งานวิจัยนี้ศึกษาโครงสร้างชุมชนของจุลินทรีย์ชอบร้อนในตะกอนดินและน้ำจากบ่อน้ำพุร้อนในเขตภาคใต้ของประเทศไทย โดยใช้เทคนิค Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) และเพิ่มจำนวนประชากรจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการผลิตไฮโดรเจนและเอทานอลจากน้ำตาลไซโลส (C5) กลูโคส (C6) และแป้งจากตะกอนดินน้ำพุร้อน คัดเลือกแหล่งของเชื้อจุลินทรีย์ชอบร้อนที่มีความสามารถในการผลิตไฮโดรเจนและเอทานอลได้สูง นำกลุ่มเชื้อจุลินทรีย์ชอบร้อนที่คัดเลือกได้ไปคัดแยกให้บริสุทธิ์และศึกษาคุณลักษาณะทางสรีรวิทยา ชีวเคมี และ เอ็นไซม์ ศึกษาศักยาพทางชีวภาพสำหรับการผลิตการผลิตไฮโดรเจนและเอทานอลจากเฮมิเซลลูโลสไฮโดรไลเสตลำต้นปาล์มซึ่งประกอบด้วยน้ำตาลไซโลสและกลูโลส น้ำทิ้งโรงงานแป้งมันสำปะหลัง และน้ำทิ้งโรงงานแป้งสาคู ตะกอนดินและน้ำจากน้ำพุร้อนในเขตภาคใต้ของประเทศไทยจำนวน 8 แหล่ง มีอุณหภูมิ อยู่ในช่วงระหว่าง 53-75 องศาเซลเซียส และมีพีเอช ระหว่าง 6.5-8.3 กลุ่มประชากรแบคทีเรียที่พบเป็นจำนวนมากในตะกอนดินและน้ำจากบ่อน้ำพุร้อนประกอบด้วย Clostridium Bacillus และ Pseudomonas ส่วนแบคทีเรียชนิดอื่นๆที่ตรวจพบได้แก่ Flavobacterium Thermodesulfovibrio Thermotoga Brevundimonas และ Micrococcus ส่วนกลุ่มอาเคียประกอบด้วย Thermoprotei Methanothermobacter และสมาชิกในสกุล Thermoproteaceae และ Methanosaeta เมื่อนำตะกอนดินและน้ำจากบ่อน้ำพุร้อนมาเพิ่มจำนวนประชาการแบคทีเรียที่สามารถผลิตก๊าซไฮโดรเจนพบว่าตะกอนดินและน้ำจากบ่อน้ำพุร้อนรหัส PGR และ YLT สามารถผลิตก๊าซไฮโดรเจนได้ปริมาตรสูงจากอาหารเลี้ยงเชื้อที่เติมกลูโคสผสมไซโลส (1506 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อลิตรอาหาร หรือ 301.3 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อกรัมน้ำตาลที่ถูกใช้ไป) และเติมไซโลส (1487.3 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อลิตรอาหาร หรือ 297.4 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อกรัมน้ำตาลที่ถูกใช้ไป) การผลิตไฮโดรเจนของกลุ่มจุลินทรีย์ชอบร้อน รหัส PGR และ YLT เกิดพร้อมกับการผลิตกรดอะซิติกและกรดบิวทิริก ผลการศึกษาโครงสร้างชุมชนกลุ่มจุลินทรีย์ชอบร้อนรหัส PGR และ YLT ประกอบด้วยกลุ่มเชื้อที่สามารถผลิตไฮโดรเจนได้สูงThermoanaerobacterium sp. และ Caldicellulosiruptor sp. จุลินทรีย์กลุ่มนี้มีศักยภาพที่จะพัฒนาขึ้นมาใช้สำหรับการผลิตไฮโดรเจนจากไฮโดรไลเสตซึ่งมีทั้งไซโลสและกลูโคสเป็นส่วนประกอบ กลุ่มเชื้อจุลินทรีย์รหัส PGR และ YLT ผลิตไฮโดรเจนได้สูงใกล้เคียงกัน ถูกนำมาทดสอบความสเถียรในการผลิตไฮโดรเจนจากไซโลสผสมกลูโคสในระบบแบบสลับเป็นกะ พบว่ากลุ่มเชื้อจุลินทรีย์รหัส PGR สามรถผลิตไฮโดรเจนในระบบสลับเป็นกะได้ดีและมีผลผลิตสูงกว่ากลุ่มเชื้อจุลินทรีย์รหัส YLT ร้อยละ 30 กลุ่มเชื้อจุลินทรีย์รหัส PGR ผลิตไฮโดรเจนในระบบสลับเป็นกะได้ 375 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อกรัมน้ำตาลที่ถูกใช้ไป ส่วนกลุ่มเชื้อจุลินทรีย์รหัส YLT ผลิตได้ 287 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อกรัมน้ำตาลที่ถูกใช้ไป การผลิตไฮโดรเจนจากไฮโดรไลเสตลำต้นปาล์มน้ำมันด้วยกลุ่มเชื้อจุลินทรีย์รหัส PGR สามารถผลิตไฮโดรเจนได้สูงสุด 301 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อกรัมน้ำตาลที่ถูกใช้ไปที่ความเข้มข้นของไฮโดรไลเสตร้อยละ 40 ในขณะที่การผลิตไฮโดรเจนจะถูกยับยั้งเมื่อใช้ความเข้มข้นของไฮโดรไลเสตมากกว่าร้อยละ 80 กลุ่มเชื้อจุลินทรีย์รหัส PGR มีประสิทธิภาพในการผลิตไฮโดรเจนและมีศักยภาพที่ดีสำหรับการผลิตจากไฮโดรเจนจากไฮโดรไลเสตลำต้นปาล์มน้ำมัน ทำการแยกเชื้อแบคทีเรียผลิตไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูงจากกลุ่มเชื้อจุลินทรีย์รหัส