การผลิตชีวมวลและสารประกอบชีวเคมีของสาหร่าย Anabaenopsis elenkinii NUACC2.57 ภายใต้สภาวะปริมาณไนโตรเจนที่แตกต่างกัน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินการเจริญเติบโต การผลิตชีวมวล และสารประกอบชีวเคมีของสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินสายพันธุ์ NUACC2.57 ที่คัดแยกได้ในแม่น้ำลา จังหวัดสิงห์บุรี ผลการศึกษาลักษณะสัณฐานวิทยา เช่น เฮทเทอโรซีสต์ที่ปลายสายทั้งสองข้าง ร่วมกับความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการจากลำดับนิวคลีโอไทด์บางส่วนของ 16S rDNA แสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์ NUACC2.57 จัดอยู่ในสกุล Anabaenopsis การศึกษาครั้งนี้ไม่สามารถใช้ลำดับนิวคลีโอไทด์ของ 16S rDNA ในการจัดจำแนกได้ถึงระดับชนิด แต่เมื่อเปรียบเทียบสัณฐานวิทยา เช่น รูปร่างและขนาดของเซลล์และไทรโคม ทำให้สามารถจำแนกสายพันธุ์ NUACC2.57 เป็น A. elenkinii เมื่อนำสายพันธุ์ที่ศึกษามาเพาะเลี้ยงด้วยอาหารสูตร BG ในปริมาณไนโตรเจนต่างกัน 3 ความเข้มข้น (0, 1.5 และ 3.0 g/L) โดยทดลองในแต่ละชุดการทดลองละ 3 ซ้ำ เป็นระยะเวลา 28 วัน ผลการศึกษาพบว่าสาหร่าย A. elenkinii NUACC2.57 เจริญเติบโตได้ทุกชุดการทดลอง แต่สาหร่ายที่เลี้ยงในสูตรอาหารที่ไม่มีไนโตรเจน (0 g/L) มีค่าน้ำหนักชีวมวล (2.48±0.07 g DW/L) ปริมาณไฟโคไซยานิน (68.27±11.90 mg/g DW) ปริมาณโปรตีนรวม (537.07±8.36 mg/g DW) และปริมาณคาร์โบไฮเดรต (39.55±8.19 mg/g DW) สูงที่สุดอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p < 0.05) ดังนั้นการเพาะเลี้ยงสาหร่าย A. elenkinii NUACC 2.57 จึงเป็นแนวทางหนึ่งที่สำหรับการผลิตสารที่มีมูลค่า เช่น โปรตีนหรือไฟโคไซยานินและสามารถช่วยลดต้นทุนของอาหารเพาะเลี้ยงที่มีไนโตรเจนต่ำต่อไป
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Singh, J.S., Kumar, A., Rai, A.N. and Singh, D.P., 2016, Cyanobacteria: A precious bio-resource in agriculture, ecosystem, and environmental sustainability, Front. Microbiol. 7: 529.
Ooms, M.D., Dinh, C.T., Sargent, E.H. and Sinton, D., 2016, Photon management for augmented photosynthesis, Nature Comm. 7: 12699.
Rosales Loaiza, N., Vera, P., Aiello-Mazzarri, C. and Morales, E., 2016, Comparative growth and biochemical composition of four strains of Nostoc and Anabaena (Cyanobacteria, Nostocales) in relation to sodium nitrate, Acta Biol. Colomb. 21: 347-354.
Rajneesh, P.J., Maurya, P.K., Singh, S.P., Häder, D.P. and Sinha, R.P., 2018, Cyanobacterial farming for environment friendly sustainable agriculture practices: Innovations and perspectives, Front. Environ. Sci. 6: 7.
Rasmussen, R.S. and Morrissey, M.T., 2007, Marine biotechnology for production of food ingredients, Adv. Food Nutr. Res. 52: 237-292.
Komárek, J., 2005, Phenotype diversity of the heterocytous cyanoprokaryotic genus Anabaenopsis, Czech Phycology, Olomouc 5: 1-35.
Ballot, A., Dadheech, P.K., Haande, S. and Krienitz, L., 2008, Morphological and phylogenetic analysis of Anabaenopsis abijatae and Anabaenopsis elenkinii (Nostocales, Cyanobacteria) from tropical inland water bodies, Microbial. Ecol. 55: 608-618.
