การผลิตโปรตีนจากจุลินทรีย์โดยใช้น้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมเลี้ยงสัตว์ : รายงานผลการวิจัย

Abstract

ในการศึกษาการผลิตโปรตีนจากจุลินทรีย์ โดยใช้น้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมเลี้ยงสัตว์เพื่อใช้เป็นแหล่งอาหารสำหรับสัตว์ และเป็นการบำบัดน้ำทิ้งได้ในขณะเดียวกัน จากการวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำทิ้งพบว่า น้ำทิ้งมีค่าบีโอดี และค่าซีโอดีเฉลี่ยเท่ากับ 558 และ 941 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ มีไขมันเป็นองค์ประกอบเฉลี่ยเท่ากับ 3.27 กรัมต่อลิตร มีโปรตีนเป็นองค์ประกอบเฉลี่ยเท่ากับ 1.44 กรัมต่อลิตร จากการคัดแยกและรวบรวมสายพันธุ์ยีสต์ที่เติบโตได้ในน้ำทิ้งสามารถรวบรวมสายพันธุ์ยีสต์ได้ทั้งหมด 7 สายพันธุ์ ได้แก่ C5045 C5046 S 0001 T 0001 Y 8662 N 0001 และN 0002 เมื่อเลี้ยงเชื้อยีสต์ดังกล่าวในอาหารเลี้ยงเชื้อจากน้ำทิ้งที่ไม่เติมแหล่งคาร์บอนเปรียบเทียบกับอาหารเลี้ยงเชื้อที่ใช้น้ำทิ้งเติมแหล่งคาร์บอน ได้แก่ กลีเซอรอลและกลูโคส พบว่าเชื้อ Y 8662 เติบโตได้ดีกว่ายีสต์สายพันธุ์อื่นๆ เมื่อเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อจากน้ำทิ้งและน้ำทิ้งเติมกลีเซอรอล ได้น้ำหนักเซลล์แห้งสูงสุดเท่ากับ 2.58 และ 8.40 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ ส่วนเชื้อ S 0001 เติบโตได้ดีในอาหารเลี้ยงเชื้อจากน้ำทิ้งเติมกลูโคส ได้น้ำหนักเซลล์แห้งสูงสุดเท่ากับ 4.63 กรัมต่อลิตร จากการเปรียบเทียบองค์ประกอบภายในเซลล์ยีสต์ที่รวบรวมได้ พบว่า เชื้อ Y 8662 มีปริมาณโปรตีนภายในเซลล์ ชนิดและปริมาณกรดอะมิโน รวมทั้งชนิดและปริมาณวิตามินภายในเซลล์ยีสต์ ที่เหมาะสมต่อการนำไปใช้เป็นแหล่งอาหารสำหรับสัตว์มากกว่ายีสต์สายพันธุ์อื่นๆ นอกจากนั้นยังสามารถลดค่าบีโอดี และค่าซีโอดีในน้ำทิ้งภายหลังนำไปใช้เป็นอาหารเลี้ยงเชื้อ เป็นเวลา 48 ชั่วโมง ได้ 90.7 และ 88.3 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ (ซึ่งมีค่าอยู่ในช่วงมาตรฐานควบคุมการระบายน้ำทิ้ง) การเลี้ยงในขวดเขย่าเมื่อใช้กล้าเชื้อ Y 8662 ที่เหมาะสมคือ กล้าเชื้ออายุ 15 ชั่วโมง เลี้ยงในอาหารที่เตรียมจากน้ำทิ้ง ได้น้ำหนักเซลล์แห้งสูงสุดเท่ากับ 6.48 กรัมต่อลิตร อัตราการเติบโตจำเพาะเท่ากับ 0.125 ต่อชั่วโมง และกำลังการผลิตมวลชีวภาพของยีสต์เท่ากับ 0.322 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตมวลชีวภาพของยีสต์ Y 8662ในถังหมัก ได้แก่ อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ค่าความเป็นกรดด่าง 5.0เมื่อลี้ยงเชื้อ Y 8662 แบบ batch ได้นำหนักเซลล์แห้งสูงสุดเท่ากับ 8.58 กรัมต่อลิตร อัตราการเติบโตจำเพาะเท่ากับ 0.140 ต่อชั่วโมง และกำลังการผลิตมวลชีวภาพของยีสต์เท่ากับ 0.438 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