Experimental Design as a Tool for Optimization of C-Phycocyanin Purification by Precipitation from Spirulina platensis

Abstract

C-phycocyanin is a natural blue dye that has been used as an additive in food and can be used to produce medications. The major goal of the present study was to obtain C-phycocyanin under the best operational conditions for high C-phycocyanin recovery and purity using the precipitation technique. Crude C-phycocyanin from Spirulina platensis was used. Optimization of the purification was carried out using experimental design. The effect of ammonium sulfate concentration, volume and of pH for resuspension were evaluated. Subsequently an ammonium sulfate fractionation study was carried out using the most suitable conditions found in the experimental design. The best purification condition was ammonium sulfate fractionation at 0-20%/20-50%, in relation to a resuspension volume/initial volume of 0.52 in a 7.0 pH buffer. Under these conditions, in an one-step purification only, the purity increased 70% compared to the initial extract, with an 83.8% recovery.

C-ficocianina é um pigmento natural azul que pode ser utilizado como aditivo alimentar e na indústria farmacêutica. Esse trabalho visou obter C-ficocianina com aumento na pureza e sem perdas na recuperação, empregando a técnica da precipitação. O extrato bruto de C-ficocianina foi utilizado nos ensaios. A otimização da purificação foi feita através de um planejamento experimental, no qual avaliou-se a concentração de sulfato de amônio, o volume e o pH de tampão de re-suspensão. Subseqüentemente, um estudo da purificação utilizando o fracionamento com sulfato de amônio foi realizado nas melhores condições encontradas no planejamento experimental. As condições mais favoráveis para a purificação foram obtidas quando foi utilizado fracionamento com sulfato de amônio na faixa 0-20%/20-50%, relação volume de re-suspensão/volume inicial de 0,52 e tampão pH 7,0. Nessas condições, em um único passo de purificação, a pureza aumentou 70% comparado ao extrato inicial e a recuperação foi de 83,8%.