V. NASA Goddard Space Flight Center, 5-14 pp. 

  19. Park, M.O., 2006. Composition and distribution of phytoplankton with size fraction results at Southwestern East/Japan Sea. Ocean Science Journal, 41(4): 301-313. 

  20. Park, M.O. and J.S. Park, 1997. HPLC method for the analysis of chlorophylls and carotenoids from marine phytoplankton. J. Korean Soc. Oceanogr., 32: 46-55. 

  21. Pinckney, J.R.P. and R. Zingmark, 1994. Comparison of high performance liquid chromatographic, spectrophotometric and fluorometric methods for determining chlorophyll a concentrations in estuarine sediments. J. Microbiol. Methods, 19: 59-66. 

  22. Plante-Cunny, M.R., C. Barranguet, D. Bonin and C. Grenz, 1993. Does chlorophyllide a reduce reliability of chlorophyll a measurements in marine coastal sediments? Aquat. Sci., 55: 19-30. 

  23. Riaux-Gobin, C., C.A. Llewellyn and B. Klein, 1987. Microphytobenthos from two subtidal sediments from North Brittany. II. Variations of pigment compositions and concentrations determined by HPLC and conventional techniques. Mar. Ecol. Prog. Ser., 40: 275-283. 

  24. Rowan, K.S., 1991. Photosynthetic Pigments of Algea. Campridge University Press, 95-110 pp. 

  25. Schlutter, L., F. Mohlenberg, H. Havskum and S. Larsen, 2000. The use of phytoplankton pigments for identifying and quantifying phytoplankton groups in costal areas: testing the influence of light and nutrients on pigment/chlorophyll a ratio. Marine Ecology Progress Series, 192: 49-63. 

  26. SCOR-UNESCO Working Group 17, 1966. Determination of Photosynthetic Pigments in Seawater. UNESCO Monographs on Oceanographic Methodology, I, Paris, 69pp. 

  27. Strickland, J. D. and T. R. Parsons, 1972. A practical handbook of seawater analysis. 2nd ed. Bull. Fish. Res. Bd. Can., pp. 167. 

  28. Tester, P.A., M.E. Greesey, C. Guo, H.W. Paerl and D.F. Millie, 1995. Evaluating phytoplankton dynamics in the Newport River estuary (North Carolina, USA) by HPLC-derived pigment profiles. Mar. Ecol. Prog. Ser., 124: 237-245. 

  29. Trees, C.C., R.R. Bidigare and J.M., Brooks, 1986. Distributions of chlorophylls and phaeopigments in the Northwestern Atlantic Ocean. J. Plan. Res., 8: 447-458. 

  30. Wright, S.W. and J.D. Shearer, 1984. Rapid extraction and high performance liquid chromatography of chlorophylls and carotenoids from marine phytoplankton. J. Chromatogr., 294: 281-295. 

  31. Wright, S.W., S.W. Jeffrey, R.F.C. Mantoura, 1997. Evaluation of methods and solvents for pigment extraction. In: Phytoplankton Pigments in Oceanography, edited by Jeffrey, S.W., R.F.C. Mantoura, S.W. Wright, UNESCO, Paris, 261-282 pp. 

  32. Wright, S.W., S.W. Jeffrey, R.F.C. Mantoura, C.A. Llewellyn, T. Bjornland, D. Repeta, N. Welschmeyer, 1991. Improved HPLC method for the analysis of chlorophylls and carotenoids from marine phytoplankton. Mar. Ecol. Prog. Ser., 77: 183-196. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로