Onderzoek naar het fycocyaninepigment van Arthrospira sp. PCC8005, een stralingsresistente cyanobacterie, geselecteerd als voedingssupplement voor ruimtemissies

Abstract

Met het oog op lange ruimtemissies heeft het SCK- CEN samen met partners een regeneratieve bioreactor ontwikkeld, MELiSSA genaamd. In het 4de compartiment hiervan wordt de cyanobacterie Arthrospira sp. PCC8005 gebruikt voor de productie van O2 en eetbare biomassa uit afval. Éen van de pigmenten geproduceerd door Arthrospira is c-fycocyanine (c-FC) dat een antioxidatieve werking vertoont en daardoor verantwoordelijk geacht wordt voor de stralingsbescherming noodzakelijk in de ruimte. Of c-FC van Arthrospira sp. PCC8005 daadwerkelijk deze eigenschappen heeft, en of dit pigment ook voldoende kan worden geproduceerd in de biomassa moet nog bewezen worden. Deze masterproef beoogde de biosynthese van c-FC van verder te karakteriseren wat betreft antioxidantactiviteiten. Er werd nagegaan of de voorloper (apo-fycocyanine) ook een aandeel heeft in de antioxidatieve eigenschappen van Arthrospira sp. PCC8005. Om de biosynthese van c-FC te karakteriseren wordt gebruik gemaakt van bio-informatica en recombinante technieken. Er blijken 7 genen verantwoordelijk te zijn voor de biosynthese van c-FC. Als eerst werd apo-fycocyanine succesvol heteroloog tot expressie gebracht in E. coli. Het UV-experiment toont aan dat E. coli mét het CpcA-eiwit een hogere survival heeft dan E. coli zonder CpcA-eiwit. Tot slot werd de antioxidantactiviteit ervan geanalyseerd. Daarvoor werd een gestandaardiseerde antioxidantassay op punt gesteld en geïmplementeerd. De experimentele resultaten indiceren dat het CpcA-eiwit antioxidantactiviteit heeft.