Comparative study of extraction methods for the recovery of phycocyanine from the cyanobacteria/microalgae Spirulina platensis (Arthrospira platensis)
Etude comparative des méthodes d’extraction de la phycocyanine de Spirulina platensis.
Résumé
Les extraits enrichis en phycocyanine de Spirulina platensis (spiruline) peuvent trouver de
nombreuses applications dans les domaines de l’alimentaire, de la pharmacologie, de la
cosmétique et de la recherche. Seul colorant bleu naturel compatible avec l’alimentaire, la
phycocyanine est également reconnue pour ses vertus antioxydantes, anti-inflammatoires et
hépatoprotectrices.
Cette étude a pour objectif de comparer différentes méthodes d’extraction de la phycocyanine
de Spirulina platensis et d’analyser la stabilité de ces colorants dans les extraits. Les extraits
enrichis en phycocyanine ont été obtenus à l’aide de méthodes physiques
(congélation/décongélation, vortex, ultrasons, micro-ondes, méthode accélérée par solvant -
ASE), chimiques (HCl) et biochimiques (lysozymes, levures) à partir de spiruline sèche ou
fraîche produite au laboratoire et les résultats ont été comparés à des échantillons de spiruline
commerciale. Les extraits ont été analysés par spectrophotométrie et par HPLC- DAD. La
stabilité des pigments a été étudiée en suivant sa détérioration dans le temps (40 jours) sur des
extraits conservés à 4°C et à 25°C dans différentes solutions tampons. Des analyses
colorimétriques ont également été menées pour caractériser précisément la couleur des
pigments extraits.
Le rendement en phycocyanine peut varier selon la méthode d’extraction, de 0.76 mg/g de
matière sèche pour l’extrait obtenu par méthode chimique (spiruline commerciale) à 253.78
mg/g pour l’extrait obtenu par méthode de congélation/décongélation à partir de matière
fraîche en présence de tampon phosphate. De manière générale, les extractions à partir de
matière fraîche ont permis d’avoir les rendements les plus élevés. La stabilité des extraits est
très sensible à la température de conservation : les extraits se conservent beaucoup plus
longtemps à 4°C, comparativement à ceux conservés à 25°C pour lesquels la concentration est
quasi nulle après 40 jours de conservation. Les extractions par congélation/décongélation en
présence des tampons acétate de sodium (pH5) et citrate (pH6) ont par ailleurs montré une
augmentation de la stabilité de la phycocyanine dans le temps. Enfin, l’extrait obtenu par
méthode de congélation/décongélation à partir de matière fraîche en présence de tampon
phosphate, qui a donné le meilleur rendement en phycocyanine, est l’extrait qui présentait la
couleur bleue la plus intense.
En conclusion, parmi les 8 méthodes d’extraction testées, la méthode d’extraction par
congélation/décongélation, bien que moins rapide que les extractions par ASE ou par microondes
par exemple, a montré la meilleure efficacité d’extraction du pigment bleu. Par ailleurs,
les extraits de phycocyanine conservés à 4°C et à des pH plus acides se sont révélés les plus
stables et les plus concentrés.