Page 33 - 22-0722 EBOOK
P. 33
วารสารราชบััณฑิิตยสภา
ปีีที่่� ๔๖ ฉบัับัที่่� ๓ กัันยายน-ธัันวาคม ๒๕๖๔
ศาสตราจารย์์ ดร.อรัญ อินเจริญศักดิ� 23
เพื่ราะสามารถย้บย้�งการผลิิตไฮโดรเจน โดยย้บย้�งการทั้ำางานข้องเอนไซม์ไฮโดรจีเนสได้ ในภาวะปรกติ
อ้ตราการส้งเคราะห์แสงจะส้งกว่าอ้ตราการหายใจเป็น ๔-๗ เทั้่า ในทั้างกลิ้บก้น อ้ตราการส้งเคราะห์แสง
จะลิดลิง แลิะอ้ตราการหายใจจะเพื่ิ�มข้่�นในภาวะทั้ี�ข้าดซ้ลิเฟอร์ (sulfur) แลิะไม่มีอากาศึ ด้งน้�น การเลิี�ยง
เซลิลิ์ในภาวะทั้ี�ข้าดซ้ลิเฟอร์จะช้่วยแก้ปัญหาการย้บย้�งเอนไซม์โดยออกซิเจน
ไซยาโนแบคทั้ีเรียมีไบไดเร็กช้้นน้ลิ [NiFe] ไฮโดรจีเนส แลิะแสดงประสิทั้ธีิภาพื่
ในการผลิิตไฮโดรเจนด้อยกว่าสาหร่ายสีเข้ียวทั้ี�มีไบไดเร็กช้้นน้ลิ [FeFe] ไฮโดรจีเนส ได้มีการศึ่กษาเกี�ยวก้บ
การเพื่ิ�มการแสดงออกข้อง [FeFe] ไฮโดรจีเนส โดยใช้้ยีน hydA จาก Clostridium acetobutylicum
การเพื่ิ�มการแสดงออกข้องเอนไซม์ไฮโดรจีเนสทั้ี�ต้านออกซิเจนได้ ย้งเป็นอุปสรรคในการศึ่กษาวิจ้ยใน
ไซยาโนแบคทั้ีเรีย เพื่ราะการทั้ำาให้เกิดความพื่ร้อม (maturation) ข้องเอนไซม์ [NiFe] ไฮโดรจีเนสน้�น
ต้องการเอนไซม์ทั้ี�จำาเพื่าะเจาะจงเป็นจำานวนมาก (Ghirardi et al., 2014; Ghirardi, 2015) การด้ดแปร
พื่้นธีุกรรมไซยาโนแบคทั้ีเรียด้วยยีน [FeFe] ไฮโดรจีเนส เพื่่�อผลิิตไฮโดรเจนผ่านกระบวนการส้งเคราะห์
แสงเป็นไปด้วยความยากลิำาบาก เพื่ราะมีออกซิเจนหมุนเวียนในระบบตลิอดเวลิา ไฮโดรเจนส่วนใหญ่
ทั้ี�ผลิิตโดยไซยาโนแบคทั้ีเรียจะถ้กสร้างโดยเอนไซม์ไนโทั้รจีเนส โปรตีนช้่�อเฟลิโวไดไอร์เอิน [Flavodiiron
(Flv3B)] ซ่�งทั้ำางานจำาเพื่าะในเซลิลิ์เฮเทั้อโรซีสต์ข้องไซยาโนแบคทั้ีเรียแบบเส้นใยสายพื่้นธีุ์ Anabaena
sp. PCC 7120 [ภาพื่ทั้ี� ๒ (C)] มีหน้าทั้ี�ช้่วยปกป้องไนโทั้รจีเนสจากออกซิเจนทั้ี�เกิดจากการส้งเคราะห์
แสง ซ่�งทั้ำาให้คงภาวะไร้อากาศึภายในเซลิลิ์เฮเทั้อโรซีสต์เอาไว้ได้
การขียายปริมาณการเลิี�ยงสาหร่ายจุลิภาค
การข้ยายข้นาดแลิะปริมาณิในการเลิี�ยงสาหร่ายจุลิภาค เป็นหลิ้กการทั้ี�จำาเป็นแก่การผลิิต
ไฮโดรเจน เพื่ราะปริมาณิทั้ี�ผลิิตได้ในระด้บห้องปฏิิบ้ติการย้งน้อยเกินกว่าทั้ี�จะสามารถนำามาประยุกต์ใช้้
ในอุตสาหกรรมได้จริง การเพื่ิ�มปริมาณิการเลิี�ยงให้เหมาะแก่การเจริญเติบโตแลิะการผลิิตไฮโดรเจนน้�น
ข้่�นอย้่ก้บปัจจ้ยหลิายอย่าง เช้่น สายพื่้นธีุ์ข้องสาหร่ายจุลิภาค การเข้้าถ่งข้องแสง การให้อากาศึ
สารอาหารในการเลิี�ยง
ในการเลิี�ยงสาหร่ายจุลิภาคในระด้บถ้งปฏิิกรณิ์ช้ีวภาพื่เพื่่�อศึ่กษาการผลิิตไฮโดรเจน มีการ
ศึ่กษาก้บสาหร่ายจุลิภาคบางสายพื่้นธีุ์ เช้่น Chlamydomonas reinhardtii, Anabaena sp. โดยทั้ี�ภาวะ
ข้องอาหารในการผลิิตไฮโดรเจนจะถ้กปร้บให้เหมาะสมหลิ้งจากเพื่าะเลิี�ยงให้ได้เซลิลิ์ต้�งต้นจำานวนมาก
แลิ้ว ในการเลิี�ยงสาหร่ายสีเข้ียว Chlamydomonas reinhardtii ภาวะการผลิิตจะทั้ำาโดยจำาก้ดซ้ลิเฟอร์
สำาหร้บไซยาโนแบคทั้ีเรียแบบเส้นใย Anabaena sp. น้�นจะมีการจำาก้ดไนโตรเจน ส่วนการเข้้าถ่งข้องแสง
