เทคโนโลยีสาหร่ายเพื่อการวิจัยและพัฒนานวัตกรรมในอุตสาหกรรมชีวภาพ = Algae technology for research development and innovation in bio-industrial / Sophon Sirisattha [et al.]
โดย: Sophon Sirisattha
ผู้แต่งร่วม: Sophon Sirisattha | Kanjana Tuantet | Sayan Nanchana | Narisara Wongsing | Artapol Matonda | Natas Khumyount | Chutima Klayprayoon | Rungnapa Kunprom | โสภณ สิริศรัทธา | กาญจนา ต่วนเทศ | สายัณห์ นันชะนะ | นาริสรา วงศ์สิงห์ | อรรถพล มะตนเด | ณธรรศ คำยนต์ | ชุติมา คล้ายประยูร | รุ่งนภา กันพร้อม
ชื่อชุด: Res. Proj. no. 65-07, Sub Proj. no. 1; no. 1 (Final report)ข้อมูลการพิมพ์: Pathumthani : Thailand Institute of Scientific and Technological Research, 2024 รายละเอียดตัวเล่ม: 138 p. : tables, ill. ; 30 cm.ชื่อเรื่องอื่นๆ: โครงการวิจัยที่ ภ.65-07 เทคโนโลยีสาหร่ายเพื่อการวิจัยและพัฒนานวัตกรรมในอุตสาหกรรมชีวภาพ
หัวเรื่อง: อุตสาหกรรมชีวภาพ | สาหร่าย | ศูนย์ความเป็นเลิศด้านสาหร่ายสาระสังเขป: This study focuses on maximizing the use of the TISTR Algal Excellence Centre (ALEC) which has microalgal research facilities like labs, pilot plant and a collection of over 1,200 microalgal strains. ALEC conducts research and development on valuable compounds from microalgae for various fields like agriculture, food, pharmaceuticals, energy and environment. It also supports bio-economic growth and facilitates collaboration between government, private sector, and national and international research networks. ALEC operates with international standards (ISO, ESPReL) and offers online services via its website, www.Alec-tech.com. A study screened 65 microalgal strains and selected 10 species with optimal growth and high carotenoid and polysaccharide content. The strains include 5 Chlorophyta division strains (Chlorella vulgaris TISTR 8261, Chloridella simplex TISTR 8264, Chlorococcum sp. TISTR 8371, Coelastrum sp. TISTR 8805, and Coelastrella sp. TISTR 9427) and 5 Cyanophyta division strains (Nostoc maculiforme TISTR 8406, Nostoc sphaericum TISTR 8176, Nostoc microscopicum TISTR 8279, Nostoc calcicola TISTR 8422, and Nostoc paludosum TISTR 9011). The growth and pigment production of these strains were tested. The study results showed that the green algae produced the highest biomass on day 28 with yields of 4.38±0.22, 5.09±0.15, 5.03±0.29, 4.59±0.07, and 2.19±0.23 g/L. For the blue-green microalgae, Nostoc maculiforme TISTR 8406 had the highest yield on day 14 at 1.19±0.21 g/L. The other four strains had the highest biomass yields on day 21 at 1.23±0.32, 1.12±0.13, 0.85±0.09, and 1.10±0.08 g/L, respectively. The study on carotenoid production in green microalgae found that the highest total carotenoid content was produced by Chlorella vulgaris TISTR 8261, Chloridella simplex TISTR 8264, and Chlorococcum sp. TISTR 8371 when cultured in BG-11+½K2HPO4 medium. In contrast, Coelastrum sp. TISTR 8805 and Coelastrella sp. TISTR 9427 had equal carotenoid amounts in both BG-11 and BG-11+½K2HPO4 media, with the highest levels of lutein and canthaxanthin. The study on blue-green microalgae in a 30-L system showed similar wet biomass productivity across experiments 1 to 4, with biomass having 40-44% carbon, 2-6% nitrogen, 10-44% protein, 235-482 mg/g-DW of carbohydrates, and 9-16% beta glucan. Another study on Coelastrella sp. TISTR 9427 in a 75-L