Santos, K.R.S., Jacinavicius, F.R. and Sant’Anna, C.L., 2011, Effects of the pH on growth and morphology of Anabaenopsis elenkinii Miller (Cyanobacteria) isolated from the alkaline shallow lake of the Brazilian Pantanal, Fottea 11: 119-126.
Krienitz, L., Dadheech, P.K. and Kotut, K., 2013, Mass developments of the cyanobacteria Anabaenopsis and Cyanospira (Nostocales) in the soda lakes of Kenya: ecological and systematic implications, Hydrobiologia 703: 79-93.
Aguilera, A., Komárek, J. and Echenique, R.O., 2016, Anabaenopsis morphospecies (Cyanobacteria, Nostocales) from Los Patos shallow lake (province of Buenos Aires, Argentina), Phytotaxa 272: 173-183.
Asan-Ozusaglam, M., Cakmak, Y.S. and Kaya, C., 2013, Bioactivity and antioxidant capacity of Anabaenopsis sp. (Cyano bacteria) extracts, J. Algal Biomass Utln. 4: 50-58.
Vargas, M.A., Rodriguez, H., Moreno, J., Olivares, H., del Campo, J.A., Rivas, J. and Guerrero, M.G., 1998, Biochemical composition and fatty acid content of filamentous nitrogen-fixing cyanobacteria, J. Phycol. 34: 812-817.
Liu, Y., Chen, T., Song, S. and Li, C., 2019, Variation in biochemical composition during encystment of the planktonic dinoflagellate Akashiwo sanguinea in N-limited cultures, Mar. Biol. 166: 120.
Saha, S.K., Uma, L. and Subramanian, G., 2003, Nitrogen stress induced changes in the marine cyanobacterium Oscillatoria willei BDU 130511, FEMS Microbiol. Ecol. 45: 263-272.
Patel, V.K., Sundaram, S., Patel, A.K. and Kalra, A., 2018, Characterization of seven species of cyanobacteria for high-quality biomass production, Arab. J. Sci. Eng. 43: 109-121.
Pluemsab, W., Charoenhongthong, M., Purungcharoen, J. and Vongyara, T., 2001, Distribution of cyanobacteria in shrimp ponds, Supanburi province, pp. 161-167, Proceeding of the 39th Kasetsart University Annual Conference: Sciences, Kasetsart University, Bangkok. (in Thai)
Chaicharoen, R., 2016, Diversity of phytoplankton and zooplankton in Bang Phra Reservoir, Burapha Sci. J. 21(3): 58-72. (in Thai)
Tawong, W., 2017, Diversity of the potential 2-methylisoborneol-producing genotypes in Thai strains of Planktothricoides (Cyanobacteria), Braz. Arch. Biol. Technol. 60: e17160567.
Andersen, R.A., 2005, Algal Culturing Techniques, Elsevier Academic Press, New York, 578 p.
Jungblut, A.D., Hawes, I., Mountfort, D., Hitzfeld, B., Dietrich, D.R., Burns, B.P. and Neilan, B.A., 2005, Diversity within cyanobacterial mat communities in variable salinity meltwater ponds of McMurdo Ice Shelf, Antarctica, Environ. Microbiol. 7: 519-529.
Kumar, S., Stecher, G., Li, M., Knyaz, C. and Tamura, K., 2018, MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms, Mol. Biol. Evol. 35: 1547-1549.
Nakthong, K., 2013, Optimization and Production of Phycocyanin from Cyanobacterium Oscillatoria sp., Master Thesis, Srinakharinwirot University, Bangkok, 89 p.
Zhang, J.Y., Lin, G.M., Xing, W.Y. and Zhang, C.C., 2018, Diversity of growth patterns probed in live cyanobacterial cells using a fluorescent analog of a peptidoglycan precursor, Front. Microbiol. 9: 791.
Soni, B., Kalavadia, B., Trivedi, U. and Madamwar, D., 2006, Extraction and purification of phycocyanin from Calothrix, Proc. Biochem. 41: 2017-2023.
