คัดเลือกแบคทีเรียตรึงไนโตรเจนและละลายฟอสเฟต

Abstract

การแยกแบคทีเรียที่สามารถตรึงไนโตรเจนและละลายฟอสเฟตจากแหล่งต่างๆ ตามธรรมชาติสามารถแยกได้ทั้งหมด 18 สายพันธุ์ เมื่อวิเคราะห์การตรึงไนโตรเจนด้วยวิธีอะเซธิลีนรีดักชัน และการละลายฟอสเฟตด้วยวิธีคัลเลอริเมตริก ดีเทอร์มิเนชัน พบว่าแบคทีเรียสายพันธุ์ M2 มีประสิทธิภาพในการตรึงไนโตรเจนได้สูงที่สุด คือ มีปริมาณเอธิลีนที่สร้าง 113.51 nmole/mg cell dry wt./hr. แบคทีเรียสายพันธุ์ N1 ที่มีประสิทธิภาพในการละลายฟอสเฟตได้สูงสุด คือ มีฟอสเฟตในรูปสารละลายในวันที่ 14 ของการเลี้ยงเชื้อ 7.57 µg/ml และแบคทีเรียสายพันธุ์ S54 มีประสิทธิภาพระดับปานกลางทั้งในการตรึงไนโตรเจนและละลายฟอสเฟต คือ มีปริมาณเอธิลีนที่สร้าง 50.05 nmole/mg cell dry wt./hr. และมีฟอสเฟตในรูปแบบสารละลาย 5.90 µg/ml แบคทีเรียทั้ง 3 สายพันธุ์นี้ได้คัดเลือกไว้ศึกษาในขั้นต่อไป การศึกษาปัจจัยต่างๆ ได้แก่ แหล่งคาร์บอน แหล่งไนโตรเจน ค่าความเป็นกรด-ด่าง และอุณหภูมิที่มีผลต่อประสิทธิภาพในการตรึงไนโตรเจนและละลายฟอสเฟตของแบคทีเรียที่คัดเลือกได้ 3 สายพันธุ์คือ แบคทีเรียสายพันธุ์ N1 M2 และ S54 พบว่าแบคทีเรียทั้ง 3 สายพันธุ์สามารถตรึงไนโตรเจนได้ดีในอาหารเหลวปราศจากไนโตรเจนที่มีกลูโคสเป็นแหล่งคาร์บอน ที่ค่าความเป็นกรด-ด่างเป็น 7 และอุณหภูมิที่เหมาะสมคือ 30 องศาเซลาเซียส และพบว่าแบคทีเรียทั้ง 3 สายพันธุ์สามารถละลายฟอสเฟตได้ดีที่สุดในสภาวะที่คล้ายกันคือ ในอาหารเหลวที่มีกลูโคสเป็นแหล่งคาร์บอน มีแอมโมเนียมคลอไรด์เป็นแหล่งไนโตรเจน ที่ค่าความเป็นกรด-ด่างเป็น 5 ส่วนสภาวะที่เหมาะสมของแบคทีเรียที่แตกต่างกันคือ อุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการละลายฟอสเฟตของแบคทีเรียสายพันธุ์ N1 และ S54 คือ 30 องศาเซลเซียส และ 40 องศาเซลเซียสของแบคทีเรียสายพันธุ์ M2 จากการศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อการตรึงไนโตรเจนและละลายฟอสเฟตทั้งหมดพบว่าแบคทีเรียสายพันธุ์ N1 สามารถตรึงไนโตรเจนและละลายฟอสเฟตได้ดีที่สุด ซึ่งแสดงว่ามีความสามารถในการเจริญได้ในสภาวะที่ค่อนข้างกว้าง คือ ทั้งในสภาวะที่มีและไม่มีแหล่งไนโตรเจนและแหล่งฟอสฟอรัสในรูปที่เป็นประโยชน์ และสามารถทดแทนกรดได้ดี ส่วนแบคทีเรียสายพันธุ์ M2 มีการสูญเสียความสามารถในการตรึงไนโตรเจนได้สูงไปซึ่งอาจมีสาเหตุจากการกลายพันธุ์ของแบคทีเรีย