PGR และ YLT สามารถแยกแบคทีเรียได้จำนวน 171 สายพันธุ์ คัดเลือกจากความเหมื่อนของยีน 16S rRNA ด้วยเทคนิค DGGE ได้ 6 สายพันธุ์ รหัส AH1-AH6 ผลิตไฮโดรเจนได้จากทั้งน้ำตาลไซโลสและกลูโคส มีผลผลิตไฮโดรเจนเท่ากับ 278 292 280 310 150 และ 225 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อกรัมน้ำตาล ตามลำดับ การจัดจำแนกโดยการเทียบเคียงยีน 16S rRNA พบว่าสายพันธุ์ AH1 AH2 AH3 และ AH4 อยู่ในสกุล Thermoanaerobacterium ในขณะที่ AH5 อยู่ในสกุล Caloramator และ AH6 อยู่ในสกุล Clostridium การเพิ่มจำนวนประชากรจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการผลิตไฮโดรเจน โดยใช้แป้งมันสำปะหลังเป็นเป็นแหล่งคาร์บอน พบว่ากลุ่มเชื้อจุลินทรีย์ชอบร้อนที่สามารถผลิตไฮโดรเจนได้ดีคือ รหัส PGK SRW และ PGR สามารถในการผลิตไฮโดรเจนจากแป้งได้ 249.3 180 และ 124.9 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อกรัมแป้งดิบตามลำดับ กลุ่มจุลินทรีย์ชอบร้อน PGK SRW และ PGR ผลิตไฮโดรเจนจากน้ำทิ้งโรงงานแป้งมันสำปะหลังได้สูงสุดคือ 287 264 และ 232 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อกรัมแป้งดิบในน้ำทิ้ง โครงสร้างประชากรแบคทีเรียของกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการผลิตไฮโดรเจนพร้อมกับย่อยแป้งดิบในน้ำทิ้งโรงงานแป้งมันสำปะหลังเด่นด้วยแบคทีเรียในกลุ่ม Thermoanaerobacterium saccharolyticum, Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum, Anoxybacillus sp., Geobacillus sp. และ Clostridium sp. กลุ่มเชื้อจุลินทรีย์ PGK ได้นำไปทดสอบความสามารถในการผลิตไฮโดรเจนจากน้ำทิ้งโรงงานแป้งสาคู พบว่ากลุ่มเชื้อจุลินทรีย์ PGK สามารถผลิตไฮโดรเจนได้ความเข้มข้นร้อยละ 55 สภาวะที่ให้ผลผลิตสูงสุดคือ ที่พีเอช 6.5 ความเข้มข้นของแป้งสาคู 2.5 ให้ผลผลิตไฮโดรเจน 422 มิลลิลิตรไฮโดรเจนต่อกรัมแป้งสาคู This research studied the microbial community structure in sediment rich water from southern Thailand geothermal spring by using denaturing gradient gel electrophoresis techniques (DGGE). Natural microbial consortia from geothermal spring samples were used to developed thermophilic mixed cultures for biohydrogen production from xylose (C5) glucose (C6) and starch. The best thermophilic mixed culture that has the ability to produce hydrogen and ethanol was selected for isolation of thermophilic pure culture. Hydrogen and ethanol producing isolated was purified and tested for morphology, physiology, biochemistry and enzyme properties. The potential for the hydrogen production from the hemicellulose hydrolyzate of oil palm trunk, cassava starch processing wastewater and sago starch processing wastewater by thermophilic mixed was investigated. The temperature and pH of geothermal spring ranged between 53-75°C and 6.5-8.3, respectively. All hot springs contains plant biomass-rich sediment that is a carbon source of microorganisms in hot springs. Bacteria community developing on plant biomass-rich sediment was comprised of Clostridium spp., Bacillus spp. and Pseudomonas spp. constituted the major groups in these communities. Other bacteria detected in the biomass-rich sediment were Flavobacterium spp., Thermotoga spp., Thermodesulfovibrio spp., Brevundimonas spp. and Micrococcus spp. Archaea comprised of Thermoprotei spp., Methanothermobacter spp., members in family Thermoproteaceae and