ผลของการเสริมบิวทิเรตต่อการผลิตสารมูลค่าสูงซี–ไฟโคไซยานินและพอลิไฮดรอกซีบิวทิเรตในสไปรูลิน่า พลาเทนซิส

Abstract

Effect of Butyrate Supplementation on the Production of a High Value C–phycocyanin and Polyhydroxybutyrate in Spirulina platensis Winai Charunchaipipat, Nat–Anong Mudtham, Authen Promariya, Chanchanok Duangsri, Khomson Satchasataporn, Suchanit Ngamkala and Wuttinun Raksajitรับบทความ: 23 มีนาคม 2563; แก้ไขบทความ: 11 มิถุนายน 2563; ยอมรับตีพิมพ์: 1 กรกฎาคม 2563DOI: http://doi.org/10.14456/jstel.2020.23 บทคัดย่อสไปรูลิน่า พลาเทนซิสเป็นไซยาโนแบคทีเรียที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงและเจริญได้ในสภาวะที่หลากหลาย สามารถสังเคราะห์สารปฐมภูมิและสารทุติยภูมิที่สำคัญและมีมูลค่าทางเศรษฐกิจได้หลายชนิด เช่น ซี–ไฟโคไซยานิน เพื่อใช้เป็นส่วนผสมของอาหารสัตว์ และพอลิไฮดรอกซีบิวทิเรตหรือพีเอชบี ซึ่งใช้ผลิตพลาสติกชีวภาพและสามารถทดแทนพลาสติกที่ถูกสังเคราะห์จากกระบวนการทางเคมีได้ในอนาคต ในการศึกษาครั้งนี้การเพาะเลี้ยงในอาหารที่เสริมบิวทิเรตนำมาใช้เพื่อกระตุ้นการเพิ่มการสะสมซี–ไฟโคไซยานินและพีเอชบีของสไปรูลิน่า พลาเทนซิส ผลการศึกษาพบว่า สไปรูลิน่า พลาเทนซิสที่เพาะเลี้ยงในอาหารเหลวปกติ Zarrouk และเสริมบิวทิเรตความเข้มข้น 0.05%(w/v) เป็นระยะเวลา 48 ชั่วโมง มีการสะสมซี–ไฟโคไซยานินเพิ่มสูงขึ้น 3 เท่า ขณะที่สไปรูลิน่า พลาเทนซิสที่เพาะเลี้ยงในอาหารเหลว Zarrouk ที่ขาดไนเตรตและเสริมบิวทิเรตความเข้มข้น 0.05%(w/v) เป็นระยะ เวลา 48 ชั่วโมง สามารถสะสมพีเอชบีสูงเพิ่มขึ้น 7 เท่า การตรวจสอบโครงสร้างของพีเอชบีที่สกัดได้จากสไปรูลิน่า พลาเทนซิสด้วยเทคนิคฟลูเรียร์ทรานส์ฟอร์ม อินฟราเรดสเปคโทรไมโครสโคปี (เอฟทีไออาร์) สามารถยืนยันว่าสารที่สกัดได้เป็นพีเอชบี ผลการทดลองสรุปได้ว่า การเพาะเลี้ยงสไปรูลิน่า พลาเทนซิสในอาหารที่เสริมบิวทิเรตกระตุ้นการสะสมซี–ไฟโคไซยานินและพีเอชบีได้สูง คำสำคัญ: สภาวะที่เสริมบิวทิเรต  ซี–ไฟโคไซยานิน  พีเอชบี  สไปรูลิน่า พลาเทนซิส  เอฟทีไออาร์  Abstract Spirulina platensis is cyanobacteria that can perform photosynthesis and grows in a variety of habitats. It can synthesize primary and secondary metabolites, which are important and have economic values such as C–phycocyanin, which can be used as a mixture of animal feed and polyhydroxybutyrate or PHB. PHB is used to produce bioplastics and can replace plastics synthesized from chemical processes in the future. In this study, S. platensis was cultured in butyrate–supplemented medium to stimulate the increase of cellular C–phycocyanin and PHB accumulation. The results revealed that S. platensis, cultured in Zarrouk medium supplemented with 0.05%(w/v) butyrate for 48 hours, increased C–phycocyanin accumulation by 3 times. While S. platensis cultured in Zarrouk medium lacking of nitrate and supplementing with 0.05%(w/v) butyrate for 48 hours, it could accumulate higher PHB with 7 times. Structure of the PHB extracted from S. platensis was analyzed using the Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), which can be confirmed as PHB. It can be concluded that cultivation of S. platensis in butyrate–supplemented medium stimulated the accumulation of C–phycocyanin and PHB. Keywords: Butyrate–supplied conditions, C–phycocyanin, PHB, Spirulina platensis, FTIR