ประวัติ (Background)

สาหร่ายสไปรูลิน่า (Spirulina) เป็นแหล่งโปรตีนและมีสารเคมีมูลค่าสูง จำพวกกรดไขมันจำเป็น เช่น กรดลิโนลิอิก และกรดแกมมาลิโนเลนิก (GLA) รวมทั้งมีสารให้สีที่เป็นรงควัตถุในการรับแสง พวก คลอโรฟิลล์ที่ให้สีเขียว ไฟโคไซยานินให้สีฟ้า และแคโรทีนอยด์ที่ให้สีส้มแดง ซึ่งสามารถสกัดสารสีเหล่านี้จากสาหร่าย สไปรูลิน่าได้ และมีการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร และเครื่องสำอาง

กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพสาหร่าย (Algal Biotechnology) เป็นหน่วยงานหนึ่งใน R&D Cluster มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี มีการดำเนินงานโดยทีมอาจารย์จากคณะทรัพยากรชีวภาพและเทคโนโลยี ร่วมกับนักวิจัยของสถาบันพัฒนาและฝึกอบรมโรงงานต้นแบบ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี และนักวิจัยจากหน่วยปฏิบัติการวิจัยและพัฒนาวิศวกรรมชีวเคมีและโรงงานต้นแบบ ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ โดยเริ่มการดำเนินงานประมาณปี พ.ศ. 2530 ด้วยโครงการ “การนำน้ำทิ้งจากโรงงานแป้งมันสำปะหลังมาเป็นแหล่งอาหารเพื่อใช้เลี้ยงสาหร่ายสไปรูลิน่า” ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (BIOTEC) และได้ดำเนินการวิจัยด้านการเพาะเลี้ยงสาหร่าย สไปรูลิน่า การพัฒนาสายพันธุ์ ตลอดจนทำการวิจัยในระดับชีวโมเลกุลเกี่ยวกับการแสดงออกของยีนและเอ็นไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์สารเคมีมูลค่าสูงในสาหร่ายสไปรูลิน่า อย่างต่อเนื่องมาเป็นเวลากว่า 20 ปี

ในปี พ.ศ. 2545 ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีแห่งชาติ ร่วมกับกลุ่มวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพสาหร่ายจัดตั้งกลุ่ม Spirulina Consortium โดยมีเป้าหมายเพื่อผลักดันให้เกิดความร่วมมือระหว่างภาคเอกชนและกลุ่มวิจัยฯ เพื่อให้เกิดเครือข่าย การแลกเปลี่ยนข้อมูลทางวิชาการ ซึ่งจะนำไปสู่การให้คำปรึกษาและการแก้ไขปัญหา เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตของภาคอุตสาหกรรม รวมถึงกลุ่มวิจัยสามารถผลิตงานวิจัยให้ตรงต่อความต้องการของภาคอุตสาหกรรม และพัฒนาสู่ความเป็นเลิศทางวิชาการของกลุ่มวิจัยด้านนี้ต่อไป

วัตถุประสงค์

1. พัฒนาเทคนิคการเพาะเลี้ยง และพัฒนาสายพันธุ์ที่มีคุณค่าเชิงพาณิชย์
2. ศึกษาการสังเคราะห์สารเคมีมูลค่าสูงในสาหร่ายสไปรูลิน่า
3. ใช้สาหร่ายสไปรูลิน่าเป็นโมเดลของพืช สำหรับการศึกษาการตอบสนองต่อสภาวะกดดัน (stress respond) ทั้งการสังเคราะห์แสงและกาหายใจ
4. ส่งเสริมให้เกิดความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยและหน่วยงานเอกชนภาคอุตสาหกรรมที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีชีวภาพสาหร่าย

