Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/44449
Title: ผลของแหล่งคาร์บอนต่อการผลิตโพลีไฮดรอกซีแอลคาโนเอตของจุลินทรีย์สายพันธุ์ผสมโดยการให้อาหารแบบเกินพอสลับกับขาดแคลน
Other Titles: EFFECTS OF CARBON SOURCES ON POLYHYDROXYALKANOATE PRODUCTION IN MIXED CULTURE BY FEAST/FAMINE FEEDING REGIME
Authors: นฤมล วรอิทธินันท์
Advisors: เบญจพร สุวรรณศิลป์
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: Benjaporn.Bo@chula.ac.th
Subjects: คาร์บอน
โพลิเมอร์
โพลิเมอร์จากจุลินทรีย์
Carbon
Polymers
Microbial polymers
Issue Date: 2557
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาผลของแหล่งคาร์บอนต่อการผลิตพีเอชเอ โดยใช้ถังปฏิกรณ์แบบกึ่งเทเลี้ยงจุลินทรีย์สายพันธุ์ผสมที่ได้มาจากตะกอนจุลินทรีย์ส่วนเกินจากระบบบำบัดน้ำเสียของโรงงานผลิตน้ำผลไม้ (บริษัททิปโก้ เอฟแอนด์บี จำกัด) โดยใช้น้ำเสียสังเคราะห์ที่เตรียมจากแหล่งคาร์บอนที่แตกต่างกันสองชนิดคือ อะซิเตทและโพรพิโอเนต ซึ่งมีการให้อาหารแบบเกินพอสลับกับขาดแคลน ผลการทดลองพบว่าจุลินทรีย์ที่เลี้ยงด้วยอะซิเตท สามารถผลิตพีเอชเอชนิดพีเอชบีได้สูงสุดในรอบการเดินระบบที่ 34 โดยได้ปริมาณพีเอชบีร้อยละ 44.78 โดยน้ำหนักเทียบกับน้ำหนักแห้ง สำหรับจุลินทรีย์ที่เลี้ยงด้วยโพรพิโอเนต สามารถผลิตพีเอชเอชนิดโคโพลีเมอร์ของเอชบีและเอชวีได้สูงสุดในรอบการเดินระบบที่ 27 โดยได้ปริมาณโคโพลีเมอร์ของเอชบีและเอชวีร้อยละ 12.65 โดยน้ำหนักเทียบกับน้ำหนักแห้ง ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนของเอชวีโมโนเมอร์ร้อยละ 42.38 เมื่อนำพีเอชเอที่ผลิตได้จากการใช้อะซิเตทและโพรพิโอเนตเป็นแหล่งคาร์บอน คือพีเอชบีและโคโพลีเมอร์ของเอชบีและเอชวีไปพิสูจน์เอกลักษณ์ด้วยเทคนิคโปรตอนนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโตรสโกปี พบว่ามีความแตกต่างกันทางโครงสร้างอย่างชัดเจน และพีเอชบีที่ผลิตได้จากการเลี้ยงจุลินทรีย์โดยใช้อะซิเตทมีค่าอุณหภูมิการหลอมตัวของผลึก ค่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว และ ค่าระดับความเป็นผลึกของโพลีเมอร์สูงกว่าโคโพลีเมอร์ของเอชบีและเอชวีที่ผลิตได้จากการเลี้ยงจุลินทรีย์โดยใช้โพรพิโอเนต จากผลการวิเคราะห์กลุ่มประชากรจุลินทรีย์ในระบบโดยใช้เทคนิค 16s metagenomics (MiSeq, Illumina) พบว่าในระบบที่เลี้ยงด้วยอะซิเตท รอบการเดินระบบที่ผลิตพีเอชเอได้สูงสุดพบ Lewinella spp., Leucobacter spp., Hyphomonas spp., Defluvibacter spp. และ Pseudomonas spp. ส่วนในระบบที่เลี้ยงด้วยโพรพิโอเนต รอบการเดินระบบที่ผลิตพีเอชเอได้สูงสุดพบ Pseudoxanthomonas spp., Brevundimonas spp., Rhodobaca spp., Sphingopyxis spp. และ Paracoccus spp. กล่าวโดยสรุปคือ การใช้แหล่งคาร์บอนที่ต่างกันคืออะซิเตทและโพรพิโอเนตในการเลี้ยงตะกอนจุลินทรีย์ส่งผลโดยตรงต่อปริมาณ ส่วนประกอบ โครงสร้างและคุณสมบัติทางความร้อนของพีเอชเอที่ผลิตได้ รวมถึงกลุ่มประชากรจุลินทรีย์ในระบบ
Other Abstract: This study investigated the effects of carbon sources on polyhydroxyalkanoate (PHA) production in microbial mixed culture using sludge from fruit juice manufacturing factory (Tipco F&B Co.,Ltd.) with synthetic wastewater containing acetate or propionate as the carbon substrate. The mixed cultures were enriched in sequencing batch reactors (SBRs) that operated under feast and famine feeding regime. The results show that the mixed culture enriched with acetate as a carbon source produced homopolymer of hydroxybutyrate (HB) and accumulated maximum PHA up to 44.78 %gPHA/gMLSS in the 34th cycle. On the other hand, the mixed culture enriched with propionate produced a copolymer of HB and hydroxyvalerate (HV) and accumulated maximum PHA up to 12.65 %gPHA/gMLSS in the 27th cycle with HV monomer fraction of 42.38 mol%. The results of 1H NMR spectrum demonstrated that the PHA produced from different carbon substrates had distinct polymer structures. The PHB produced from mixed culture enriched with acetate have higher values of melting temperature, glass transition temperature, and crystallinity than the PHB-co-PHV produced from mixed culture enriched with propionate. From the microbial community analysis using 16s metagenomics (MiSeq, Illumina), Lewinella spp., Leucobacter spp., Hyphomonas spp., Defluvibacter spp. and Pseudomonas spp. were present in the system enriched with acetate when the PHA accumulation was at its maximum. On the other hand, Pseudoxanthomonas spp., Brevundimonas spp., Rhodobaca spp., Sphingopyxis spp. and Paracoccus spp. were observed in the system enriched with propionate when the PHA accumulation was at its maximum. In conclusion, this study suggests that different carbon sources can result in different microbial communities and different PHA contents, compositions, structures, and thermal characteristics.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2557
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/44449
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.487
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2014.487
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5470241121.pdf20.24 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.