ประสิทธิภาพการเก็บเกี่ยวชีวมวลสาหร่าย Chlorella sp. TISTR8263 ด้วยอนุภาคแม่เหล็ก ที่สังเคราะห์โดยวิธีการตกตะกอนร่วมและวิธีการใช้คลื่นไมโครเวฟ

Abstract

          เปรียบเทียบประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวชีวมวล Chlorella sp. TISTR8263 โดยใช้อนุภาคแม่เหล็กที่สังเคราะห์ได้จากวิธีการตกตะกอนร่วม (อนุภาคแม่เหล็ก MNPs) และวิธีการใช้คลื่นไมโครเวฟ (อนุภาคแม่เหล็ก IOMMs) ทดลองเก็บเกี่ยว Chlorella sp. TISTR8263 ความเข้มข้น 1 กรัมต่อลิตรในอาหาร BG-11 ที่พีเอช 9.1±0.5 โดยแปรผันปริมาณของอนุภาคที่ใช้ตั้งแต่ 200 ถึง 800 มิลลิกรัมต่อลิตร พบว่าอนุภาคแม่เหล็ก MNPs ส่วนใหญ่มีขนาด > 5.0-10.0 ไมโครเมตร (ร้อยละ 41.17) ซึ่งเล็กกว่าอนุภาคแม่เหล็ก IOMMs ที่ส่วนใหญ่มีอนุภาคขนาด > 10.0-20.0 ไมโครเมตร (ร้อยละ 34.83) อนุภาคแม่เหล็ก MNPs มีประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยว Chlorella sp. TISTR8263 ดีกว่าอนุภาคแม่เหล็ก IOMMs อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p=0.023) ปริมาณแม่เหล็กที่ใช้ในการเก็บเกี่ยวเซลล์สาหร่ายมีผลต่อประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.001) และชนิดของแม่เหล็กและปริมาณที่ใช้ในการเก็บเกี่ยวมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.001) ที่ปริมาณอนุภาคแม่เหล็กเท่ากับ 800 มิลลิกรัมต่อลิตร อนุภาคแม่เหล็ก MNPs มีประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวเซลล์เท่ากับ ร้อยละ 95.30±0.44 (สาหร่าย 1.906±0.009 กรัมต่อ 1 กรัม MNPs) และอนุภาคแม่เหล็ก IOMNs มีประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวเซลล์เท่ากับร้อยละ 91.55±0.39 (สาหร่าย 1.831±0.008 กรัมต่อ 1 กรัม IOMMs) จากผลการทดลองจะเห็นได้ว่าอนุภาคแม่เหล็ก MNPs ซึ่งสังเคราะห์ขึ้นโดยวิธีการตกตะกอนร่วมมีประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวเซลล์สูงกว่าอนุภาคแม่เหล็ก IOMMs ฉะนั้นอนุภาคแม่เหล็ก MNPs จึงเหมาะสมในการนำไปพัฒนาเป็นคอมโพสิตเพื่อใช้ในการเก็บเกี่ยวเซลล์จุลสาหร่ายต่อไป           Harvesting efficiencies of Chlorella sp. TISTR8263 biomass by magnetic particles synthesized from co-precipitation (Magnetic nanoparticles: MNPs) and microwave assisted synthesis (Iron oxide magnetic microparticles: IOMMs) were compared. A dose of 200 - 800 mg/L MNPs and IOMMs were used as agents to separate 1g/L Chlorella sp. TISTR8263 cells from BG-11 medium at pH 9.1 ± 0.5. Most of MNPs particles were smaller in size than IOMMs. Size distribution analysis showed that 41.17% of MNPs particles ranged from > 5.0-10.0 mm, whereas 34.83% of IOMMs ranged from > 10.0-20.0 mm. In addition, MNPs showed a significantly higher efficiency in algal cell harvesting than IOMMs (p=0.023). Doses of used agents significantly effected on effectiveness of cell separation (p<0.001). There was a significantly interaction between used doses and magnetic particle products (p<0.001). At 800 mg/L, MNPs showed higher harvesting efficiency (95.30 ±0.44 % or 1.906 ± 0.009 g algae/ g MNPs) than IOMMs (91.55 ± 0.39 % or (1.831 ± 0.008 g algae/ g IOMMs)). The resultsindicated that MNPs synthesized by co-precipitation exhibited higher efficiency in algal cell harvesting than IOMMs created from microwave assisted synthesis. Therefore, MNPs was selected as a core agent to further develop a new composite for harvesting algal cells.