ลักษณะสมบัติของ Novosphingobium sp. PCY ที่คัดแยกใหม่เพื่อพัฒนาเป็นแบคทีเรียอัดเม็ดสำหรับบำบัดดินปนเปื้อนไพรีน

CHARACTERIZATION OF A NEWLY ISOLATED Novosphingobium sp. PCY FOR DEVELOPING AS GRANULAR BACTERIA FOR PYRENE-CONTAMINATED SOIL TREATMENT

Name: วัลย์วสันต์ ว่องวงศ์ศรี

ThaSH: แบคทีเรีย

ThaSH: การกำจัดสารปนเปื้อนในดิน

Abstract: การพัฒนาแบคทีเรียพร้อมใช้ที่มีประสิทธิภาพ เก็บรักษาได้นาน ขนส่งสะดวก มีความสำคัญต่อการบำบัดสิ่งแวดล้อมโดยวิธีทางชีวภาพ โดยแบคทีเรียพร้อมใช้รูปแบบอัดเม็ดมีสมบัติที่ดีข้างต้น และเหมาะสมสำหรับการบำบัดดินปนเปื้อน เนื่องจากมีวัสดุยึดเกาะที่มีสมบัติดูดซับสารปนเปื้อนต่างๆทำให้แบคทีเรียสามารถสัมผัสกับสารปนเปื้อนได้ดียิ่งขึ้น และมีสมบัติเพิ่มรูพรุนในดินทำให้อากาศสามารถถ่ายเทลงไปในดิน ส่งผลดีต่อกิจกรรมการย่อยสลายสารมลพิษโดยใช้ออกซิเจนของแบคทีเรีย งานวิจัยนี้จุดประสงค์เพื่อพัฒนาแบคทีเรียอัดเม็ดสำหรับบำบัดดินปนเปื้อนพอลิไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs) โดยเริ่มจากการค้นหาแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพจากสิ่งแวดล้อมและศึกษาลักษณะสมบัติที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการย่อยสลาย PAHs และสมบัติที่จะนำไปสู่การพัฒนาเป็นแบคทีเรียอัดเม็ด โดยสามารถคัดแยกแบคทีเรียย่อยสลาย PAHs กลุ่ม Proteobacteria และ Actinobacteria จากดินตะกอนป่าชายเลน ซึ่งเป็นแหล่งสิ่งแวดล้อมที่มีความหลากหลายและความแปลกใหม่ของแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพทั้งการย่อยสลาย PAHs และการผลิตสารลดแรงตึงผิว ในบรรดาแบคทีเรียที่คัดแยกได้นั้น Novosphingobium sp. PCY เป็นสายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพสูงในการย่อยสลาย PAHs ขนาด 3-4 วงอะโรมาติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งไพรีนและฟีแนนทรีน และยังย่อยสลายอัลเคนขนาดกลางได้ และมีแนวโน้มการผลิตสารลดแรงตึงผิว อีกทั้งยังมียีนประมวลรหัสบนเมกะพลาสมิดที่ตอบสนองต่อการย่อยสลายไพรีนของสายพันธุ์ PCY คือ ยีนไพรีนไดออกซิจีเนส (nidA) ซึ่งเป็นที่ทราบอย่างกว้างขวางว่ามักพบในแบคทีเรียจีนัส Mycobacterium ที่ย่อยสลายไพรีน แต่ยังไม่มีรายงานการพบในแบคทีเรียย่อยสลาย PAHs กลุ่ม Sphingomonads มาก่อน นอกจากนี้ยังพบยีนอัลเคนโมโนออกซิจีเนส (alkB) ที่มีความจำเพาะต่ออัลเคนขนาดกลางของแบคทีเรียจีนัส Mycobacterium ในสายพันธุ์ PCY เช่นกัน ซึ่งบ่งชี้ถึงแนวโน้มการปรับตัวของสายพันธุ์ PCY ในสิ่งแวดล้อมให้สามารถย่อยสลายสารพิษได้อย่างมีประสิทธิภาพ จากลักษณะสมบัติข้างต้นและการไม่เป็นเชื้อก่อโรคของสายพันธุ์ PCY ทำให้สายพันธุ์ดังกล่าวมีความน่าสนใจในการพัฒนาต่อเป็นหัวเชื้อพร้อมใช้ แบคทีเรียอัดเม็ดของสายพันธุ์ PCY ด้วยซังข้าวโพดเป็นวัสดุยึดเกาะและซูโครสเป็นสารปกป้องเซลลฺ์ มีอายุเก็บรักษานาน นอกจากนี้ยังช่วยส่งเสริมการกำจัดไพรีนในดินโดยอาศัยการย่อยสลายไพรีนของสายพันธุ์ PCY ร่วมกับคุณสมบัติต่างๆของซังข้าวโพด ได้แก่ การดูดซับ การเพิ่มรูพรุนของดิน รวมถึงการกระตุ้นจุลินทรีย์ท้องถิ่นที่มีความสามารถในการย่อยสลายไพรีนให้เพิ่มจานวนขึ้นด้วย

Abstract: Development of ready-to-use inoculum, which is high potential, long-term storage, and expedient transportation, is important for bioremediation. Granular bacteria has above possession and is suitable for applying in contaminated soil treatment owing to the carrier material’s properties such as adsorption of contaminants, increasing the contaminants bioavailability, and increment of soil porosity, increasing the air in soil and enhancing the contaminant degradation activity by aerobic bacteria. This study aimed to develop granular bacteria for PAHs-contaminated soil treatment, which was started with the finding of effective bacterium from the environment and then the characterization of its toxic degradation performances and other properties leading to the granular bacterial development. PAHs-degrading bacteria belonging to Proteobacteria and Actinobacteria were isolated from mangrove sediment, an environmental source of the diversity and novelty of bacteria capable of both degrading PAHs and producing biosurfactants. Among them, Novosphingobium sp. PCY has high versatility to degrade 3-4 rings PAHs, especially pyrene and phenanthrene, and medium-chain alkane and also has feasible ability to produce biosurfactants. Furthermore, megaplasmid-encoded gene responsible for pyrene degradation in strain PCY was pyrene dioxygenase gene (nidA), which is well-known exist in pyrene-degrading Mycobacterium in contrast to its absence in PAHs-degrading Sphingomonads. In addition, alkane monooxygenase (alkB) of Mycobacterium, which has substrate specificity to medium-chain alkanes, was also found in strain PCY, indicating the adaptation tendency of strain PCY to effectively degrade contaminants in the environment. Due to its characteristics and non-pathogenicity, strain PCY could moreover be the candidate for the development of ready-to-use inoculum. Granular bacteria of strain PCY using corncob as carrier material and sucrose as protective agent makes this inoculum suitable for prolonged storage. Furthermore, this inoculum could enhance the pyrene removal from soil by the pyrene degradation ability of strain PCY and the properties, including PAHs adsorption, soil porosity increment, and PAHs-degrading indigenous microorganisms activation, of corncob

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: อรฤทัย ภิญญาคง

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2556

Modified: 2559-02-23

Issued: 2559-02-23

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต

Level: ปริญญาเอก

Descipline: จุลชีววิทยา

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5273849123.pdf	13.52 MB	7	2020-08-03 16:23:54

ใช้เวลา

0.022791 วินาที