Bennett, A. and Bogorad, J., 1973, Complementary chromatic adaptation in filamentous blue-green alga, J. Cell Biol. 58: 419-435.
Lowry, O.H., Rosebrough, N.J., Farr, A.L. and Randall, R.J., 1951, Protein measurement with the folin phenol reagent, J. Biol. Chem. 193: 265-275.
DuBois, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., Rebers, P.A. and Smith, F., 1956, Colorimetric method for determination of sugars and related substances, Anal. Chem. 28: 350-356.
R Development Core Team, 2009, R: A Language and Environment for Statistical Computing, R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Available Source: http://www.R-project.org, June 1, 2019.
González-Resendiz, L., Johansen, J.R., Alba-Lois, L., Segal-Kischinevzky, C., Escobar-Sánchez, V., Garcia, L.F.J., Hauer, T. and León-Tejera, H., 2018, Nunduva, a new marine genus of Rivulariaceae (Nostocales, Cyanobacteria) from marine rocky shores, Fottea, Olomouc 18: 86-105.
Anjana, K., Kiran, B., Mona, S. and Kaushik, A., 2012, Biological photohydrogen production by Cyanobacteria: Future prospects as fuel, J. Environ. Res. Devel. 6: 779-783.
Tassayanonchai, A. and Mala, T., 2015, The selection of some heterocystous cyanobacteria as nitrogen source for rice growing cultivation, J. Sci. Technol. Kasetsart Univ. 4(3): 1-12. (in Thai)
Otero, A. and Vincenzini, M., 2003, Extracellular polysaccharide synthesis by Nostoc strains as affected by N source and light intensity, J. Biotechnol. 102: 143-152.
Lewitus, A.J. and Caron, D.A., 1990, Relative effects of nitrogen or phosphorus depletion and light intensity on the pigmentation chemical composition, and volume of Pyrenomonas salina (Cryptophyceae), Mar. Ecol. Prog. Ser. 61: 171-181.
Mogany, T., Kumari, S., Swalaha, F.M. and Bux, F., 2018, Extraction and characteriza tion of analytical grade C-phycocyanin from Euhalothece sp., J. Appl. Phycol. 31: 1661-1674.
Takano, H., Arai, T., Hirano, M. and Matsunaga, T., 1995, Effects of intensity and quality of light on phycocyanin production by a marine cyanobacterium Synechococcus sp. NKBG 042902, Appl. Microbiol. Biotechnol. 43: 1014-1018.
Güroy, B., Karadal, O., Mantoğlu, S. and
Cebeci, I.O., 2017, Effects of different drying methods on C-phycocyanin content of Spirulina platensis powder, Ege. J. FAS. 34: 129-132.
Gantar, M., Simović, D., Djilas, S. and Gonzalez, W.W., Miksovska, J., 2012, Isolation, characterization and antioxidative activity of C-phycocyanin from Limnothrix sp. strain 37-2-1, J. Biotechnol. 159: 21-26.
Barka, A. and Blecker, C., 2016, Microalgae as a potential source of single-cell proteins, Biotechnol. Agron. Soc. Environ. 20: 427-436.
Hu, Q., 2004, Environmental Effects on Cell Composition, pp. 83-94, In Richmond, A. (Ed.), Handbook of Microalgal Culture, Biotechnology and Applied Phycology, Blackwell Publishers, Oxford.
Konopka, A. and Schnur, M., 1981, Biochemical composition and photosynthetic carbon metabolism of nutrient limited cultures of Merismopedia tenuissima (Cyanophyceae), J. Phycol. 17: 118-122.
Singh, S. and Das, S., 2011, Screening, production, optimization and characterization of cyanobacterial polysaccharide, World J. Microbiol. Biotechnol. 27: 1971-1980.
Jindal, N., Singh, D. and Khattar, J., 2011, Kinetics and physico-chemical characterization of exopolysaccharides produced by the cyanobacterium Oscillatoria Formosa, World J. Microbiol. Biotechnol. 27: 2139-2146.
de Philippis, R., Sili, C., Paperi, R. and Vincenzini, M., 2001, Exopolysaccharide-producing cyanobacteria and their possible exploitation: A review, J. Appl. Phycol. 13: 293-299.
