ผลกระทบของสัดส่วนของระยะเวลาที่อาหารเกินพอต่อระยะเวลาที่ขาดแคลนอาหารต่อการผลิตพีเอชเอในระบบตะกอนเร่งชนิดถังกวนผสมแบบสมบูรณ์สองขั้นตอนโดยใช้กลีเซอรอลเป็นแหล่งคาร์บอน

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาสัดส่วนของระยะเวลาที่มีอาหารเกินพอต่อระยะเวลาที่ขาดแคลนอาหาร (feast/famine ratio) ต่อการผลิตพีเอชเอในระบบตะกอนเร่งชนิดถังกวนผสมแบบสมบูรณ์สองขั้นตอนโดยใช้น้ำเสียสังเคราะห์ที่ซึ่งมีกลีเซอรอลเป็นแหล่งคาร์บอน โดยที่ความเข้มข้นของกลีเซอรอล 3,000 มิลลิกรัมซีโอดี/ลิตร ตะกอนจุลินทรีย์สามารถสะสมปริมาณพีเอชเอได้สูงสุดร้อยละ 20.06 13.67 และ 8.95 % gPHA/gMLSS ในชุดการทดลองที่ 1 2 และ 3 ซึ่งมีค่าสัดส่วนระยะเวลาที่อาหารเกินพอต่อระยะเวลาที่ขาดแคลนอาหารเป็น 0.04 0.15 และ 0.33 ตามลำดับ เมื่อนำตะกอนจุลินทรีย์จากระบบตะกอนเร่งชนิดถังกวนผสมแบบสมบูรณ์สองขั้นตอนมาทำการทดลองการสะสมพีเอชเอในระบบแบบแบทช์ พบว่าได้ปริมาณพีเอชเอสูงสุดเป็น 7.61 7.51 และ 3.92 %gPHA/gMLSS ในชุดการทดลองที่ 1 2 และ 3 ตามลำดับ และเมื่อนำตะกอนจุลินทรีย์มาทดสอบการสะสมพีเอชเอในระบบแบบ fed-batch ซึ่งมีการเติมกลีเซอรอลเข้าสู่ระบบอย่างต่อเนื่อง พบว่าได้ปริมาณพีเอชเอสูงสุดร้อยละ 21.35 12.58 และ 8.01 %gPHA/gMLSS ในชุดการทดลองที่ 1 2 และ 3 ตามลำดับ จากผลการทดลองทั้งหมดพบว่าที่สัดส่วนของระยะเวลาที่มีอาหารเกินพอต่อระยะเวลาที่ขาดแคลนอาหารน้อยที่สุดคือ 0.04 ระบบสามารถผลิตพีเอชเอได้สูงสุด และจากผลการวิเคราะห์กลุ่มประชากรจุลินทรีย์ในระบบโดยใช้เทคนิค 16S rRNA gene amplicon sequencing ด้วย Miseq System (Illumina) พบกลุ่มจุลินทรีย์ที่เคยมีรายงานถึงความสามารถในการสะสมพีเอชเอ ได้แก่ 1) Rhodobacter spp. 2) แบคทีเรียในแฟมิลี Comamonadaceae 3) แบคทีเรียในออเดอร์ Rhizobiales และ 4) แบคทีเรียในแฟมิลี Xanthobacteraceae ซึ่งกลุ่มจุลินทรีย์ดังกล่าวล้วนแล้วแต่อยู่ในคลาส Alphaproteobacteria และ Betaproteobacteria