Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/46186
Title: การเติบโตและการเพิ่มผลผลิตแคโรทีนอยด์ในจุลสาหร่าย Chlorococcum humicola ในการเลี้ยงแบบต่อเนื่อง
Other Titles: GROWTH AND ENHANCEMENT OF CAROTENOIDS PRODUCTION IN MICROALGACHLOROCOCCUM HUMICOLA IN CONTINUOUS CULTIVATION
Authors: ศุทธินี วรรณสุทธิวัฒน์
Advisors: กษิดิศ หนูทอง
สรวิศ เผ่าทองศุข
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: Kasidit.N@Chula.ac.th,kasidit.n@chula.ac.th
sorawit@biotec.or.th
Issue Date: 2557
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสภาวะแวดล้อมเพื่อทำให้เกิดการสะสมแคโรทีนอยด์ในจุลสาหร่ายสีเขียว Chlorococcum humicola ภายใต้ระบบการเพาะเลี้ยงแบบต่อเนื่อง ผลการทดลองในระบบแบบแบตซ์พบว่าจุลสาหร่าย C. humicola มีอัตราการเจริญจำเพาะสูงสุดเท่ากับ 0.36 ต่อวัน การศึกษาในระบบเพาะเลี้ยงแบบต่อเนื่องซึ่งใช้ขวดดูแรนจำนวน 5 ชุด วางเรียงต่อกัน และใช้อาหารสูตร BG-11 ควบคุมอัตราการเจือจางที่ 0.35 ต่อวัน การเพิ่มความเข้มแสงจาก 3,500 ลักซ์ ในขวดเพาะเลี้ยงที่ 1 - 3 เป็น 100,000 ลักซ์ ในขวดที่ 4 - 5 ร่วมกับสภาวะการขาดไนโตรเจนซึ่งใช้การลดปริมาณ NaNO3 ในอาหาร BG-11 ลง 20 เท่า สามารถเพิ่มความเข้มข้นของแคโรทีนอยด์เป็น 3.68 มิลลิกรัมต่อกรัมน้ำหนักเซลล์แห้ง ซึ่งมากกว่าเมื่อเทียบกับสภาวะแสงปกติ (3,500 ลักซ์ ) และมีไนโตรเจนที่เพียงพอ (อาหารสูตร BG-11) ประมาณ 2.6 เท่า นอกจากนี้ผลการศึกษาในระบบต่อเนื่องเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็น 2 เปอร์เซ็นต์ โดยปริมาตร พบว่าการเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะมีผลต่อการเพิ่มปริมาณแคโรทีนอยด์เมื่อมีปริมาณไนโตรเจนในอาหารเลี้ยงเชื้อเพียงพอ ในส่วนต่อไปได้ทำการคัดเลือกถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงเพื่อใช้งาน ซึ่งพบว่าถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงแบบอากาศยกชนิดที่มีท่ออากาศยกอยู่ภายในเป็นรูปแบบที่เหมาะสมที่สุดต่อการเพาะเลี้ยงจุลสาหร่าย C. humicola เนื่องจากสามารถช่วยในการฟุ้งกระจายของจุลสาหร่ายในของเหลวได้ดี ส่วนสุดท้ายของการทดลองได้ศึกษาการเพาะเลี้ยงจุลสาหร่าย C. humicola ในถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงแบบอากาศยกที่ได้รับการคัดเลือกภายใต้สภาวะเหมาะสมที่ได้รับก่อนหน้านี้ คือ อัตราการเจือจาง 0.35 ต่อวัน ความเข้มแสง 100,000 ลักซ์ อัตราไหลของอากาศ 138 ลิตรต่อชั่วโมง ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ความเข้มข้น 2 เปอร์เซ็นต์ โดยปริมาตร และอาหารสูตร BG-11 ผลการทดลองที่สภาวะคงตัวพบว่าอัตราการผลิตแคโรทีนอยด์มีค่าเท่ากับ 0.56 มิลลิกรัมต่อลิตรต่อวัน ซึ่งคิดเป็น 4.3 เท่า เมื่อเทียบกับอัตราการผลิตในระบบแบบแบตซ์
Other Abstract: This reserch aimed to study the environmental condition that induced the accumulation of carotenoids in green microalgal Chlorococcum humicola cultured under continuous cultivating system. The results of batch cultivation indicated the maximum specific growth rate of 0.36 day-1. The continuous cultures of C. humicola in the cultivating system consisting of 5 Duran glass bottles in series, subjected to the dilution rate of 0.35 day-1, incresing the light intensity from 3,500 lux in cultivating bottle 1 - 3 to 100,000 lux in cultivating bottle 4 - 5 and maintaining the nitrogen deficient condition by reducing the weight of NaNO3 in the BG-11 media for 20 folds, was able to increase the concentrations of carotenoids as high as 3.68 mg/g.d.w., which is approximately 2.6 times greater than the results when maintaining the normal light intensity (3,500 lux) and sufficient nitrogen (BG-11 media). Moreover, the results from the contonuous cultures demonstrated that increasing CO2 concentrations to 2% v/v was effective in enhancing carotenoids accumulation given sufficient amount of nitrogen in the growth media. Suitable configuration of photobioreactor was chosen in the next section, and it was found that the airlift photobioreactor with internal draft-tube was the best for the cultures of C. humicola because it provided the most effective cell suspension. The last part of the research invovled the continuous cultures of C. humicola in the photobioreactor selected earlier. The photobioreactor was supplied with BG-11 media and operated under the dilution rate of 0.35 day-1, light intensity of 100,000 lux, air flow rate of 138 L/h and 2% v/v CO2. The results of steady state operation revealed carotenoids productivity of 0.56 mg/L/day, which was approximately 4.3 times higher than the productivity obtained from batch cultivation under equivalent system volume.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2557
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมเคมี
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/46186
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5670406621.pdf5.62 MBAdobe PDFView/Open


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