สืบค้นงานวิจัย
การศึกษาพฤติกรรมการอยู่ร่วมกันของจุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนในการย่อยวัสดุเหลือทั้งทางการเกษตร (ระยะที่ 2)
ภัทรา ผาสอน - มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
ชื่อเรื่อง: การศึกษาพฤติกรรมการอยู่ร่วมกันของจุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนในการย่อยวัสดุเหลือทั้งทางการเกษตร (ระยะที่ 2)
ชื่อเรื่อง (EN): Study of symbiotic behavior co-culturing of anaerobic microorganisms for agricultural residues hydrolysis (Phase2)
บทคัดย่อ: จากตัวอย่างจำนวนทั้งสิ้น 150 ตัวอย่างที่นำมาเพาะเลี้ยงในอาหาร basal medium ที่มีเปลือกข้าวโพดเป็นแหล่งคาร์บอนพบว่า NKP เป็นกลุ่ม enrichment culture ที่สามารถย่อยสลายเปลือกข้าวโพดได้สูงสุด และจากการตรวจสอบพบว่า NKP ประกอบด้วยแบคทีเรียสองชนิดอยู่ร่วมกัน (co-culture) ซึ่งสามารถแยกแบคทีเรียสองสายพันธุ์ได้แก่ สายพันธุ์ NKP-2 และสายพันธุ์ NOI-1 ออกจากตัวอย่าง NKP โดยอาศัยคุณสมบัติการใช้แหล่งคาร์บอนในการเจริญเติบโตได้ต่างกัน โดยพบว่าแบคทีเรียสายพันธุ์ NKP-2 สามารถเจริญเติบโตในอาหารที่มีเซลลูโลสเป็นแหล่งคาร์บอนได้เป็นอย่างดีแต่เจริญเติบโตในอาหารที่มีไซแลนเป็นแหล่งคาร์บอนได้ช้า (2-5 สัปดาห์) ในขณะที่แบคทีเรียสายพันธุ์ NOI-1 สามารถเจริญเติบโตในอาหารที่มีไซแลนเป็นแหล่งคาร์บอนได้เป็นอย่างดีแต่ไม่สามารถเจริญเติบโตในอาหารที่มีเซลลูโลสเป็นแหล่งคาร์บอนได้ ดังนั้นในการศึกษาครั้งนี้จึงสามารถแยกแบคทีเรียทั้งสองออกจากกันได้ หลังจากการคัดแยกได้แบคทีเรียบริสุทธิ์สองสายพันธุ์ ได้แก่ สายพันธุ์ NKP-2 และสายพันธุ์ NOI-1 เมื่อนำไปตรวจสอบลำดับนิวคลีโอไทด์บริเวณ 16S rRNA พบว่าแบคทีเรียสายพันธุ์ NKP-2 คล้ายคลึงกับ Clostridium thermocellum ร้อยละ 99 และสายพันธุ์ NOI-1 คล้ายคลึงกับ Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum ร้อยละ 99 ดังนั้นสายพันธุ์ NKP-2 และสายพันธุ์ NOI-1 จึงถูกเรียกว่า C. thermocellum สายพันธุ์ NKP-2 และ T. thermosaccharolyticum สายพันธุ์ NOI-1 ตามลำดับ นอกจากนั้นแบคทีเรียทั้งสองสายพันธุ์ยังถูกตรวจสอบความบริสุทธิ์โดยอาศัย primer ที่มีความจำเพาะกับแต่ละสายพันธุ์ พบว่าทั้งสองสายพันธุ์มีความบริสุทธิ์ ตรวจสอบคุณลักษณะของแบคทีเรียทั้งสองสายพันธุ์ พบว่าแบคทีเรียทั้งสองเจริญเติบโตได้ดีภายใต้สภาวะปราศจากออกซิเจนและอุณหภูมิสูง เจริญเติบโตได้ดีที่สุดที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียสและพีเอช 6.0 จากนั้นทำการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียทั้งสองสายพันธุ์แบบเดี่ยวในอาหารที่มีเปลือกข้าวโพดเป็นแหล่งคาร์บอน เมื่อทำการตรวจสอบเอนไซม์ที่ถูกผลิตขึ้น พบว่าทั้งสองสายพันธุ์ผลิตเอนไซม์เซลลูโลไลติกและไซลาโนไลติกได้ต่างกัน โดยสายพันธุ์ NKP-2 ผลิตเอนไซม์ที่ย่อยโครงสร้างหลักของสายเซลลูโลสและไซแลนเป็นหลักได้แก่ คาร์บอกซีเมททิลเซลลูเลส อะไวซิเลส และไซลาเนส ในขณะที่สายพันธุ์ NOI-1 ผลิตเอนไซม์ที่ย่อยโครงสร้างสายสั้นของเซลลูโลสและไซแลนและ/หรือ กิ่งก้านของไซแลนได้แก่ เซลโลไบโอไฮโดรเลส เบต้ากลูโคซิเดส เบต้าไซโลซิเดส แอลฟา-แอล-อะราบิโนฟูราโนซิเดส และอะซิติลเอสเทอเรส เมื่อศึกษาการทำงานร่วมกันของเอนไซม์จากทั้งสองสายพันธุ์ พบว่าการใช้เอนไซม์ผสมสามารถเพิ่มการย่อยสลายเปลือกข้าวโพดได้สูงขึ้นถึง 2.8 เท่าที่เวลา 3 ชั่วโมง นอกจากนี้ได้ทำการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียทั้งสองสายพันธุ์ร่วมกัน พบว่าสามารถเพิ่มอัตราการย่อยสลายเปลือกข้าวโพด อัตราการเจริญเติบโต และผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการหมัก (แอลกอฮอล์ บิวทานอล กรดอะซิติก และกรดบิวทีริก) สูงขึ้นเมื่อเทียบกับการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียทั้งสองสายพันธุ์แบบเดี่ยวๆ ดังนั้นแสดงให้เห็นว่าพฤติกรรมการอยู่ร่วมกันของแบคทีเรียทั้งสองสายพันธุ์นี้ จัดเป็นรูปแบบหนึ่งของการพึ่งพาอาศัยซึ่งกันและกัน โดยมีการทำงานร่วมกันในการย่อยสลายสารชีวมวลให้ได้น้ำตาลเพื่อนำมาใช้ในการดำรงชีวิตอยู่ในธรรมชาติ
