การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฮโดรเจนของไซยาโนแบคทีเรียทนเค็ม Aphanothece halophytica โดยการใช้สารยับยั้ง

บทคัดย่อ

ไซยาโนแบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงแล้วได้ออกซิเจนเป็นผลิตภัณฑ์หลัก และยังสามารถผลิตไฮโดรเจนจากกระบวนการสังเคราะห์แสง โดยใช้น้ำและแสงอาทิตย์ซึ่งมีอยู่จำนวนมากเป็นแหล่งวัตถุดิบ ไซยาโนแบคทีเรียทนเค็มเซลล์เดียว Aphanothece halophytica เป็นไซยาโนแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่มีศักยภาพในการผลิตไฮโดรเจน โดยสามารถผลิตไฮโดรเจนได้ทั้งจากกระบวนการสังเคราะห์แสงภายใต้สภาวะที่มีแสง และจากการย่อยสลายไกลโคเจนที่เก็บอยู่ภายในเซลล์ภายใต้สภาวะปราศจากอากาศในที่มืด ไฮโดรเจนจะถูกผลิตมาจากการทำงานของเอนไซม์ไบไดเรกชันนาลไฮโดรจีเนส งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฮโดรเจนใน A. halophytica โดยใช้สารยับยั้งหลายชนิด ได้แก่ สารยับยั้งระบบแสงสอง สารยับยั้งกระบวนการหายใจ สารยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน สารยับยั้งกระบวนการตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ และสารยับยั้งวัฏจักรเครบส์ และศึกษาผลของสารยับยั้งต่อจำนวนเซลล์ ปริมาณคลอโรฟิลล์ ปริมาณไฮโดรเจนและปริมาณออกซิเจนใน A. halophytica จากการทดลองพบว่า อัตราการผลิตไฮโดรเจนของ A. halophytica ที่บ่มภายใต้สภาวะมืดสูงกว่าที่บ่มภายใต้สภาวะที่มีแสง A. halophytica มีอัตราการผลิตไฮโดรเจนเพิ่มขึ้น เมื่อบ่มด้วยสารยับยั้งชนิดต่างๆ ทั้งในที่มืดและที่มีแสง สารยับยั้งซิมาซีนจัดเป็นสารยับยั้งที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการเพิ่มการผลิตไฮโดรเจนโดย A. halophytica เซลล์ที่บ่มในซิมาซีนความเข้มข้น 25 ไมโครโมลาร์ มีอัตราการผลิตไฮโดรเจนสูงสุด เท่ากับ 5.260 ? 0.064 ไมโครโมลไฮโดรเจนต่อมิลลิกรัมคลอโรฟิลล์ต่อชั่วโมง ภายใต้สภาวะที่ปราศจากแสง นอกจากนี้ เมื่อบ่มเซลล์ในสารยับยั้ง ทำให้จำนวนเซลล์และปริมาณคลอโรฟิลล์ลดลง อัตราการผลิตออกซิเจนของเซลล์ที่บ่มในสารยับยั้งภายใต้สภาวะที่มีแสงสูงกว่าในที่มืด นอกจากซิมาซีนที่มีความเข้มข้น 25 ไมโครโมลาร์ สามารถเพิ่มอัตราการผลิตไฮโดรเจนแล้ว ยังสามารถเพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์ไบไดเรกชันนาลไฮโดรจีเนสอีกด้วย

คำสำคัญ