การผลิตพอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอตจากน้ำมันใช้แล้ว โดยแบคทีเรียที่แยกได้จากดิน
คำสำคัญ:
พอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอต, ดินที่ปนเปื้อนสารพอลิไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน, แบคทีเรียที่แยกได้จากดิน, น้ำมันใช้แล้วบทคัดย่อ
พอลิไฮดรอกซีอัลคาโนเอต (พีเอชเอ) ถูกสังเคราะห์และสะสมในเซลล์ของแบคทีเรียเพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงาน งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อคัดเลือกแบคทีเรียที่สามารถผลิตพีเอชเอได้สูงจากดินที่ปนเปื้อนสารพอลิไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน และศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตพีเอชเอ ตัวอย่างดิน 3 บริเวณ คือ บริเวณเผาหญ้า บริเวณปนเปื้อนน้ำมันเครื่อง และบริเวณปนเปื้อนสารเคมีทางการเกษตร ถูกนำมาคัดเลือกแบคทีเรียโดยเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อ Mineral Salt Medium (MSM) ที่มีกลูโคสความเข้มข้นร้อยละ 1 โดยมวลต่อปริมาตร เป็นแหล่งคาร์บอน ทดสอบการสังเคราะห์พีเอชเอเบื้องต้นโดยย้อมสีเซลล์ด้วยสีซูดานแบล็คปี พบว่า สามารถคัดเลือกแบคทีเรียได้ 4 ไอโซเลต จากแบคทีเรีย จำนวน 91 ไอโซเลต แบคทีเรียไอโซเลต SCODw0.2 ที่แยกได้จากดินบริเวณปนเปื้อนน้ำมันเครื่อง สามารถผลิตพีเอชเอได้สูงสุดที่ 0.605 กรัมต่อลิตร (ร้อยละ 55.0 โดยน้ำหนักเซลล์แห้ง) การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตพีเอชเอจากน้ำมันใช้แล้วของแบคทีเรียไอโซเลต SCODw0.2 พบว่า แบคทีเรียสามารถผลิตพีเอชเอได้สูงสุดที่ 0.879 กรัมต่อลิตร (ร้อยละ 68.9 โดยน้ำหนักเซลล์แห้ง) เมื่อเลี้ยงในอาหาร MSM ที่มีน้ำมันใช้แล้วและแอมโมเนียมซัลเฟตเป็นแหล่งคาร์บอนและแหล่งไนโตรเจนตามลำดับ ในอัตราส่วน 100 : 1 พีเอช 7 ที่อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 60 ชั่วโมง องค์ประกอบของพีเอชเอที่แบคทีเรียสังเคราะห์ได้เมื่อวิเคราะห์ด้วยเทคนิคแก๊สโครมาโตกราฟี-แมสสเปกโทรเมตรี ประกอบด้วย 3-ไฮดรอกซีโดเดคะโนเอต 3-ไฮดรอกซีเตตระเดคะโนเอต และอื่นๆ เท่ากับร้อยละ 72.94 12.92 และ 14.14 ตามลำดับ
เอกสารอ้างอิง
ดุษฎี มูลดา, สุดารัตน์ แซ่โจว, สุทธิชา ณ ระนอง ธรรมสิทธิรงค์, และอานนท์ ธรรมสิทธิรงค์. (2560). การคัดแยกและศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิต PHA จากเชื้อบาซิลลัส. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 22, 288-298.
วิมล ชอบชื่นชม, ลุกมาน สีอรี, และณัฐพล ถนัดช่างแสง. (2558). การแยกและการคัดกรองจุลินทรีย์ที่สามารถสังเคราะห์ Polyhydroxybutyrate P(3HB) จากตัวอย่างดินและน้ำในประเทศไทยโดยใช้น้ำตาลกลูโคสเป็นแหล่งคาร์บอน. ใน การประชุมวิชาการระดับชาติมหาวิทยาลัยรังสิตประจำปี 2588 (น. 101-108). กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยรังสิต.
โสภา ชินเวชกิจวานิชย์. (2547). อิทธิพลของอุณหภูมิต่อการผลิตพีเอชเอเชื้อผสมโดยน้ำเสีย. (วิทยานิพนธ์ปริญญาดุษฏีบัณฑิต) จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย คณะวิศวกรรมศาสตร์.
อัมทิกา เมืองวงษ์. (2553). การผลิตพอลิไฮดรอกซีแอลคาโนเอตโดยใช้ของเสียอินทรีย์จากกระบวนการผลิตไบโอดีเซล. (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต) จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย คณะวิทยาศาสตร์ สาขาวิชาจุลชีววิทยาทางอุตสาหกรรม.
Akaraonye, E., Keshavarz, T., & Roy, I. (2010). Production of polyhydroxyalkanoates: the future green materials of choice. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 85, 732-743.
Alvi, S., Thomas, S., Sandeep, K.P., Kalaalvirikkal, N.J.V., & Yaragalla, S. (2014). Polymers for packaging application. New Jersey: Apple Acaademic Press.
