การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันในสาหร่ายขนาดเล็กด้วยการก่อการกลายพันธุ์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การทดลองครั้งนี ้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของสารกำจัดวัชพืช quizalofop ในการเพิ่มปริมาณน้ำมันภายในเซลล์สาหร่าย เพาะเลี้ยงสาหร่าย Chlorella sp. ในอาหารที่มีสารกำจัดวัชพืชที่ความเข้มข้นเริ่มต้น 1 ไมโครโมลาร์ คัดเลือกเซลล์ที่สามารถเจริญเติบโตได้และนำไปเลี้ยงในอาหารที่เพิ่มความเข้มข้นสารกำจัดวัชพืชเป็น 2.5, 5, 7.5, 10, 12.5 และ 15 ไมโครโมลาร์ (ตามลำดับ) หลังจากชักนำการกลายพันธุ์และคัดเลือกจำนวน 7 รอบ สามารถคัดเลือกสาหร่ายที่เจริญเติบโตอยู่ในสารกำจัดวัชพืชที่ความเข้มข้น 5, 7.5 และ 10 ไมโครโมลาร์ กำหนดชื่อใหม่เป็น M5, M7.5 และ M10 (ตามลำดับ) วิเคราะห์อัตราการเจริญเติบโต ผลผลิตชีวมวล ประสิทธิภาพการผลิตชีวมวล ปริมาณน้ำมัน และประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันเปรียบเทียบกับสายพันธุ์ดั้งเดิมพบว่า สาหร่ายที่ผ่านการชักนำการกลายพันธุ์ M10 มีปริมาณน้ำมันและประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันสูงที่สุดเท่ากับ 0.9% และ 0.15 กรัม/ลิตร/วัน ซึ่งสูงกว่าในสาหร่ายสายพันธุ์ดั้งเดิมอย่างมีนัยสำคัญถึง 34.33% และ 36.36% (ตามลำดับ) ดังนั้นสรุปได้ว่า การชักนำสาหร่ายให้กลายพันธุ์ด้วยสารกำจัดวัชพืชสามารถใช้เป็นวิธีหนึ่งในการปรับปรุงพันธุ์สาหร่ายเพื่อเพิ่มปริมาณน้ำมันภายในเซลล์ จึงมีความเหมาะสมในการนำไปพัฒนาประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันในสาหร่ายขนาดเล็กเพื่อผลิตเป็นพลังงานทดแทนในอนาคตต่อไป
Article Details
References
ผกามาศ ชิดเชื้อ, ปติรุจ จิรกาลวงศ์ และอรอุมา ตนะดุลย์. 2560. วิธีการทำให้เซลล์แตกเพื่อการสกัดน้ำมันจากสาหร่ายขนาดเล็ก. วารสารเกษตร. 33(2): 185-191.
American Museum of Natural History. 2013. Optimizing Algae Biofuels: applied natural selection to improve lipid synthesis. Available: https://goo.gl/c5tRu7. Accessed Sep. 15, 2017.
Chisti, Y. 2007. Biodiesel from microalgae. Biotechnol. Adv. 25(3): 294-306.
Doan, T.T.Y. and J.P. Obbard. 2012. Enhanced intracellular lipid in Nannochloropsis sp. via random mutagenesis and flow cytometric cell sorting. Algal Res. 1: 17–21.
Lee, B., G. Choi, Y. Choi, M. Sung, M.S. Park, and J. Yang. 2014. Enhancement of lipid productivity by ethyl methane sulfonate-mediated random mutagenesis and proteomic analysis in Chlamydomonas reinhardtii. Korean J. Chem. Eng. 31(6): 1036-1042.
Lim, D.K.Y., and P.M. Schenk. 2017. Microalgae selection and improvement as oilcrops: GM vs non-GM strain engineering. AIMS Bioengineering. 4(1): 151-161.
Ma, Y., Z. Wang, M. Zhu, C. Yu, Y. Cao, D. Zhang, and G. Zhou. 2013. Increased lipid productivity and TAG content in Nannochloropsis by heavy-ion irradiation mutagenesis. Bioresour. Technol. 136: 360–367.
Mehtani, J., N. Arora, A. Patel, P. Jain, P.A. Pruthi, K.M. Poluri, and V. Pruthi. 2017. Augmented lipid accumulation in ethyl methyl sulphonate mutants of oleaginous microalgae for biodiesel production. Bioresour. Technol. 242: 121-127.
Patel, V.K., D. Maji, S.S. Pandey, P.K. Rout, S. Sundaram, and A. Kalra. 2016. Rapid budding EMS mutants of Synechocystis PCC 6803 producing carbohydrate or lipid enriched biomass. Algal Res. 16: 36–45.
Sankaran, K., C. Naveen, K.K. Vasumathi, M. Premalatha, M. Vijayasekaran, and V.T. Somasundaram. 2015. CDM potential through phycoremediation of industrial effluents. Marine Bioenergy: Trends and Developments. pp. 627-637.
Tanadul, O., J.S. VanderGheynst, D.M. Beckles, A.L.T. Powell and J.M. Labavitch. 2014. The impact of elevated CO2 concentration on the quality of algal starch as a potential biofuel feedstock. Biotechnol. Bioeng. 111(7): 1323-1331.
Vigeolas, H., F. Duby, E. Kaymak, G. Niessen, P. Motte, F. Franck, and C. Remacle. 2012. Isolation and partial characterization of mutants with elevated lipid content in Chlorella sorokiniana and Scenedesmus obliquus. J. Biotechnol. 162: 3–12.
Wang, S., L. Zhang, G. Yang, J. Han, L. Thomsen, and K. Pan. 2016. Breeding 3 elite strains of Nannochloropsis oceanica by nitrosoguanidine mutagenesis and robust screening. Algal Res. 19: 104–108.
Zhang, Y., M. He, S. Zou, C. Fei, Y. Yan, S. Zheng, A.A. Rajper, and C. Wang. 2016. Breeding of high biomass and lipid producing Desmodesmus sp. by ethylmethane sulfonate-induced mutation. Bioresour. Technol. 207: 268–275.
Zhu, B., F. Sun, M. Yang, L. Lu, G. Yang, and K. Pan. 2014. Large-scale biodiesel production using flue gas from coal-fired power plants with Nannochloropsis microalgal biomass in open raceway ponds. Bioresour. Technol. 174: 53–59.