การศึกษายีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตแก๊สชีวภาพสำหรับปรับปรุงสายพันธุ์จุลินทรีย์

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นศึกษาการผลิตแก๊สชีวภาพจากตะกอนเลนบ่อกุ้งจากฟาร์มกุ้งในภาคตะวันออกและเพื่อเพิ่มจำนวนจุลชีพในถังหมักพบว่าสามารถผลิตแก๊สชีวภาพที่มีมีเทนเป็นองค์ประกอบ 68% ซึ่งค่อนข้างสูง จากนั้นทำการแยกเชื้อที่สาคัญในกระบวนการผลิตแก๊สชีวภาพพบว่าได้เชื้อที่มี ความสำคัญในกระบวนการกระบวนการไฮโดรไลซิสและกระบวนการอะซิโดเจนนีซีส โดยเชื้อหลักแยกได้ คือ Exiguobacterium Bacillus, Staphylococcus epidermidis และ Staphylococcus aureus และจากนั้นสกัดดีเอ็นเอจากเชื้อรวมที่โตในถังหมักเพื่อใช้เป็นต้นแบบในการสังเคราะห์ยีนเป้าหมายนั่น คือ mcrA, hydA และ HoxE ที่มีความสำคัญในการผลิตมีเทนและไฮโดรเจน ซึ่งสังเคราะห์ได้ตามขนาดที่คาดหวัง แต่เมื่อทาการโคลนนิ่งและหาลำดับเบสแล้วไม่ใช่ยีนดังกล่าว โดยทำการศึกษาหาสาเหตุและทำการปรับสภาวะต่าง ๆ คือ กระบวนการสกัดดีเอนเอ สภาวะการทำ PCR primer รวมถึงชนิดของยีนเป้าหมาย โดยใช้เวลาร่วมแล้วสองปีกว่า ก็ยังไม่สามารถผลิตเชื้อสายพันธุ์ลูกผสมที่มีคุณสมบัติในการผลิตมีเทนหรือไฮโดรเจนได้ ซึ่งอาจจะเป็นเพราะ ดีเอนเอต้นแบบที่นามาใช้ในการทดลองเป็นแบบดีเอนเอรวม (pool DNA) ซึ่งมาจากหลายสปีชีส์รวมกันในกระบวนการผลิตแก๊สชีวภาพ อาจจะเป็นการยากที่จะได้ยีนเป้าหมายเดี่ยว ๆ หรือ/และ ในระบบมีเชื้อที่มีความสามารถในการผลิตไฮโดรเจนอยู่ในระบบน้อยจึงไม่สามารถเพิ่มจำนวนยีนเป้าหมายได้ หรือ/และ ตัวอย่างที่นำมาสกัดดีเอนั่นก็คือตะกอนเลนบ่อกุ้งมีสารบางชนิดที่สามารถยับยั้งหรือทำลายดีเอนเอเป้าหมายที่สนใจทำให้ขัดขวางการโคลนนิ่งได้ ดังนั้น ถึงแม้ตะกอนเลนบ่อกุ้งจะเป็นแหล่งผลิตแก๊สชีวภาพที่ดี แต่ก็เป็นตัวอย่างที่ไม่เหมาะสมในการนำมาเป็นแหล่งสังเคราะห์ยีนที่สำคัญต่อการผลิตแก๊สชีวภาพ จึงจำเป็นต้องหาแหล่งตัวอย่างแหล่งอื่น หรือเทคนิคอื่นที่มีความทันสมัยเข้ามาช่วย เช่น การทำ metagenomics library เพื่อให้บรรลุวัตถุที่ตั้งไว้ต่อไป