Abstract

The biochemical composition and antioxidative activity of marine microalgae were investigated for the effective utilization of marine resources. Two species of marine microalgae, Nannochloris oculata (N. oculata) of Chlorophyceae and Phaeodactylum tricornutum (P. tricornutum) of Bacillariophyceae, were selected. Because these species showed the high growth rate and easy to continuous culture. The contents of crude protein, lipid, and carbohydrate were $54.91\%,\;11.29\%,\;and\;10.15\%$, for N. oculata and $38.07\%,\;13.19\%,\;and\;7.13\%$, for P. tricornutum, respectively. Glutamic acid was the highest concentration for both species. Galactose (3,712.02 mg/100g), fucose (1,966.03 mg/100g), and glucose (1,814.35 mg/100g) were the major carbohydrates for N. oculatae, and glucose (5,295.45 mg/100g) and mannose (841.34 mg/100g) were for P. tricornutum. K (12,906.86 mg/100g), Mg (1,039.15 mg/100g), Ca (882.57 mg/100g) and Fe (747.20 mg/100g) were the major minerals for N. oculata, and K (11,718.65 mg/100g), Ca (2,003.32 mg/100g), Mg (1,570.84 mg/100g) and Fe (552.58 mg/100g) were for P. tricornutum. In the composition of nucleotides, ADP ($4.77{\mu}mol/g$) was the highest in N. oculata and hypoxanthine (11.74{\mu}mol/g) in P. tricornutum. Large amount of linoleic acid (18: 2, $\omega-6$) was contained in N. oculata. In contrast 16: 1 ($\omega-7$) and 20: 5 ($\omega-3$) were major fatty acid in P. tricornutum. The antioxidative activities of organic solvent extracts of two microalgae were measured by the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) assay method. The chloroform extract obtained from P. tricornutum was identified to be the most effective in DPPH radical scavenging activity.

해양 미세조류는 해양의 기초생산은 물론 1차 대사산물인 단백질, 지질 및 당질 뿐만 아니라 2차 대사산물인 생리활성물질을 생산하고 있으며, 또한 그 종류도 매우 다양하다. 이러한 해양 미세조류의 효율적인 이용을 목적으로 비교적 성장이 빠르고 배양이 쉬운 녹조식물문 중 녹조강에 속하는 N. oculafa와 황갈편조식물문 중 규조강에 속하는 P. tricornutum을 선정하여 생화학적 성분 및 항산화성을 검토하였다. N. oculata와 P. tricornutum의 단백질, 지방, 탄수화물의 함량은 각각 $54.91\%,\;11.29\%,\;10.15\%$ 와 $38.07\%,\;13.9\%,\;7.13\%$이었다. N. oculata의 무기질 함량은 칼륨, 마그네슘 및 칼슘이 각각 12,906.86, 1,039.15 및 882.57mg/100g이었으며, P. tricornutum의 경우는 각각 11,718.65, 1,570.84 및 2,003.32mg/100g이었다. 두 종 모두 필수무기질 원소인 철분의 함량도 500mg/g 이상 함유되어 있었다. 이들 두 종의 주요 구성아미노산 조성은 glutamic acid, proline 및aspartic acid이었으며, 필수아미노산의 함량은 모두 $45\%$ 이상이었다. 그리고 N. oculata 및 P. tricornutum의 주요 유리아미노산조성은 각각 proline ($35.54\%$) 및 glutamic acid ($24.86\%$)이었다. 특히 P. tricornutum는 성인병에 유효한 생리기능성 아미노산으로 밝혀진 taurine이 $2.78\%$ 함유되어 있었다. N. oculata의 당 조성은 galactose, fucose 및 glucose이 전체 당의 $73.81\%$이었으며, P. tricornutum의 경우는 glucose 및 mannose가 $86.07\%$를 차지하였다. N. oculata는 핵산관련물질 중에서 ADP의 함량이 $4.77{\mu}mol/g$으로 가장 높았으며, P. tricornutum의 경우는 hypoxanthine이 $11.74{\mu}mol/g$으로 가장 높았다 특히 N. oculata의 경우는 맛 성분으로 알려진 IMP의 함량이 $2.71{\mu}mol/g$으로 비교적 많이 함유되어 있었다. N. oculata의 포화, 탄일불포화 및 다가불포화 지방산의 함량은 각각 $66.41\%, 12.56\%$ 및 $21.02\%$이었으며, P. tricornutum는 각각 $45.52\%,\;37.35\%$ 및 $17.13\%$이었다. N. oculata의 필수지방산 함량은 $17.10\%$로 P. tricornutum의 $0.91\%$보다 훨씬 높았으나 EPA 및 DHA 함량은 각각 $3.29\%$ 및 $0.48\%$로 P. tricornutum의 $12.91\%$ 및 $1.70\%$ 보다 낮았다. 두 종의 미세조류 추출물의 DPPH radical 소거능으로 측정된 항산화성은 P. tricornutum의 chloroform 획분에서 가장 높게 나타났다.

Keywords

• Marine microalgae;
• Nannochloris oculata;
• Phaeodactylum tricornutum;
• Biochemical composition;
• Antioxidative activity