Abstract:
แคโรทีนอยด์ เป็นรงควัตถุที่พบในพืช แอลจี แบคทีเรียและเชื้อราบางชนิด มนุษย์และสัตว์ไม่สามารถสร้างแคโรทีนอยด์ได้ แคโรทีนอยด์ช่วยต้านอนุมูลอิสระ และป้องกันเซลล์จากการได้รับแสงที่มากเกินไป มีการนำแคโรทีนอยด์มาใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร แอลจีสีเขียวขนาดเล็กเมื่ออยู่ในสภาพที่เหมาะสมสามารถกระตุ้นการสะสมแคโรทีนอยด์ที่เพิ่มมากขึ้น งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อหาปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโต การสร้างสารแคโรทีนอยด์ ด้วยการปรับค่าความเป็นกรดเป็นด่าง ความเค็มและปริมาณธาตุไนโตรเจนในอาหารเพาะเลี้ยง ศึกษาปัจจัยด้านคุณภาพแสงที่ใช้ในการเพาะเลี้ยง วิเคราะห์และคำนวณปริมาณชนิดแคโรทีนอยด์ด้วยเทคนิคโครมาโทกราฟีของเหลวสมถรรนะสูง (HPLC) ศึกษาประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระ และตรวจหาปริมาณฟีนอลิกรวมในแอลจีสีเขียว 2 ชนิดคือ Scenedesmus falcatus (KU.B1) และ Chlorella sorokiniana (KU.B2) ผลการศึกษาพบว่าสภาพการเพาะเลี้ยงที่เหมาะสมที่แอลจีทั้ง 2 ชนิดนี้มีการสะสมแคโรทีนอยด์ทั้งหมดได้สูงที่สุดเมื่อตรวจวัดด้วยวิธีการวัดค่าการดูดกลืนแสง คือการเพาะเลี้ยงในอาหารเหลวสูตร TAP ที่ปรับความเป็นกรด ด่างของอาหารเลี้ยงเท่ากับ 7.0 ใช้วิธีการเลี้ยงแบบให้อากาศด้วยเครื่องปั๊ม ภายใต้อุณหภูมิห้อง และใช้แสงสีขาวจากหลอดแอลอีดี ควบคุมการทำงานของเครื่องปั๊มอากาศและการให้แสงช่วงมืดต่อสว่าง 12:12 ชั่วโมง และจากการวิเคราะห์ชนิดของแคโรทีนอยด์ด้วยเทคนิคโครมาโทกราฟีของเหลวสมถรรนะสูงพบเบต้าแคโรทีน, ลูทีน และแคนตาแซนทีนใน S. falcatus ในปริมาณเท่ากับ 351.22, 16.27 และ 9.96 มิลลิกรัมต่อกรัมตัวอย่างแห้ง ตามลำดับ สำหรับ C. sorokiniana พบซีแซนทีน, ลูทีน และแคนตาแซนทีน ในปริมาณเท่ากับ 19.91, 6.89 และ 2.75 มิลลิกรัมต่อกรัมตัวอย่างแห้ง ตามลำดับ การวิเคราะห์ประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระ ใน S. falcatus ให้ผลดังนี้ ค่า IC50 ของ DPPH เท่ากับ 0.69 ± 0.03 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร ผลวิเคราะห์ด้วยวิธี ABTS ค่า IC50 เท่ากับ 1.17 ± 0.01 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร วิธี NO ค่า IC50 เท่ากับ 0.73± 0.04 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร วิธี FRAP เท่ากับ 32.67 ± 1.75 มิลลิกรัมของ TE ต่อกรัม และมีปริมาณฟีนอลิกรวมเท่ากับ 1245 ± 0.24 มิลลิกรัมของ GAE ต่อกรัม สำหรับในแอลจีสีเขียว C. sorokiniana พบว่ามีค่า DPPH IC50 เท่ากับ 0.48 ± 0.02 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร การวิเคราะห์ด้วย ABTS IC50 เท่ากับ 1.58 ± 0.08 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร วิธี NO IC50 เท่ากับ 0.56± 0.03 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร วิธี FRAP เท่ากับ 58.51 ± 2.42 มิลลิกรัมของ TE ต่อกรัม และมีปริมาณฟีนอลิกรวมเท่ากับ 586 ± 0.12 มิลลิกรัมของ GAE ต่อกรัม
Carotenoids are pigments in plants, algae, bacteria, and some species of fungi. Humans and animals are mostly incapable of synthesizing carotenoids. Carotenoids are pigments having an antioxidant potential to prevent algal cells from high light intensity damage. Carotenoids have been widely used as supplements. In a suitable condition, carotenoids can be induced and accumulated in green microalgae, which can become the alternative source of carotenoid production. This research aims to find the factors affecting growth and carotenoid production from two green microalgae, Scenedesmus falcatus (KU.B1) and Chlorella sorokiniana(KU.B2), optimized under the different light quality, pH, salinity (NaCl), and nitrogen deficiency in the liquid tris-acetate-phosphate medium (TAP). Carotenoid profile and content measured by High-Performance Liquid Chromatography (HPLC). The DPPH, ABTS, NO, FRAP assay, and total phenolic content of the extracts were determined. The suitable condition for alteringS. falcatus and C. sorokinianato produce high amounts were TAP liquid media optimized by pH of 7, aerating with an air pump, and using 12:12 hours dark and light period with white LEDs. With the optimizing growth of S. falcatus contained beta-carotene (351.22 mg/g), lutein (16.27 mg/g), canthaxanthin (9.96 mg/g), and C. sorokiniana contained zeaxanthin (19.91 mg/g), lutein (6.89 mg/g), and canthaxanthin (2.75 mg/g). The antioxidative properties of S. falcatus were as followed; DPPH IC50 = 0.69 ± 0.03 mg/ml, ABTS IC50 = 1.17 ± 0.01 mg/ml, NO IC50 = 0.73± 0.04 mg/ml, FRAP = 32.67 ± 1.75 mgTE/g and total phenolic content as 1245 ± 0.24 mgGAE/g. In the extract of C. sorokiniana showed DPPH IC50 = 0.48 ± 0.02 mg/ml, ABTS IC50 = 1.58 ± 0.08 mg/ml, NO IC50 = 0.56± 0.03 mg/ml, FRAP =58.51 ± 2.42 mgTE/g and total phenolic content as 586 ± 0.12 mgGAE/g).