การเจริญเติบโตของ Clostridium acetobutylicum โดยการใช้กลีเซอรอลเป็นสารตั้งต้น
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
บทคัดย่อ ในงานวิจัยนี้ เป็นการศึกษาถึงการเจริญเติบโต การใช้สารตั้งต้น และการสร้างผลิตภัณฑ์ของเชื้อ Clostridium acetobutylicum TISTR 1462 โดยการนำกลีเซอรอลซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการผลิตไบโอดีเซล มาใช้เป็นแหล่งคาร์บอนในอาหารเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์อย่างเดียว หรือผสมกับกลูโคสในอัตราส่วนต่างๆ เพื่อการผลิตบิวทานอล ซึ่งสามารถนำมาใช้เป็นพลังงานทดแทนได้ นอกจากเอาไปใช้เป็นตัวทำละลาย ยังสามารถใช้แทนดีเซลและคีโรซีน แล้วเอาไปทำเป็นสารรักษาอาหารสัตว์ สารฆ่าเชื้อ และสารตั้งต้นเพื่อผลิตสารคาร์บอน 4 ตัวในอุตสาหกรรมเคมี ในขั้นแรก ได้ทำการศึกษาการเจริญเติบโต การใช้สารตั้งต้น และการสร้างสารผลิตภัณฑ์ของเชื้อ Clostridium acetobutylicum TISTR 1462 โดยทำการเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อสูตร GYCC และสูตร Andrade และ Vasconcelos (2003) ที่มีกลูโคส 20 และ 50 กรัมต่อลิตรเป็นแหล่งคาร์บอน เพื่อทำการเปรียบเทียบทั้งการเจริญและการสร้างสารผลิตภัณฑ์ของเชื้อที่เพาะเลี้ยงในฟลาสก์ที่สภาวะนิ่งและไร้ออกซิเจนของแต่ละสูตรอาหาร โดยบ่มที่ 30 องศาเซลเซียส นาน 144 ชั่วโมง พบว่าอาหารสูตร GYCC ที่มีกลูโคสเข้มข้น 50 กรัมต่อลิตร ทำให้เชื้อมีการเจริญเติบโตสูงสุดได้ 7.12 x 107 CFU ต่อมิลลิลิตร ที่ 60 ชั่วโมง ต่อด้วยการทดลองใช้อาหารสูตร GYCC ที่มีปริมาณกลีเซอรอลที่แตกต่างกัน (20, 30, 40 และ 50 กรัมต่อลิตร) เพื่อดูผลต่อการเจริญเติบโตและการสร้างผลิตภัณฑ์ของเชื้อ Clostridium acetobutylicum ที่เพาะเลี้ยงในฟลาสก์ที่สภาวะนิ่งและไร้ออกซิเจนของแต่ละสูตรอาหาร โดยบ่มที่ 30 องศาเซลเซียส นาน 216 ชั่วโมง พบว่า ในอาหาร GYCC ที่มีกลีเซอรอล 40 กรัมต่อลิตร มีการเจริญเติบโตที่ดีที่สุดในชั่วโมงที่ 72 มีค่าเท่ากับ 1.52 x 108 CFU ต่อมิลลิลิตร และพบการผลิตบิวทานอล เมื่อใช้ความเข้มข้นกลีเซอรอลเป็น 30 กรัมต่อลิตร เชื้อสร้างบิวทานอลความเข้มข้นสูงสุด 0.222 กรัมต่อลิตร เมื่อบ่มเชื้อนาน 144 ชั่วโมง จากนั้น ทำการศึกษาเพื่อดูการเจริญเติบโต การใช้สารอาหาร และการสร้างสารผลิตภัณฑ์ของเชื้อแบคทีเรีย Clostridium acetobutylicum TISTR 1462 ในอาหารเลี้ยงเชื้อสูตร GYCC ภายใต้สภาวะนิ่งไร้อากาศ โดยเปรียบเทียบการเจริญเติบโต การใช้แหล่งคาร์บอน และการสร้างสารผลิตภัณฑ์ของเชื้อแบคทีเรีย เมื่อใช้กลูโคสเป็นแหล่งคาร์บอน ที่ความเข้มข้น 10 20 30 40 และ 50 กรัมต่อลิตร พบว่าชุดการทดลองที่มีการเติมน้ำตาลกลูโคสที่ความเข้มข้น 20 กรัมต่อลิตร มีการเจริญเติบโตของเชื้อ C. acetobutylicum TISTR 1462 สูงที่สุดอย่างมีนัยสำคัญที่ระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 95 ซึ่งมีจำนวนเชื้อที่มีชีวิตเท่ากับ 5.33 x 107 CFUต่อมิลลิลิตร จึงได้ทำการศึกษาหาอัตราส่วนกลีเซอรอลต่อกลูโคส โดยรวมความเข้มข้น 2 สารตั้งต้นนี้ให้ได้ 20 กรัมต่อลิตร ในการศึกษาขั้นต่อไป เมื่อเติมกลีเซอรอลและ/หรือกลูโคสเป็นอัตราส่วนที่แตกต่างกัน (1:0, 1:1, 1:2, 2:1 และ 0:1) ในอาหาร GYCC พบว่า เชื้อแบคทีเรียสามารถเจริญได้ดีที่สุดในอาหารที่เติมกลีเซอรอล 1 ส่วนและกลูโคส 2 ส่วน โดยมีจำนวนเซลล์สูงสุดเท่ากับ 1.14 x 108 CFU ต่อมิลลิลิตร ในชั่วโมงที่ 48 ของกระบวนการหมัก สำหรับการใช้แหล่งคาร์บอน เชื้อจะเลือกใช้กลูโคสก่อนการใช้กลีเซอรอล และจะใช้แหล่งคาร์บอนปริมาณลดน้อยลงตั้งแต่ชั่วโมงที่ 48 ของกระบวนการหมักเป็นต้นไป ซึ่งการที่เชื้อใช้กลูโคส ส่งผลให้ค่าพีเอชในระบบลดต่ำลง และเข้าสู่สภาวะคงที่หลังกระบวนการหมักดำเนินไป 48 ชั่วโมง เมื่อนำน้ำหมักมาวิเคราะห์ พบสารผลิตภัณฑ์ได้แก่ เอทานอล 1,3-โพรเพนไดออล อะซิโตน และแลคเตท ซึ่งพบเอทานอลเป็นสารผลิตภัณฑ์หลักในอาหารที่มีกลูโคส โดยพบมากที่สุดเท่ากับ 10.941 กรัมต่อลิตรในชั่วโมงที่ 96 จากสูตรอาหารที่เติมกลูโคสเข้มข้น 40 กรัมต่อลิตร และ 1,3- โพรเพนไดออลตรวจพบได้ในทุกชุดทดลอง แต่พบมากที่สุดในอาหารที่มีกลีเซอรอลเป็นแหล่งคาร์บอน เท่ากับ 8.263 กรัมต่อลิตรในชั่วโมงที่ 192 ของกระบวนการหมัก