Abstract:
แพลงก์ตอนพืชทะเลมีความสำคัญอย่างมากต่อระบบนิเวศน์ของโลก เป็นแหล่งสำคัญของสารต้านอนุมูลอิสระ สามารถนำมาใช้ประโยชน์กับสุขภาพของมนุษย์ได้โดยเฉพาะในผู้ป่วยโรคมะเร็ง ปัจจุบันมีการนำแพลงก์ตอนพืชหลายชนิดมาใช้บริโภคเป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารโดยเน้นคุณสมบัติด้านการเป็นสารต้านอนุมูลอิสระเพื่อกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันในร่างกาย เช่น แอส-ต้าแซนทินจาก Haematococcus pluvialis และเบตา-แคโรทีนจาก Dunaliella salina เป็นต้น ในการศึกษาครั้งนี้ได้พยายามค้นหาแพลงก์ตอนพืชในกลุ่มไดอะตอมที่มีศักยภาพในการผลิตสารสีฟู-โคแซนทินและเป็นสายพันธุ์ที่เหมาะสมกับการเลี้ยงเชิงพาณิชย์ในสภาวะแวดล้อมของประเทศไทย ที่สามารถเป็นอาหารเสริมของสารสีฟูโคแซนทินทดแทนการผลิตจากสาหร่ายทะเล (Seaweed) ที่มีปริมาณของสารสีฟูโคแซนทินน้อยกว่า ผลการศึกษา พบว่า แพลงก์ตอนพืชทะเล Chaetoceros sp. สายพันธุ์ PLK 5 ที่คัดเลือกจากปากแม่น้ำปราณบุรี จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ มีการเติบโตเร็ว ความหนาแน่นของจำนวนเซลล์เท่ากับ 2.493 (x106) cellml-1 ที่อายุเลี้ยง 6 วัน อัตราการเติบโตจำเพาะเท่ากับ 1.24 วัน-1 ที่อายุเลี้ยงช่วง 1-4 วัน ค่าเวลาการเพิ่มจำนวนเซลล์เป็น 2 เท่า คือ 0.56 วัน ค่าอัตราการผลิตเท่ากับ 1.493 (x105) cellml-1day-1 และปริมาณคลอโรฟิลล์ เอ เท่ากับ 1,466.28 µgl-1 แสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ดีสามารถนำมาใช้ในการเลี้ยงเชิงพาณิชย์ได้ ผลตรวจวัดปริมาณสารสีฟูโคแซนทินด้วย HPLC พบว่า แพลงก์ตอนพืชทะเล Chaetoceros sp. สายพันธุ์ PLK 5 สามารถผลิตสารได้สูงสุดเท่ากับ 7.68 mgg-1 ของน้ำหนักแห้ง เมื่อนำมาศึกษาขยายขนาดระบบการเลี้ยงในระบบเปิดให้ผลยืนยันอย่างชัดเจนว่ามีศักยภาพการเลี้ยงที่ดี ให้อัตราการเติบโตจำเพาะเท่ากับ 0.38 และ 0.92 วัน-1 มีปริมาณสารสีฟูโคแซนทินเท่ากับ 1.86 และ 0.28 mgl-1 ในบ่อเลี้ยงขนาด 500 ลิตร และ 4.5 ลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ การเลี้ยงในระบบเปิดขนาดใหญ่จำเป็นต้องจัดการกับระบบการหมุนเวียนน้ำภายในบ่ออย่างมีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มโอกาสในการสังเคราะห์ด้วยแสง จึงจะสามารถเพิ่มมวลชีวภาพ และจะได้ผลของปริมาณสารสีฟูโคแซนทินเพิ่มมากขึ้นตามต้องการ โดยภาพรวมแพลงก์ตอนพืชทะเล Chaetoceros sp. สายพันธุ์ PLK 5 มีศักยภาพสูงที่จะพัฒนาเป็นแหล่งผลิตสารสีฟูโคแซนทินได้เป็นอย่างดีในอนาคต
Marine phytoplankton is one of the most important organism for the global ecosystem. It's an important source of antioxidants which can be used for human health benefits, especially in cancer patients. In the present, many phytoplankton species are used as food supplements. Emphasizing on its antioxidant attribute to stimulate the human immune system e.g. astaxanthin from Haematococcus pluvialis and beta-carotene from Dunaliella salina. The aim of the study was to explore phytoplankton of diatom group which has potential to produce a high amount of fucoxanthin and suitable for mass culture of Thai environment and can be replaced the use of fucoxanthin from seaweed. The study showed that marine phytoplankton, Chaetoceros sp. PLK 5 isolated from Pranburi estuary, Prachuapkhirikhan province, had high growth rate with cell density of 2.493 (x106) cellsml-1 at 6 days after inoculation. The specific growth rate was 1.24 days-1 during first 4 days. Doubling time was 0.56 days. The production rate was 1.493 (x105) cellsml-1day-1 and chlorophyll a content was 1,466.28 µgl-1 It shows great potential of being used for mass culture. Fucoxanthin concentration measurement from HPLC indicated that maximum concentration of fucoxanthin from marine phytoplankton Chaetoceros sp. PLK5 was 7.68 mgg-1 dry weight. The experiment in larger scale of open system confirmed the great potential of Chatoceros sp. PLK5 for fucoxanthin production with the specific growth rate of 0.38 and 0.92 day-1 and fucoxanthin content of 1.86 and 0.28 mgl-1 in 500 l and 4.5 m3 ponds, respectively. The effective management of circulating water system in the pond is needed for mass culture in large open system in order to enhance photosynthesis process, increase the biomass and fucoxanthin, consequentially. In overall, marine phytoplankton Chaetoceros sp. PLK5 had high potential to be developed for a source of fucoxanthin production in the future.