Bose, S.A., Raja, S., Jeyaram, K., Arockiasamy, S., & Velmurugan, S. (2020). Investigation of fermentation condition for production enhancement of polyhydroxyalkanoate from cheese whey by Pseudomonas sp. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences, 9(5), 890-989.
Bhuwal, A.K., Singh, G., Aggarwal, N.K., Goyal, V., & Yadav, A. (2013). Isolation and screening of polyhydroxyalkanoates producing bacteria from pulp, paper, and cardboard industry wastes. International Journal of Biomaterials, 2013. http://dx.doi.org/10.1155/2013/752821.
Chen, G.Q. (2009). A microbial polyhydroxyalkanoates (PHA) based bio- and materials industry. Chemical Society Reviews, 38, 2434-2446.
Chhetri, A.B., Watts, C.K., & Islam, R.M. (2008). Waste cooking oil as an alternate feedstock for biodiesel production. Energies, 1, 3-18.
Du, G., Si, Y., & Yu, J. (2001). Inhibitory effect of medium-chain-length fatty acids on synthesis of polyhydroxyalkanoates from volatile fatty acids by Ralstonia eutropha. Biotechnology Letters, 23, 1613-1617.
Haba, E., Vidal Mas, J., Bassas, M., Espuny, M.J., Llorens, J., & Manresa, A. (2007). Poly 3-(hydroxy-alkanoates) produced from oily substrates by Pseudomonas aeruginosa 47T2 (NCBIM 40044): effect of nutrients and incubation temperature on polymer composition. Biochemical Engineering Journal, 35, 99-106.
Kedia, G., Passanha, P., Dinsdale, R.M., Guwy, A.J., & Esteves, S.R. (2014). Evaluation of feeding regimes to enhance PHA production using acetic and butyric acids by a pure culture of Cupriavidus necator. Biotechnology and Bioprocess engineering, 19(6), 989-995.
Kessler, B., & Witholt, B. (2001). Factors involved in the regulatory network of polyhydroxyalkanoate metabolism. Journal of Biotechnology, 86, 97-104.
Koller, M., Atlic, A., Dias, M., Reiterer, A., & Braunegg, G. (2010). Plastics from bacteria: natural functions and application. Berlin/Heidelberg: Springer.
Lee, S.Y., Choi, J.L., & Wong, H.H. (1999). Recent advances in polyhydroxyalkanoate production by bacterial fermentation. International Journal of Biological Macromolecules, 25, 31-36.
Pal, A., Prabhu, A., Kumar, A.A., Rajagopal, B., Dadhe, K., Ponnamma V., & Shivakumar, S. (2009). Optimization of process parameters for maximum poly--hydroxybutyrate (PHB) production by Bacillus thuringiensis IAM 12077. Polish Journal of Microbiology, 58, 149-154.
Raza, Z.A., Abid, S., & Banat, I.M. (2018). Polyhydroxyalkanoates: Characteristics, production, recent developments and applications. International Biodeterioration & Biodegradation, 126, 45-56.
Saadoun, I. (2002). Isolation and characterization of bacteria from crude petroleum oil contaminated soil and their potential to degrade diesel fuel. Journal of Basic Microbiology, 42, 420-428.
Samuel, M.M., Betty, M.N., Kasili, R., Edward, K.M. & Naumih, N.M. (2019). Production of polyhydroxy-alkanoates by hydrocarbonaclastic bacteria. African Journal of Biotechnology, 18(17), 352-364.
Song, H.J., Jeon, C.O., Choi, M.H., Yoon, S.C., & Park, W. (2008). Polyhydroxyalkanoate (PHA) production using waste vegetable oil by Pseudomonas sp. Strain DR2. Journal of Microbiology and Biotechnology, 18, 1408-1415.
Srilakshmi, S., & Ramachandra, R.V.S.C. (2012). Studies on screening isolation and molecular characterization of PHB producing Staphylococcus spp. International Journal of Integrative sciences, Innovation and Technology Section B, 1, 24-31.
Tan, G.A., Chen, C-L., Li, L., Ge, L., Wang, L., Razaad, I.M.N., Li, Y., Zhao, L., Mo, Y., & Wang, J-Y. (2014). Start a research on biopolymer polyhydroxyalkanoate (PHA): A Review. Polymer, 6, 706-754.
Thuithaisong, C., Parkpian, P., Shipin, O.V., Shrestha, R.P., Naklang, K., Delaune, R.D., & Jugsujinda, A. (2011). Soil-quality indicators for predicting sustainable organic rice production. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 42, 548-568.
Verlinden, R.A.J., Hill, D.J., Kenward, M.A., Williams, C.D., & Radecka, I. (2007). Bacterial synthesis of biodegradable polyhydroxyalkanoates. Journal of Applied Microbiology, 102, 1437-1449.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์ในการปรับปรุงแก้ไขตัวอักษรและคำสะกดต่างๆ ที่ไม่ถูกต้อง และต้นฉบับที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร PSRU Journal of Science and Technology ถือเป็นกรรมสิทธิ์ของคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏพิบูลสงคราม และ
ผลการพิจารณาคัดเลือกบทความตีพิมพ์ในวารสารให้ถือมติของกองบรรณาธิการเป็นที่สิ้นสุด
0-5526-7000 Ext. 4100