photobioreactor revealed that adding 10% CO2 to the culture media resulted in a biomass yield that was 1 time higher than the yield without CO2 addition. A scale-up cultivation of Coelastrella sp. TISTR 9427 in a 20,000-L raceway pond outdoors showed that the highest biomass yield of 0.35 g/L was achieved with the use of a plastic cover to prevent rain. To broaden microalgal species resources and explore local strains for cultivation, natural water samples were taken from Nan province. Six single species were isolated, and one, Nostochopsis lobatas Wood em Guitler, was successfully cultivated in a 30-L scale. Upon completion, the results of each experiment will be compiled to develop a prototype technology for a microalgae cultivation system that produces biomass and various high-value co-products with and without CO2 addition. There are three developed prototype technologies. The high-value compounds obtained were transformed into cosmetic serum products under the brand "ALGAE BLUE-HYA" and the "ALGAESOFT" series of prototype cosmetic products. The project collaborated with public and private sectors through investment in the form of six contract research services (cash) and with universities through MOU cooperation projects (in kind). The knowledge gained was shared with the public through four international academic journals and proceeding publications. The project also has a memorandum of cooperation for research and academia with three foreign agencies, focusing on the conservation, development, and utilization of microalgae for industrial purposesสาระสังเขป: โครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการใช้ประโยชน์อย่างต่อเนื่องจากการจัดตั้งศูนย์ความเป็นเลิศด้านสาหร่ายที่มีความพร้อมด้านห้องปฏิบัติการวิจัย โรงงานต้นแบบ และคลังทรัพยากรสาหร่ายไม่น้อยกว่า 1,200 สายพันธุ์ พร้อมทั้งการวิจัยและพัฒนาสารมูลค่าสูงจากสาหร่าย เพื่อการประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ เช่น เกษตร อาหาร เภสัช พลังงานและสิ่งแวดล้อม การพัฒนาเศรษฐกิจฐานชีวภาพ (Bioeconomics) เพื่อเป็นกลไกการทำงานร่วมกันระหว่างภาครัฐ เอกชนที่มีความต้องการลงทุนและเครือข่ายความร่วมมือด้านงานวิจัยทั้งภายในและภายนอกประเทศ ดังนั้นจึงได้ดำเนินการขับเคลื่อนศูนย์ความเป็นเลิศด้านสาหร่าย วว. มีการดำเนินงานอย่างครบวงจร ได้มาตรฐานสากล (ISO, ESPReL) พร้อมให้บริการแก่ภาคเอกชนอย่างเต็มรูปแบบจนสามารถจัดตั้งรูปแบบการดำเนินงานและสื่อสารผ่านเว็บไซต์ของศูนย์ คือ www. Alec-tech.com และได้ทำการศึกษาคัดเลือกสายพันธุ์สาหร่ายจาก 65 สายพันธุ์ ให้ได้ 10 สายพันธุ์ ที่มีคุณสมบัติในการเจริญเติบโตดี ผลิตสาร
แคโรทีนอยด์และพอลิแซ็กคาไรด์ได้สูง คือ สาหร่ายในกลุ่มสีเขียว (Chlorophyta) 5 สายพันธุ์ ได้แก่ Chlorella vugaris TISTR 8261, Chloridella simplex TISTR 8264, Chlorococcum sp. TISTR 8371, Coelastrum sp. TISTR 8805 และ Coelastrella sp. TISTR 9427 สาหร่ายกลุ่มสีน้ำเงินแกมเขียว (Cyanophyta) 5 สายพันธุ์ ได้แก่ Nostoc maculiforme TISTR 8406, Nostoc sphaericum TISTR 8176, Nostoc microscopicum TISTR 8279, Nostoc calcicola TISTR 8422 และ Nostoc paludosum TISTR 9011 โดยได้นำสาหร่ายทั้ง 10 สายพันธุ์นี้ ไปศึกษาในหัวข้อต่างๆ ดังนี้ ศึกษาการเจริญเติบโตในระดับห้องปฏิบัติ พบว่า สาหร่ายสายพันธุ์กลุ่มสีเขียวทั้ง 5 สายพันธุ์ มีผลผลิตชีวมวลสูงที่สุดในวันที่ 28 ของการเพาะเลี้ยง คือ 4.38±0.22, 5.09±0.15, 5.03± 0.29, 4.59±0.07 และ 2.19±0.23 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ สาหร่ายกลุ่มสีน้ำเงินแกมเขียว สายพันธุ์ Nostoc maculiforme TISTR 8406 มีผลผลิตชีวมวลสูงที่สุดในวันที่ 14 ของการเพาะเลี้ยง คือ 1.19± 0.21 กรัมต่อลิตร และอีก 4 สายพันธุ์ มีผลผลิตชีวมวลสูงที่สุดในวันที่ 21 ของการเพาะเลี้ยง คือ 1.23± 0.32, 1.12± 0.13, 0.85±0.09 และ 1.10±0.08 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ ศึกษาการผลิตสารมูลค่าสูงของแคโรทีนอยด์ในสาหร่ายกลุ่มสีเขียว 5 สายพันธุ์ ผลการวิเคราะห์หาปริมาณแคโรทีนอยด์ทั้งหมด พบว่า การเพาะเลี้ยงสายพันธุ์ Chlorella vugaris TISTR 8261, Chloridella simplex TISTR 8264 และ Chlorococcum sp. TISTR 8371 ด้วยอาหารสูตร BG-11+½K2HPO4 มีปริมาณแคโรทีนอยด์ทั้งหมดสูงกว่าการเพาะเลี้ยงด้วยอาหารสูตร BG-11¼ และการเพาะเลี้ยงสายพันธุ์ Coelastrum sp. TISTR 8805 และ Coelastrella sp. TISTR 9427 ด้วยอาหารทั้ง 2 สูตร มีปริมาณแคโรทีนอยด์ทั้งหมดใกล้เคียงกัน และมีแคโรทีนอยด์ชนิดลูทีนและแคนตาแซนทินสูงที่สุด ศึกษาการเจริญเติบโตและการผลิตสารมูลค่าสูงของสาหร่ายกลุ่มสีน้ำเงินแกมเขียว 5 สายพันธุ์ ปริมาตร 30 ลิตร พบว่า การทดลองครั้งที่ 1, 2, 3 และ 4 ให้ผลผลิตชีวมวลสดใกล้เคียงกัน มีปริมาณคาร์บอน 40-44 เปอร์เซ็นต์ ไนโตรเจน 2-6 เปอร์เซ็นต์ โปรตีน 10-44 เปอร์เซ็นต์ คาร์โบไฮเดรต 235-482 มิลลิกรัมต่อกรัมแห้ง และปริมาณบีตากลูแคน 9-16 เปอร์เซ็นต์ ศึกษาการเจริญเติบโตของสาหร่ายสายพันธุ์ Coelastrella sp. TISTR 9427 ระดับห้องปฏิบัติการปริมาตร 75 ลิตร ในสภาวะการเติมและไม่เติมคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) พบว่า การเพาะเลี้ยงด้วยการเติมคาร์บอนไดออกไซด์เข้มข้น 10 เปอร์เซ็นต์ มีผลผลิตชีวมวลสูงกว่าการเพาะเลี้ยงที่ไม่เติมคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 1 เท่า การเพาะเลี้ยงสาหร่ายสายพันธุ์ Coelastrella sp. TISTR 9427 ในระดับขยายกลางแจ้งปริมาตร 20,000 ลิตร พบว่า การทดลองครั้งที่ 2 เพาะเลี้ยงแบบมีหลังคาพลาสติกใสมีผลผลิตชีวมวลตลอดระยะเวลาการเพาะเลี้ยงสูงกว่าการเพาะเลี้ยงครั้งที่ 1 แบบไม่มีหลังคาพลาสติกใส โดยมีผลผลิตชีวมวลสูงที่สุดในวันที่ 9 ของการเพาะเลี้ยง คือ 0.35 กรัมต่อลิตร สำหรับการเพิ่มปริมาณทรัพยากรสายพันธุ์สาหร่ายและศักยภาพการเพาะเลี้ยงสาหร่ายสายพันธุ์ท้องถิ่น จากการลงพื้นที่เก็บตัวอย่างน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติในพื้นที่จังหวัดน่าน สามารถแยกสาหร่ายให้เป็นสายพันธุ์เดียวได้ 6 สายพันธุ์ และสามารถเลี้ยงในระดับขยายปริมาตร 30 ลิตร ได้ 1 สายพันธุ์ คือ Nostochopsis lobatas Wood em Guitler. เมื่อดำเนินโครงการแล้วเสร็จนำผลสรุปของการทดลองแต่ละหัวข้อมารวบรวมและพัฒนาเพื่อจัดสร้างเป็นเทคโนโลยีต้นแบบเพื่อพัฒนาระบบการเพาะเลี้ยงสาหร่ายผลิตชีวมวลและผลิตภัณฑ์ร่วมมูลค่าสูงต่างๆ ในสภาวะการเติมและไม่เติมคาร์บอนไดออกไซด์ โดยมีทั้งหมด 3 เทคโนโลยีต้นแบบ และได้นำสารมูลค่าสูงที่ได้จากการทดลองไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางซีรัม ภายใต้ชื่อ ALGAE BLUE-HYA และผลิตภัณฑ์ต้นแบบเครื่องสำอางชุดอัลจีซอฟซีรี (ALGAESOFT series) และร่วมต่อยอดงานวิจัยพัฒนากับภาครัฐ/เอกชนที่มีความต้องการลงทุน ในรูปแบบของโครงการบริการวิจัย (In cash) ผ่านโครงการต่างๆ รวมทั้งหมด 6 โครงการ นอกจากนั้นยังได้ดำเนินการวิจัยร่วมกับมหาวิทยาลัยภาครัฐผ่านโครงการความร่วมมือ (MOU) (In kind) นำองค์ความรู้ที่ได้ไปเผยแพร่ต่อสาธารณะเป็นวารสารวิชาการตีพิมพ์ระดับนานาชาติ จำนวน 4 เรื่อง และยังได้นำเสนอผลงานต่อสาธารณะ (ระดับชาติและนานาชาติ) ซึ่งโครงการมีบันทึกความตกลงร่วมมือกันทางด้านวิจัยและวิชาการกับหน่วยงานต่างประเทศ 3 หน่วยงาน ในหัวข้อการอนุรักษ์ พัฒนาและใช้ประโยชน์จากสาหร่ายในเชิงอุตสาหกรรม.
ไม่มีรายการทางกายภาพสำหรับระเบียนนี้
There are no comments on this title.