Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

CULTIVATION OF DIATOM BACILLARIA PAXILLIFER FOR FUCOXANTHIN PIGMENTPRODUCTION USING SILICA EXTRACTED FROM FLY ASH

Year (A.D.)

2017

Document Type

Thesis

First Advisor

กษิดิศ หนูทอง

Second Advisor

สรวิศ เผ่าทองศุข

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Department (if any)

Department of Chemical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมเคมี)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเคมี

DOI

10.58837/CHULA.THE.2017.1301

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาความเป็นไปได้ของการเพาะเลี้ยงไดอะตอม Bacillaria paxillifer โดยใช้ ซิลิกาที่สกัดจากเถ้าลอยและศึกษาปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่มีผลต่อการเติบโตและการผลิตสารสี ฟูโคแซนทิน ผลการทดลองในส่วนแรกพบว่าซิลิกาในรูปสารละลายโซเดียมซิลิเกตที่สกัดได้จาก เถ้าลอยมีประสิทธิภาพในการเพาะเลี้ยงไดอะตอมได้ไม่แตกต่างจากการใช้ซิลิกาตามที่ระบุในอาหารสูตร F/2 โดยได้รับความหนาแน่นเซลล์สูงสุด 23.33 ± 0.44 x 104 เซลล์/มิลลิลิตร น้ำหนักเซลล์แห้ง 0.32 ± 0.02 กรัม/ลิตร อัตราการเติบโตจำเพาะสูงสุด 0.53 ± 0.03 วัน-1 ความเข้มข้นของสารสี ฟูโคแซนทิน 0.43 ± 0.01 มิลลิกรัม/ลิตร และปริมาณสารสีฟูโคแซนทินต่อน้ำหนักเซลล์แห้ง 1.34 ± 0.05 มิลลิกรัม/กรัม ในการทดลองต่อมาได้ทำการศึกษาปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่มีผลต่อการเติบโตและการผลิตสารสีฟูโคแซนทิน ผลการทดลองพบว่าการเพาะเลี้ยงไดอะตอมภายใต้คาร์บอนไดออกไซด์ 2% โดยปริมาตร ความเข้มแสง 15,000 ลักซ์ และการปรับสูตรอาหารเลี้ยงเชื้อให้มีซิลิกาเพิ่มขึ้น 3 เท่าของปริมาณในอาหารสูตร F/2 และลดความเข้มข้นของไนโตรเจนเหลือ 30% ของปริมาณในอาหารสูตร F/2 สามารถเพิ่มการเติบโตและการผลิตฟูโคแซนทินของไดอะตอมได้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับผลการทดลองในส่วนแรก โดยมีความหนาแน่นเซลล์สูงสุด 146.33 ± 1.25 x 104 เซลล์/มิลลิลิตร อัตราการเติบโตจำเพาะสูงสุด 1.73 ± 0.03 วัน-1 น้ำหนักเซลล์แห้ง 0.95 ± 0.03 กรัม/ลิตร ความเข้มข้นของสารสีฟูโคแซนทิน 3.18 ± 0.03 มิลลิกรัม/ลิตร และปริมาณสารสีฟูโคแซนทินต่อน้ำหนักเซลล์แห้ง 3.35 ± 0.09 มิลลิกรัม/กรัม และเมื่อทำการจำแนกสารกลุ่มแคโรทีนอยด์ในไดอะตอมด้วย HPLC พบว่ามีสารสีฟูโคแซนทินประมาณ 60 – 80% ของปริมาณ แคโรทีนอยด์ทั้งหมด

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This research studied the feasibility of diatom Bacillaria paxillifer cultivation using silica extracted from fly ash and the influence of environment condition on growth and fucoxanthin production. The result from the first part of research indicated that silica extracted from fly ash yielded similar growth and fucoxanthin production as compared to the silica source in F/2 medium, with the resulting maximum cell density, specific growth, dried weight concentration, fucoxanthin concentration and fucoxanthin content measured at 23.33 ± 0.44 x 104 cell/mL, 0.53 ± 0.05 day-1, 0.32 ± 0.02 g/L, 0.43 ± 0.01 mg/L and 1.34 ± 0.05 mg/g, respectively. In the subsequent experiment, studies on the effects of environmental factors on growth and fucoxanthin production were conducted. The results found that the cultivation using 2% v/v carbon dioxide, light intensity of 15,000 lux and modified F/2 medium consisting of silica at 3-folds higher than the amount in standard F/2 medium and nitrogen at 30% of the amount in standard F/2 medium could significantly increase growth and fucoxanthin production as compared to the results in the first part, with the maximum cell density, specific growth, cell dried weight, fucoxanthin concentration and fucoxanthin content measured at 146.33 ± 1.25 x 104 cell/mL, 1.73 ± 0.03 day-1, 0.95 ± 0.03 g/L, 3.18 ± 0.03 mg/L and 3.35 ± 0.09 mg/g, respectively. Moreover, the identification of carotenoids in diatoms by HPLC showed that fucoxanthin were approximately 60 - 80% of total carotenoids.

Share

COinS
 
 

To view the content in your browser, please download Adobe Reader or, alternately,
you may Download the file to your hard drive.

NOTE: The latest versions of Adobe Reader do not support viewing PDF files within Firefox on Mac OS and if you are using a modern (Intel) Mac, there is no official plugin for viewing PDF files within the browser window.