ผลของอุณหภูมิและการเพาะเลี้ยงแบบสองขั้นตอนต่อมวลชีวภาพและการสะสมแคโรทีนอยด์ในสาหร่ายสีเขียวขนาดเล็ก Scenedesmus PY215

บทคัดย่อ

สาหร่ายขนาดเล็กเป็นสิ่งมีชีวิตที่นิยมนํามาใช้เป็นแหล่งศึกษาการสังเคราะห์และผลิตสารแคโรทีนอยด์ทุติยภูมิ เนื่องจากแคโรทีนอยด์กลุ่มนี้มีกิจกรรมต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพสูงมากจึงได้รับความสนใจมากกว่ากลุ่มอื่น ๆ งานวิจัยนี้ได้ทําการวินิจฉัยชนิดของสาหร่ายสีเขียวขนาดเล็กไอโซเลท PY215 ที่แยกได้จากดินโป่งยุบ จ.ราชบุรีด้วยลักษณะทางสัณฐานวิทยาและอณูชีววิทยาโดยใช้ลําดับนิวคลิโอไทด์บางส่วนของยีน tufA  ผลการวินิจฉัยพบว่า สาหร่ายชนิดนี้ คือ Scenedesmus bijugus การศึกษาผลของอุณหภูมิต่อการสร้างมวลชีวภาพและการสะสมแคโรทีนอยด์ในสาหร่ายชนิดนี้พบว่า S. bijugus PY215 (PY215) จัดอยู่ในกลุ่มสาหร่ายชอบอุณหภูมิปานกลาง เนื่องจากสามารถเจริญได้ดีที่ 25 และ 35 องศาเซลเซียสเมื่อเพาะเลี้ยงภายใต้สภาวะมิกโซทรอฟ (ให้แสง + อะซิเตตอาหารเหลว TAP) โดยเก็บเกี่ยวผลผลิตมวลชีวภาพได้เท่ากับ 0.84 และ 0.82 กรัมน้ำหนักแห้งต่อลิตรตามลําดับ เมื่อเพาะเลี้ยงสาหร่ายชนิดนี้ในอาหาร TAP ที่ลดปริมาณธาตุไนโตรเจนเหลือเพียง 10% พบว่าสภาวะดังกล่าวกระตุ้นให้สาหร่ายมีการสะสมชนิดและปริมาณแคโรทีนอยด์เพิ่มมากขึ้น จากการตรวจสอบชนิดของแคโรทีนอยด์ด้วยเทคนิคโครมาโตกราฟีแบบผิวบางพบว่า สาหร่าย PY215 สะสมแคโรทีนอยด์ชนิดเบต้าแคโรทีน เอคินิโนน แคนธาแซนธิน และแอสตาแซนธิน โดยสามารถผลิตแคโรทีนอยด์รวมได้สูงถึง 448.74±18.70 ไมโครกรัมต่อกรัมน้ําหนักแห้ง (สูงกว่า 1.19 เท่า เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม) ในขณะที่ส่งผลให้มวลชีวภาพของสาหร่ายลดลงถึงเกือบ 4 เท่า เมื่อทดลองใช้เทคนิคการเพาะเลี้ยงแบบสองขั้นตอน (25 องศาเซลเซียส ในอาหาร TAP ปกติแล้วย้ายไปอาหารสูตรลดไนโตรเจน) พบว่า สาหร่าย PY215 สามารถเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายได้มากขึ้นทั้งในอาหารที่ลดไนโตรเจนเหลือร้อยละ 50 และที่ไม่มีไนโตรเจน เมื่อเทียบกับชุดควบคุม (เพาะเลี้ยงต่อเนื่องในอาหาร TAP) จึงอาจนําเทคนิคนี้มาใช้เพิ่มศักยภาพของการผลิตแคโรทีนอยด์รวมของสาหร่าย PY215 ได้