วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2551

ระบบบำบัดน้ำเสียของระบบหมุนเวียนน้ำเพื่อการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ (RAS) เป็นระบบที่สามารถนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ ภายหลังจากการกรองชีวภาพ (biofiltration) โดยแบคทีเรียกลุ่มไนทริฟายอิงจะเกาะอยู่บนวัสดุที่ใช้เป็นตัวกรองชีวภาพแบบไบโอฟิล์ม (biofilm) แล้วทำหน้าที่ลดปริมาณแอมโมเนียและไนไตรต์ที่พบในน้ำเสียอย่างมีประสิทธิภาพ งานวิจัยที่ผ่านมาพบว่าแบคทีเรียกลุ่มไนทริฟายอิงส่วนใหญ่ไม่สามารถเพาะเลี้ยงได้ (uncultured bacteria) ดังนั้นจุดมุ่งหมายของงานวิจัยนี้ คือการพัฒนาวิธีการเพาะเลี้ยงและคัดแยกแบคทีเรียกลุ่มไนทริฟายอิงจากตัวกรองชีวภาพของระบบ RAS ที่มาจากศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพทางทะเล จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ในขั้นแรกเลี้ยงแบคทีเรียกลุ่มไนทริฟายอิงเบื้องต้นเป็นเวลา 3 เดือน ในอาหารเลี้ยงเชื้อเหลวที่ประกอบด้วยแอมโมเนีย 100 มิลลิกรัมต่อลิตร และอาหารกุ้ง 90 มิลลิกรัมต่อลิตร พร้อมทั้งใส่ตัวกลาง BCN-009 เพื่อเพิ่มพื้นที่ให้แบคทีเรียยึดเกาะ ผลการศึกษาจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องกราด พบว่ามีเซลล์เกาะบนตัวกลางหลายกลุ่ม ต่อมาถ่ายตัวกลางที่มีแบคทีเรียกลุ่มไนทริฟายอิงลงในอาหารเลี้ยงเชื้อชนิดเดิม แต่เติมแอมโมเนียความเข้มข้น 2, 5 หรือ 10 มิลลิกรัมต่อลิตรทุกวัน พบว่าปริมาณแอมโมเนียทั้ง 3 ความเข้มข้นลดลงจนหมดทุกวัน จากการวิเคราะห์โครงสร้างประชากรของแบคทีเรีย โดยวิธี Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) ด้วยไพรเมอร์ CTO189f-gc และ CTO 654r พบว่าแถบโครงสร้างประชากรจากการเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อตรงกันกับแบคทีเรียจากใยกรองของระบบ RAS และผลการวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ของแบคทีเรียเด่นบนตัวกลางและในใยกรอง คือ Uncultured Nitrosomonas sp. นอกจากนี้แบคทีเรียที่เพาะเลี้ยงได้สามารถลดแอมโมเนียที่ความเข้มข้นเริ่มต้น 5 มิลลิกรัมต่อลิตร ทั้งในน้ำเสียสังเคราะห์และน้ำเสียจริง ภายในเวลา 20 ชั่วโมง อัตราการย่อยสลายแอมโมเนียสูงสุดของแบคทีเรียที่เพาะเลี้ยงได้นี้ คือ 67.9 mg-N/m2/h แบคทีเรียที่เพาะเลี้ยงได้ยังมีประสิทธิภาพในการลดปริมาณแอมโมเนีย หลังจากการเก็บรักษาเป็นเวลา 1 สัปดาห์ ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส ทั้งนี้สามารถเพาะเลี้ยงและรักษาสภาพของแบคทีเรียในอาหารเลี้ยงเชื้อชนิดเดิม จากผลการทดลองนี้สามารถสรุปได้ว่า วิธีการเลี้ยงเชื้อนี้เหมาะสมสำหรับการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียกลุ่มไนทริฟายอิง ซึ่งสามารถนำมาใช้เป็นหัวเชื้อสำหรับการบำบัดน้ำเสียของระบบหมุนเวียนน้ำเพื่อการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำได้