형광법을 이용한 식물플랑크톤 색소 동시 분석법

Abstract

해수 중 엽록소 a (Chl a)의 농도는 일차생산력 및 식물플랑크톤 생물량 등을 추정하기 위한 지시자로서 활용되고 있다. 엽록소 a 농도를 측정하기 위해 분광법과 형광법등의 광학적특성을 이용한 방법이 전통적으로 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방법들은 측정이 빠르고 간단하다는 장점에도 불구하고 방해물의 간섭효과로 인해 정확한 측정에는 한계가 있었다. HPLC를 이용한 측정은 광학적 방법들에 비해 시간이 오래 걸리고 숙련도가 요구되는 방법이지만 색소혼합물에서 개별 색소를 분류하여 측정함으로써 간섭효과를 최소화 한다는 장점이 있어 널리 사용되고 있다. 3D-EEMS (3 Dimensional - Excitation Emission Spectroscopy)는 색소의 형광특성을 이용하여 엽록소와 pheopigment를 구분할 수 있으므로 비교적 정확한 측정방법으로서 제안되었다. 비록 다른 광학장비에 비해 측정시간이 오래 걸려 기존의 형광광도분석계를 이용한 방법은 일상적인 분석에 이용하기 어려웠으나 최근에는 고속 형광분석광도계(HORIBA Aqualog®)가 개발되어 측정시간이 3분 이내로 단축되면서 3D-EEMS가 보다 빠르고 정확한 측정을 위한 방법으로 대두되었다. 본 연구에서는 형광분석광도계로 엽록소계열 (Chl a, Chl b, Chl c2, Chl c3)과 phaeopigmnet (chlorophyllide a, pheophytin a, pheophorbide a, MGDVP)의 단일 표준색소 및 혼합색소를 분석하여 각 색소의 형광스펙트럼 피크 위치확인 (특정 여기/방출파장) 및 검량선을 작성하였다. 또한 혼합 색소로 부터 각 색소의 농도계산식을 결정하고 형광법 및 HPLC와 결과를 비교하였다.측정이 빠르고 간단하다는 장점에도 불구하고 방해물의 간섭효과로 인해 정확한 측정에는 한계가 있었다. HPLC를 이용한 측정은 광학적 방법들에 비해 시간이 오래 걸리고 숙련도가 요구되는 방법이지만 색소혼합물에서 개별 색소를 분류하여 측정함으로써 간섭효과를 최소화 한다는 장점이 있어 널리 사용되고 있다. 3D-EEMS (3 Dimensional - Excitation Emission Spectroscopy)는 색소의 형광특성을 이용하여 엽록소와 pheopigment를 구분할 수 있으므로 비교적 정확한 측정방법으로서 제안되었다. 비록 다른 광학장비에 비해 측정시간이 오래 걸려 기존의 형광광도분석계를 이용한 방법은 일상적인 분석에 이용하기 어려웠으나 최근에는 고속 형광분석광도계(HORIBA Aqualog®)가 개발되어 측정시간이 3분 이내로 단축되면서 3D-EEMS가 보다 빠르고 정확한 측정을 위한 방법으로 대두되었다. 본 연구에서는 형광분석광도계로 엽록소계열 (Chl a, Chl b, Chl c2, Chl c3)과 phaeopigmnet (chlorophyllide a, pheophytin a, pheophorbide a, MGDVP)의 단일 표준색소 및 혼합색소를 분석하여 각 색소의 형광스펙트럼 피크 위치확인 (특정 여기/방출파장) 및 검량선을 작성하였다. 또한 혼합 색소로 부터 각 색소의 농도계산식을 결정하고 형광법 및 HPLC와 결과를 비교하였다.