วิทยานิพนธ์ (วท.ด.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2556

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