การผลิตกล้าเชื้อด้วยเทคนิคอินฟิวชั่นเพื่อใช้เป็นต้นแบบในการผลิตหัวเชื้อแบรดีไรโซเบียมในระดับกึ่งอุตสาหกรรม

บทคัดย่อ

แบรดีไรโซเบียมเป็นแบคทีเรียที่มีประโยชน์ต่อพืชตระกูลถั่วเมื่ออาศัยอยู่ร่วมกันภายใต้สภาวะพึ่งพาซึ่งกันและกัน โดยอาศัยกระบวนการตรึงไนโตรเจนของเชื้อแบรดีไรโซเบียมที่เป็นที่รู้จักกันโดยทั่วไป สำหรับงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเทคนิคอย่างง่ายที่สามารถใช้กล้าเชื้อในปริมาณน้อยเพื่อการผลิตหัวเชื้อแบรดีไรโซเบียมที่มีคุณภาพสูงในรูปแบบต่างๆ โดยในงานวิจัยนี้เริ่มต้นจากการเตรียมกล้าเชื้อ Bradyrhizobium diazoefficiens USDA110 โดยการเจือจางเชื้อด้วยวิธีทำมือเพื่อให้ได้เชื้อที่ความเข้มข้น 10 ถึง 10⁶ โคโลนีต่อหน่วย ก่อนนำไปปลูกเชื้อเพื่อผลิตหัวเชื้อในรูปแบบต่างๆ ผลการทดลองพบว่า ระดับการเจือจางเชื้อที่มีจำนวนเซลล์ต่ำที่สุดเมื่อนำไปใช้เป็นกล้าเชื้อ ยังคงตรวจพบการเจริญของเชื้อได้ต่อไป โดยเมื่อใช้กล้าเชื้อจำนวน 10 โคโลนีต่อหน่วยสำหรับการปลูกเชื้อพบว่าเชื้อสามารถเจริญต่อได้มากกว่า 10⁸ โคโลนีต่อหน่วย เมื่อบ่มเชื้อที่ระยะเวลา 14, 21 และ 14 วัน ในหัวเชื้อรูปแบบเหลว รูปแบบผสมในวัสดุพาหะ (พีท) และรูปแบบผสมเม็ดวุ้น ตามลำดับ ดังนั้นจำนวนเชื้อที่ความเข้มข้น 10 โคโลนีต่อหน่วย จึงนำมาใช้ในการทดสอบการผลิตหัวเชื้อด้วยเทคนิคอินฟิวชั่น โดยนำ syringe pump ต่อเข้ากับ peristaltic pump เพื่อทำให้ได้กล้าเชื้อจำนวน 10 เซลล์ต่อหน่วย ก่อนฉีดเข้าไปเพื่อผลิตหัวเชื้อรูปแบบต่างๆ แบบกึ่งอัตโนมัติเพื่อเป็นต้นแบบในการผลิตหัวเชื้อในระดับกึ่งอุตสาหกรรมโดยผลการทดลองพบว่า หัวเชื้อ แบรดีไรโซเบียมทุกรูปแบบที่ผลิตด้วยเทคนิคนี้มีจำนวนเชื้อเพิ่มขึ้นและมีอายุการเก็บรักษาได้นานอย่างน้อย 3 เดือน ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงเป็นงานแรกที่แสดงให้เห็นว่า การใช้กล้าเชื้อที่เจือจางในระดับที่มีจำนวนเซลล์น้อย สามารถใช้ในการผลิตหัวเชื้อได้จึงทำให้ไม่จำเป็นต้องเตรียมกล้าเชื้อในปริมาณมากในการผลิต ดังนั้นกระบวนการนี้จึงสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับการผลิตหัวเชื้อแบรดีไรโซเบียมที่มีคุณภาพสูง-ต้นทุนต่ำ ในระดับกึ่งอุตสาหกรรมได้ต่อไป