บทคัดย่อ (EN): One hundred and fifty samples were cultivated in basal medium containing corn hull as the sole carbon source. One of enrichment cultures (namely NKP) showed the highest degrading corn hull. The stable existence NKP enrichment culture contained two different bacterial strains. Two bacteria strains, NKP-2 and NOI-1 were successfully isolated from NKP by utilized carbon sources of properties. Strain NKP-2 grew well on cellulose and xylan as sole carbon sources, but at a slower pace (2-5 weeks) on xylan whereas strain NOI-1 grew well on xylan as a carbon source but not cellulose. Therefore, the isolate strains can be separated in this study. Purified culture of both strains (namely strain NKP-2 and NOI-1) were identified by using 16S rRNA gene analysis. Strain NKP-2 showed high similarity (99%) with Clostridium thermocellum, whereas strain NOI-1 was identified as Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum (99% similarity). Thus, pure isolated strains were named as C. thermocellum NKP-2 and T. thermosaccharolyticum NOI-1, respectively. Furthermore, the purity of the strain NOI-1 and NKP-2 were performed by using specific primer for each strain and indicated that each strains were pure culture. Both strains were anaerobic thermophilic bacteria. The optimum temperature for growth of both strains was 60?C and optimum pH was 6.0. The enzymatic system of each isolated strains when cultivated individually on corn hulls demonstrated different cellulolytic and xylanolytic enzyme activities. C. thermocellum NKP-2 produced cellulose- and xylan-main chain cleaving enzymes such as carboxymethylcellulase (CMCase), avicelase and xylanase as major enzymes, whereas strain NOI-1 produced dominantly short- and side-chain cleaving enzymes such as cellobiohydrolase, ?-glucosidase, ?-xylosidase, ?-L-arabinofuranosidase and acetyl esterase. The determination of plant cell wall polysaccharide degradation by combining cellulolytic enzymes from C. thermocellum NKP-2 and endocellulase-free xylanolytic enzymes from T. thermosaccharolyticum NOI-1 showed that the maximum of synergistic effect between endocellulase-free xylanolytic enzymes and cellulolytic enzymes was 2.8 at 3 hours for corn hull degradation. Moreover, corn hull utilization, cell growth, and fermentation products (ethanol, butanol, acetic acid and butyric acid) were found to be highly increased in the co-culture as compared with individual cultivation of each strain. The symbiotic behavior of co-culturing between both strains is one form of mutualism. In this case, synergistic biomass-degrading enzyme system helps them obtain sugar needed for living in their natural environment.
บทคัดย่อ: ไม่พบข้อมูลจากหน่วยงานต้นทาง
ภาษา (EN): th
เผยแพร่โดย: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
คำสำคัญ: ไซลาเนส
เจ้าของลิขสิทธิ์: สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ
หากไม่พบเอกสารฉบับเต็ม (Full Text) โปรดติดต่อหน่วยงานเจ้าของข้อมูล

การอ้างอิง


TARR Wordcloud:
การศึกษาพฤติกรรมการอยู่ร่วมกันของจุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนในการย่อยวัสดุเหลือทั้งทางการเกษตร (ระยะที่ 2)
ภัทรา ผาสอน
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
30 กันยายน 2558
แบบหล่อคอนกรีตจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร จุลินทรีย์ใน ……… ชาเย็น จุลินทรีย์ในน้ำดื่มบรรจุขวด ถังปฏิกิริยาแผ่นกั้นไร้ออกซิเจนแบบสองขั้นตอน โครงการวิจัยคัดเลือกจุลินทรีย์เพิ่มความอุดมสมบูรณ์และป้องกันโรคพืชในดินเพื่อเพิ่มผลผลิตพืช การใช้ประโยชน์จากจุลินทรีย์ในการควบคุมทางชีวภาพ ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการเจริญของจุลินทรีย์เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ย่อยสลายตะกอนอินทรีย์ ระยะเวลาที่เหมาะสมในการใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ควบคุมเชื้อรา Aspergillus flavus และสารพิษแอฟลาทอกซินในข้าวโพความชื้นสูง สร้างและทดสอบ เครื่องผลิตไบโอดีเซลแบบใช้จุลินทรีย์ การฟอกปอด้วยจุลินทรีย์
คัดลอก URL
กระทู้ของฉัน
ผลการสืบค้นทั้งหมด โพสต์     เรียงลำดับจาก