ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การคัดแยกไซยาโนแบคทีเรียและจุลสาหร่ายสายพันธุ์ธรรมชาติที่ผลิตพลาสติกชีวภาพปริมาณสูง

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การคัดแยกไซยาโนแบคทีเรียและจุลสาหร่ายสายพันธุ์ธรรมชาติที่ผลิตพลาสติกชีวภาพปริมาณสูง
นักวิจัย : ธนะกาญจน์ มัญชุพาณี
คำค้น : bioplastic , Cyanobacteria , glycogen , green algae , lipid , polyhydroxybutyrate , พลาสติกชีวภาพ , พอลิไฮดรอกซีบิวทิเรท , สาหร่ายสีเขียว , ไกลโคเจน , ไขมัน , ไซยาโนแบคทีเรีย
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2557
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG5480109 , http://research.trf.or.th/node/7714
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ไกลโคเจน (GI) ไขมัน (LP) และ polyhydroxybutyrate (PHB) เป็นสารที่สะสมคาร์บอนในโพรคาริโอต โดยสารสองชนิดแร ก เป็นสารตั้งต้นที่มีประสิธิภาพสูงในการผลิตพลังงานชีวภาพ และสารชนิดหลังเป็นพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่มี คุณสมบัติดี งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มการสะสมร่วมของสารทั้งสามชนิดดังกล่าวโดยการปรับสภาวะสรีรวิทยาในเซลล์ไซ ยาโนแบคทีเรีย Synechocystis sp. PCC 6803 ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่ใช้ในการศึกษากันอย่างกว้างขวางในห้องทดลอง ในภาวะ autophototrophic growth โดยใช้ CO2 จากอากาศ Synechocystis มีผลผลิตร่วมของสารทั้งสามชนิดสูงสุดที่ระยะ midstationary growth phase ซึ่งมีค่าเท่ากับ 39.2% ของน้าหนักเซลล์แห้ง (22.7% GI, 14.1% LP, 2.4% PHB) ในภาวะขาด ไนโตรเจนพบว่าเซลล์สามารถเพิ่มผลผิตร่วมได้ถึง 61.5% (36.8% GI, 11.2% LP, 13.5% PHB) ซึ่งมากกว่าผลผลิตร่วมที่ได้ จากภาวะขาดฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ เหล็ก หรือ แคลเซียม เมื่อควบรวมภาวะขาดไนโตรเจนเข้ากับการให้กลูโคส 0.4% (w/w) และการเพิ่มความเข้มแสง พบว่าสามารถเพิ่มผลผลิตร่วมได้ถึง 71.1 % ของชีวมวล (41.3% GI, 16.7% LP, 13.1% PHB) ซึ่ง เป็นที่มีค่าสูงกว่าปริมาณผลผลิตร่วมที่เคยมีรายงานมาก่อนหน้านี้ในไซยาโนแบคทีเรีย อย่างไรก็ตามค่า productivity ของ ผลผลิตร่วมมีค่าสูงสุดในภาวะที่ให้กลูโคส 0.4% (w/w) โดยไม่มีการขาดธาตุอาหาร ซึ่งมีค่าเท่ากับ 0.72 g.L-1 สาหรับการเลี้ยง 12 วัน เนื่องจากในสภาวะนี้ให้ชีวมวลในปริมาณที่สูงกว่าภาวะอื่น นอกจากนี้ยังสามารถคัดแยกไซยาโนแบคทีเรีย Synechococcus sp. ที่มีผลผลิตร่วมของสารทั้งสามชนิดเท่ากับ 34.2% และสาหร่ายยูคาริโอตสีเขียว Chlorella sp. ที่มี ผลผลิตร่วมของ GI และ LP เท่ากับ 54.6% ของน้าหนักเซลล์แห้งได้จากแหล่งน้าจืดในประเทศไทย โครงการนี้ได้เสนอแนวคิด และวิธีการในการเพิ่มผลผลิตร่วมของสารชีวพลังงานและชีววัสดุกลุ่มหลักในเซลล์จุลชีพสังเคราะห์ด้วยแสง Glycogen (GI), lipids (LP) and polyhydroxybutyrate (PHB) are carbon storages in various prokaryotes which the first two storages are efficient substrates for biofuel production, while the later is a potent bio-degradable plastic. This study aims to increase cellular coaccumulations of such three storages by adjusting various physiological conditions in one of the best studied cyanobacteria, Synechocystis sp. PCC 6803. At the normal autophototrophic growth with atmospheric CO2 concentration, the co-production of the three storages reached the maximum at 39.2% of dry weight (22.7% GI, 14.1% LP and 2.4% PHB) at the midstationary phase of growth. Nitrogen deprivation condition significantly increased the coaccumulation to 61.5% (36.8% GI, 11.2% LP and 13.5% PHB) higher than that caused by a nutrient deprivation of Phosphorus, Sulphur, Iron or Calcium. Combining the Nitrogen deprivation with the 0.4% (w/w) glucose supplementation altogether with optimizing light intensity enhanced the co-production to 71.1 % of biomass (41.3% GI, 16.7% LP and 13.1% PHB), the higher accumulation of the three storages than previous reports in cyanobacteria. However, the maximum productivity of the three storages at 0.72 g.L-1 after 12-day culture was obtained at the condition supplemented with 0.4% (w/w) glucose and without a nutrient deprivation, due to its high biomass yield. In this, the cyanobacterium Synechococcus sp. with the three storage production at 34.2% and the eukaryotic green algae Chlorella sp. with the co-accumulation of GI and LP at 54.6% of dry weigh were isolated from Thailand natural resources. This study introduced conceptual and experimental tools to simultaneously enhance co-accumulations of the major bioenergy and biomaterial molecules in photosynthetic microorganisms.

บรรณานุกรม :
ธนะกาญจน์ มัญชุพาณี . (2557). การคัดแยกไซยาโนแบคทีเรียและจุลสาหร่ายสายพันธุ์ธรรมชาติที่ผลิตพลาสติกชีวภาพปริมาณสูง.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ธนะกาญจน์ มัญชุพาณี . 2557. "การคัดแยกไซยาโนแบคทีเรียและจุลสาหร่ายสายพันธุ์ธรรมชาติที่ผลิตพลาสติกชีวภาพปริมาณสูง".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ธนะกาญจน์ มัญชุพาณี . "การคัดแยกไซยาโนแบคทีเรียและจุลสาหร่ายสายพันธุ์ธรรมชาติที่ผลิตพลาสติกชีวภาพปริมาณสูง."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2557. Print.
ธนะกาญจน์ มัญชุพาณี . การคัดแยกไซยาโนแบคทีเรียและจุลสาหร่ายสายพันธุ์ธรรมชาติที่ผลิตพลาสติกชีวภาพปริมาณสูง. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2557.