Page 31 - 22-0722 EBOOK
P. 31
วารสารราชบััณฑิิตยสภา
ปีีที่่� ๔๖ ฉบัับัที่่� ๓ กัันยายน-ธัันวาคม ๒๕๖๔
ศาสตราจารย์์ ดร.อรัญ อินเจริญศักดิ� 21
เซลิลิ์เวจีเทั้ทั้ีฟไม่มีเอนไซม์ไนโทั้รจีเนส (N2ase) ด้งน้�นจ่งผลิิตไฮโดรเจนโดยใช้้เอนไซม์
ไบไดเร็กช้้นน้ลิฮ็อกซ์-ไฮโดรจีเนส (bidirectional Hox-hydrogenase; [NiFe] H2ase) ในข้ณิะทั้ี�เซลิลิ์
เฮเทั้อโรซีสต์ผลิิตไฮโดรเจนโดยใช้้เอนไซม์ทั้้�ง ๒ ช้นิด เอนไซม์ไนโทั้รจีเนสมีหน้าทั้ี�หลิ้กในการตอบสนอง
ต่อการผลิิตไฮโดรเจนในเซลิลิ์เฮเทั้อโรซีสต์ข้องไซยาโนแบคทั้ีเรียแบบเส้นใย เม่�อเลิี�ยง Anabaena
variabilis ATCC 29413, Anabaena sp. PCC 7120 แลิะ Anabaena siamensis TISTR 8012
ในภาวะทั้ี�ข้าดไนโตรเจน จะสามารถเพื่ิ�มการทั้ำางานข้องเอนไซม์ไนโทั้รจีเนส แลิะเพื่ิ�มการผลิิตไฮโดรเจน
ส่วนในไซยาโนแบคทั้ีเรียแบบเซลิลิ์เดียว [ภาพื่ทั้ี� ๒ (A)] แลิะเซลิลิ์เวจีเทั้ทั้ีฟข้องไซยาโนแบคทั้ีเรีย
แบบเส้นใย [ภาพื่ทั้ี� ๒ (B)] จะมีกลิไกในการผลิิตไฮโดรเจนแลิะออกซิเจนแยกก้น โดยจะส้งเคราะห์แสง
ในเวลิากลิางว้น แลิะตร่งไนโตรเจนในเวลิากลิางค่น พื่ลิ้งงานทั้ี�เกิดจากการส้งเคราะห์แสงในเวลิากลิางว้น
จะถ้กเก็บสะสมในร้ปข้องไกลิโคเจน ซ่�งจะถ้กใช้้เป็นแหลิ่งอิเลิ็กตรอน แลิะ ATP สำาหร้บการทั้ำางานข้อง
ไนโทั้รจีเนส แลิะไบไดเร็กช้้นน้ลิฮ็อกซ์-ไฮโดรจีเนส ในภาวะไม่มีแสง (Compaore and Stal, 2010;
Khetkorn et al., 2010; Tsygankov et al., 1998; Yeager et al., 2011) ในไซยาโนแบคทั้ีเรียนำ�าเค็ม
Cyanothece sp. ATCC 51142 การผลิิตไฮโดรเจนปริมาณิส้งเกิดข้่�นในภาวะทั้ี�ไม่มีแสง แลิะผลิิตได้
ปริมาณิส้งสุดเม่�อเพื่ิ�มกลิีเซอรอลิเป็นสารเริ�มต้น (Bandyo-padhyay et al., 2010) ในทั้ำานองเดียวก้น
ไซยาโนแบคทั้ีเรียนำ�าเค็มหลิายช้นิดทั้ี�แยกได้จากนำ�าทั้ะเลิตามช้ายฝั่ั�งประเทั้ศึไทั้ยมีศึ้กยภาพื่ในการผลิิต
ไฮโดรเจนปริมาณิส้ง (Tinpranee et al., 2018) ซ่�งน่าจะมีประโยช้น์ในการศึ่กษาวิจ้ยต่อไป
การเพิ�มผลิผลิิตไฮโดรเจน
๑. การดัดแปรทางพันธุุกรรม
๑.๑ การปิดการทำางานขีองเอนไซม์อัปเทกไฮโดรจีเนส (Inactivation of uptake
hydrogenase)
เอนไซม์ทั้ี�ข้้ดข้วางการผลิิตไฮโดรเจนในไซยาโนแบคทั้ีเรียก็ค่อเอนไซม์อ้ปเทั้กฮ้ป-
ไฮโดรจีเนส (uptake hup-hydrogenase) ซ่�งสามารถย้บย้�งการทั้ำางานได้โดยการใช้้เทั้คนิคทั้างโมเลิกุลิ
ข้้�นส้งในไซยาโนแบคทั้ีเรีย ในทั้ี�นี�ผ้้วิจ้ยศึ่กษาการปิดการทั้ำางานข้องยีนเป้าหมาย (targeted inactivation)
แลิะการทั้ำาให้เกิดการกลิายพื่้นธีุ์เฉพื่าะทั้ี� (sited directed mutagenesis) ในงานวิจ้ยก่อนหน้านี� ผ้้วิจ้ย
ได้รายงานเกี�ยวก้บการทั้ำาพื่้นธีุวิศึวกรรมโดยปิดการใช้้งานข้องยีนอ้ปเทั้ก-ไฮโดรจีเนสในไซยาโนแบคทั้ีเรีย