Methanosaeta spp. Enriched cultures encoded as PGR and YLT showed high cumulative hydrogen production in xylose glucose mixed and xylose with hydrogen evolution of 1506 and 1487 mL H2/L medium and hydrogen yields of 301.3 and 297.4 mL H2/g sugarcomsumed, respectively. The enriched cultures coded PGR and YLT were produced acetate and butyrate as main soluble metabolites with high hydrogen production. Thermophilic mixed culture comprised of efficient hydrogen-producing species relating to Thermoanaerobacterium sp. and Caldicellulosiruptor sp. Significant hydrogen production potentials were obtained from thermophilic enriched cultures PGR and YLT, after repeated batch cultivation, the hydrogen yield from xylose-glucose mixed substrate of PGR increased to 375 mL H2/g sugarconsumed, which was 30% higher than that of YLT (287 mL H2/g sugarconsumed). Cultivation of the enriched culture PGR in oil palm trunk hydrolysate, the maximum hydrogen yield of 301 mL H2/g sugarconsumed was achieved at hydrolysate concentration of 40% (v/v). At higher concentration to 80% (v/v), the hydrogen fermentation process was inhibited. Thermophilic hydrogen producing bacteria were isolated from enriched cultures code PGR and YLT. A total of 171 isolates were screened by DGGE of V3 region of 16S rRNA and 6 candidates were selected for screening test on hydrogen production. Six isolates, namely AH1-AH6 were selected as they successfully fulfilled the criteria defined for the screening test. Analysis of 16S rRNA gene revealed that the strains AH1, AH2, AH3 and AH4 belong to the genus Thermoanaerobacterium, whereas the strain AH5 belong to genus Caloramator and the isolate AH6 belong to various clusters of Clostridium. They degraded both xylose and glucose into hydrogen with the production yield of 278, 292, 280, 310, 150 and 225 mL H2/g sugar, respectively. Natural microbial consortia from geothermal spring samples were used to developed thermophilic mixed cultures for biohydrogen production from cassava starch processing wastewater (CSPW). Significant hydrogen production potentials were obtained from three thermophilic mixed cultures namely PGK, SRW and PGR with maximum hydrogen production yields of 249.3, 180 and 124.9 mL H2/g-starch, respectively. The thermophilic mixed cultures PGK, SRW and PGR exhibited the maximum hydrogen yield of 287, 264 and 232 mL H2/g-starch in CSPW, respectively. Phylogenetic analysis of thermophilic mixed cultures revealed that members involved cassava starch degrading bacteria and hydrogen producers were phylogenetically related to the Thermoanaerobacterium saccharolyticum, Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum, Anoxybacillus sp., Geobacillus sp. and Clostridium sp. We investigated the feasibility of producing biohydrogen from sago starch in wastewater using a thermophilic mixed culture enriched PGK. The methane-free biogas evolved contained up to 55% hydrogen, with the remainder comprising carbon dioxide. Gelatinized dry starch at an initial pH of 6.5 and an initial starch concentration of 2.5 g/l gave the maximum hydrogen yield of 422 ml-H2/g-starchadded (80% of the theoretical limit).