การหาภาวะที่เหมาะสมของการผลิตไกลซีนบีเทนภายใต้ความเครียดจากเกลือโดยไซยาโนแบคทีเรียมชนิดเซลล์เดี่ยว Synechococcus sp. MH 393765

Main Article Content

ฤทัยรัตน์ สุทธิสุวรรณ
เพ็ชร สุธิภรณ์

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาปริมาณเกลือโซเดียมคลอไรด์และโคลีนที่มีผลต่อการผลิตไกลซีนบีเทน และศึกษากิจกรรมของเอนไซม์บีเทนอัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนส และโคลีนดีไฮโดรจีเนส ในภาวะที่มีความเครียดจากเกลือของเชื้อ Synechococcus sp. พบว่ากิจกรรมของเอนไซม์โคลีนดีไฮโดรจีเนส และกิจกรรมของเอนไซม์บีเทนอัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนส ของเชื้อ Synechococcus sp. จะเพิ่มขึ้นเมื่อเติมโคลีนลงในอาหารเลี้ยงเชื้อและเชื้อเจริญเติบโตครบ 9 วัน อย่างไรก็ตามความเข้มข้นของโคลีน 50 มิลลิโมลาร์ ไม่สามารถเพิ่มปริมาณไกลซีนบีเทนได้ ปริมาณความเข้มข้นของโคลีนที่เหมาะสมคือ 20 มิลลิโมลาร์ ซึ่งในอาหารที่เติมเกลือโซเดียมคลอไรด์ความเข้มข้น 0.5 โมลาร์ และเติมโคลีน ความเข้มข้น 20 มิลลิโมลาร์ จะเป็นภาวะที่เหมาะสมต่อการสะสมไกลซีนบีเทน ซึ่งได้ปริมาณไกลซีนบีเทน 1,986.786 + 187.839 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร มีค่ากิจกรรมของเอนไซม์โคลีนดีไฮโดรจีเนสสูงสุดที่ 4.65 + 0.07 ยูนิตต่อมิลลิกรัมโปรตีน และมีกิจกรรมของเอนไซม์บีเทนอัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนสสูงสุดที่ 4.99 + 0.02 ยูนิตต่อมิลลิกรัมโปรตีน จากผลการวิจัยในครั้งนี้บ่งบอกได้ว่าระดับความเข้มข้นที่สูงของเกลือโซเดียม คลอไรด์และโคลีน ไม่สามารถส่งผลต่อการสะสมที่มากขึ้นของไกลซีนบีเทนได้

Article Details

บท
บทความวิจัย

References

Wei D, Feiyan L, Yangkai D, et al. Exploring the photosynthetic production capacity of sucrose by cyanobacteria. Metab Eng. 2013; 19:17-25.

Ivanov A-G, Sane P-V, Simidjiev I, et al. 2012. Restricted capacity for PSI-dependent cyclic electron flow in petE mutant compromises the ability for acclimation to iron stress in Synechococcus sp. PCC 7942 cells. Biochimica et Biophysica Acta. 2012; 1817:1277-1284.

Sabine F, Jana H, Arne S, et al. Analysis of stress responses in the cyanobacterial strains Synechococcus sp. PCC 7942, Synechocystis sp. PCC 6803, and Synechococcus sp. PCC 7418; Osmolyte accumulation and stress protein synthesis. J Plant Physiol. 1999; 154:240-249.

Zwart F-J, Slow S, Payne R-J, et al. Glycine betaine and glycine betaine analogues in common foods. Food Chem. 2003; 83:197-204.

Keller M-D, Kiene R-P, Matrai P-A et al. Production of glycine betaine and dimethylsulfoniopropionate in marine phytoplankton.I. Batch culture. Mar Biol. 1999; 135:237- 248.

Incharoensakdi A, Karnchanatat A. Salt stress enhances choline uptake in the halotolerant cyanobacterium Aphanothece halophytica. Biochem Biophys Acta. 2003; 1621:102-109.

Vonshak A, Torzillo G, Tomaseli L. Use of chlorophyll fluorescence to estimate the effect of photoinhibition in outdoor cultures of Spirulina platensis. J Phycol. 1994; 6:31-34.

Bradford M-M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem. 1979; 72:248-254.

Grieve C-M, Grattan S-R. Rapid assay for determination of water soluble quaternary ammonium compounds. Plant Soil. 1983; 70:303-307.

Fan L-L, Masters B-S-S. Properties of purified kidney microsomal NADPH-cytochrome c reductase. Arch Biochem Biophys. 1974; 165:665-671.

Pan S-M, Moreau Y-C, Huang A-H-C. Betaine accumulation and betaine aldehyde dehydrogenase in spinach leaves. Plant Physiol. 1981; 67:1105-1108.

Nobuo K, Takashi H, Yoshito T, et al. Effect of overexpression of Escherichia coli kat E and bet genes on the tolerance for salt stress in a fresh water cyanobacterium Synechococcus sp. PCC 7942. Plant Sci. 2000; 159:281-288.

Neelam M, Ajay K. Effect of salt stress on proline metabolism in two high yielding genotypes of green gram. Plant Sci. 2005; 169:331-339.

Martin H. Molecular biology of cyanobacterial salt acclimation. FEMS Microbiol Rev. 2011; 35:87-123.

Tony C, Norio M. Enhancement of tolerance of abiotic stress by metabolic enginerring of betaines and other compatible solutes. Curr Opin Plant Biol. 2002; 5(3):250-257