งานวิจัยและพัฒนาของกลุ่มเน้น 3 แนวทางหลัก ดังนี้

1. การเพาะเลี้ยง (Mass Cultivation)
มุ่งเน้นให้ได้ผลผลิตและประโยชน์จากผลผลิตมากที่สุด มีงานวิจัยถึงผลของปัจจัยสิ่งแวดล้อมต่อการเจริญของสาหร่ายสไปรูลิน่า การพัฒนาและคัดเลือกสายพันธุ์ การพัฒนาสูตรอาหาร และการศึกษาด้านการจำลองทางคณิตศาสตร์ (math model) ของระบบเพาะเลี้ยง

2. สารเคมีมูลค่าสูง (High Value Chemicals)
มีการดำเนินงานวิจัยเพื่อให้เกิดองค์ความรู้เกี่ยวกับสารเคมีมูลค่าสูงในสาหร่ายสไปรูลิน่า โดยศึกษาวิจัยสภาวะการเลี้ยง อิทธิพลของปัจจัยแวดล้อมต่อการสร้างสารต่างๆ ในสาหร่าย สไปรูลิน่า การสกัดสารเคมีมูลค่าสูง เช่น ลิปิดหรือ GLA ไฟโคไซยานิน และโพลีแซคคาไรด์จากสาหร่ายสไปรูลิน่า รวมถึงการศึกษาคุณสมบัติการเป็นสารออกฤทธิ์ชีวภาพ (Bioactive compound) ของสารต่างๆในสาหร่าย  สไปรูลิน่า

 

3. การศึกษาด้านชีวโมเลกุล (Molecular biology)
มุ่งเน้นให้เกิดความรู้ความเข้าใจด้านสรีวิทยาของสาหร่ายสไปรูลิน่า รวมถึงกลไกการควบคุม และการสังเคราะห์กรดไขมันจำเป็น และไฟโคไซยานิน โดยมีงานวิจัยด้าน Transformation Proteomic Genomic และ In silico Spirulina modeling

การถ่ายทอดเทคโนโลยี

• เทคโนโลยีการเพาะเลี้ยง และการออกแบบระบบ
• กระบวนการสกัดสารเคมีมูลค่าสูงจากสาหร่ายสไปรูลิน่า

การบริการ

• ให้คำปรึกษา
• บริการตรวจวิเคราะห์คุณภาพสาหร่าย
• จัดฝึกอบรมแก่นักวิชาการ ภาคเอกชน รวมทั้งบุคคลที่สนใจเทคนิค และหลักการการเพาะเลี้ยง

 

สาหร่ายสไปรูลิน่า (อาร์โธรสไปร่า)

หนังสือสาหร่ายสไปรูลิน่า (อาร์โธรสไปร่า) มีเนื้อหาด้านความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับสาหร่ายสไปรูลิน่า และได้รวบรวมผลงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการนำสาหร่ายนี้ไปใช้ประโยชน์ในด้านเภสัชกรรม อาหารสัตว์ และสิ่งแวดล้อม รวมทั้งเกณฑ์มาตรฐานความปลอดภัยของสาหร่ายสไปรูลิน่า
แปลและเรียบเรียงโดย รัตนา ชัยกล้าหาญ,  ณัฐยาภรณ์  ชิระสุวรรณ และรศ.บุษยา  บุนนาค
ISBN 978-974-456-680-5; 51 หน้า
ราคา 130 บาท
การสั่งซื้อ  รายละเอียด

ผลงาน

การจดสิทธิบัตร

ชื่อผลงาน: การพัฒนากระบวนการสร้างกรดไขมันที่มีพันธะคู่สามพันธะในโมเลกุล, gamma-linolenic acid หรือ GLA และ alpha-linolenic acid หรือ ALA โดยการพัฒนาลำดับ         นิวคลีโอไทด์และลำดับกรดอะมิโนของยีนเดลต้า 6-ดีแสททูเรส (delta 6- desaturase) และยีน เดลต้า 12-ดีแสททูเรส (delta 12-desaturase) ของไซยาโนแบคทีเรียสไปรูลิน่า (Spirulina platensis) ในเซลล์ยีสต์ Saccharomyces cerevisiae
ผู้ประดิษฐ์: นส. พีรดา พรหมมีเนตร, นส. อภิรดี หงส์ทอง, นส. ภาวิณี เกิดฤทธิ์, Ms. Sanjukta Subudhi, นาง สุภาภรณ์ ชีวะธนรักษ์
ยื่นจดในประเทศไทย เมื่อตุลาคม 2549

ผลงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารในประเทศ

1. Chirasuwan, N., Chaiklahan, R., Ruengjitchatchawalya, M., B. Bunnag and Tanticharoen, M. 2007 “Anti HSV-1 Activity of Spirulina platensis Polysaccharide” Kasetsart J. (Nat. Sci.) 41: 311-318. 
2. Prommeenate, P., Kurdrit, P. Sirijuntarut, M. and Hongsthong, A. 2007 “Expression of Fatty Acid Desaturase Enzymes from Cyanobacterium Spirulina platensis in Yeast Saccharomyces cerevisiae” Kasetsart J. (Nat. Sci.) 41(1): 130-135. 
3. Chaiklahan, R., Khonsarn, N., Chirasuwan, N., Ruengjitchatchawalya, M. Bunnag, B. and Tanticharoen, M. 2007 “Response of Spirulina platensis C1 to High Temperature and High Light Intensity” Kasetsart J. (Nat. Sci.) 41(1):123-129. 
4. Kunsuk, J., Ruengjitchawalaya, M., Chaiklahan, R.,Hongsthong, A., Bunnag, B. and Tanticharoen, M. 2004 “Effect of berberine on fatty acid composition in plasma and thylakoid membrane in Spirulina sp. Journal of Scientific Research Chulalongkorn University (Section T), ปีที่ 3 ฉบับพิเศษ 1, 279-286.

ผลงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารต่างประเทศ

1.  Subudhi, S., Kurdrid, P., Hongsthong, A., Sirijuntarut, M., Cheevadhanarak, S. and Tanticharoen, M. 2008 "Isolation and functional characterization of Spirulina D6D gene promoter: Rple of a putative GntR transcription factor in transcriptional regulation of D6D gene expression" Biochemical and Biophysical Research Communication, 365:643-649.
2. Hongsthong, A., Sirijuntarut, M., Prommeenate, P., Thammathorn, S., Bunnag, B., Cheevadhanarak, S. and Tanticharoen, M. 2007 “Revealing differentially expressed proteins in two morphological forms of Spirulina platensis by proteomic analysis” Molecular Biotechnology, 36: 123-130. 
3. Kurdrid, P., Subudhi, S., Cheevadhanarak, S., Tanticharoen, M. and Hongsthong, A. 2007 “Effect of two intermediate electron donors, NADPH and FADH2, on Spirulina delta 6-desaturase co-expressed with two different immediate electron donors, cytochrome b5 and ferredoxin, in Escherichia coli” Mol. Biol. Rep., 34: 261-266.
4. Hongsthong A., Subudhi, S., Sirijuntarut, M., Kurdrid, P. and Cheevadhanarak, S. 2006. Revealing the complementation of ferredoxin by cytochrome b5 in Spirulina-delta 6-desaturation reaction by N-terminal fusion and coexpression of fungal-cytochrome b5 domain and Spirulina-delta 6-acyl-lipid desaturase. Appl. Microbiol. Biotechnol. 72:1192-1201. 
5. Kurdrit, P., Subudhi, S., Hongsthong, A., Ruengjitchatchawalya, M. and Tanticharoen, M. 2005 “Functional expression of Spirulina -delta 6-desaturase gene in Yeast Saccharomyces cerevisiae” Mol. Biol. Reports, 32(4):215-226. 
6. Ruengjitchatchawalya, M., Kov?cs, L., Mapaisansup, T., Sallai, A., Gombos, Z., Ponglikitmongkol, M. and Tanticharoen, M. 2005 “Higher plant-like fluorescence induction and thermoluminescence characteristics in cyanobacterium, Spirulina mutant defective in PQH2 oxidation by cytb6/f complex” Journal of Plant Physiology, 162: 1123-1132. 
7. Hongsthong, A., Subudhi, S., Sirijuntarat, M. and Cheevadhanarak, S. 2004 “Mutation study of conserved amino acid residues of Spirulina delta 6-acyl-lipid desaturase showing involvement of histidine 313 in the regioselectivity of the enzyme. App. Microbiol. Biotechnol.66: 74-84. 
8. Hongsthong, A., Paithoonrangsarid, K., Phapugrangkul, P., Deshnium, P., Sirijuntarat, M., Subhudhi, S., Cheevadhanarak, S. and Tanticharoen, M. 2004 “The expression of three desaturase genes of Spirulina platensis in Escherichia coli DH5a–Heterologous expression of Spirulina-desaturase genes, Mol. Biol. Reports. 31: 177-189. 
9. Hongsthong, A., Deshnium, P., Paitoonrangsarid, K., Cheevadhanarak, S. and Tanticharoen, M. 2003. “Differential Responses of Three Acyl-Lipid Desaturases to Immediate Temperature Reduction Occurring in Two Lipid Membranes of Spirulina platensis Strain C1” J. Biosci. Bioeng. 96(6), 519-524. 
10. Hongsthong, A., Deshnium, P., Paitoonrangsarid, K., Phapugrangkul, P., Tanticharoen, M. and Cheevadhanarak, S. “Effect of temperature on the desaturase genes translation in Spirulina platensis C1.” Journal of Applied Phycology. . (Proceeding)
11. Ruengjitchatchawalya, M., Chirasuwan, N., Chaiklahan, R., Bunnag, B., Deshnium, P. and Tanticharoen, M. 2002. “Photosynthetic characteristics of a mutant of Spirulina plantensis.” Journal of Applied Phycology. 14: 71-76.
12. Meesapyodsuk, D., Reed, D.W., Cheevadhanarak, S., Deshnium, P. and Covello,P.S. 2001. “Probing the mechanism of a cyanobacterial delta 9 fatty acid desaturase frome Spirulina platensis C1 (Arthrospira sp. PCC9438)” Comparative Biochemistry and Physiology PartB. 129: 831-835. 
13. Deshnium, P., Paitoonrangsarid, K., Suphatrakul, A., Meesapyodsuk, D., Tanticharoen, M. and Cheevadhanarak, S. 2000 “Temperature-independent and dependent expression of desaturase genes in filamentous cyanobacterium Spirulina platensis C1 (Arthrospira sp PCC9438).” FEMS Micro. Lett.184:207-213. 
14. Nomsawai, P., Tandeau. de Marsac, N., Claude Thomas, J., Tanticharoen, M. and Cheevadhanarak, S. 1999 “Light regulation of phycobilisome structure and gene expression in Spirulina platensis C1 (Arthrospira sp. PCC9438)” Plant Cell Physioloy.40(12): 1194-1202.
15. Vonshak, A., Kancharaksa, N., Bunnag, B. and Tanticharoen, M.1996 “Role of light and photosynthesis on the acclimation process of the cyanobacterium Spirulina platensis to salinity stress” Journal of Applied Phycology.. 8:119-124.
16. Vonshak, A., Chanawongse, L., Bunnag, B. and Tanticharoen, M.1996 “Light acclimation and photoinhibition in three Spirulina platensis (cyanobacteria) isolates”. Journal of Applied Phycology. 8:35-40.
17. Vonshak, A., Chanawongse, L., Bunnag, B. and Tanticharoen, M.1995 “Physiological characterization of Spirulina platensis isolates: Response to light and salinity” Plant Physiology. 14:161-166.
18. Tanticharoen, M., Reungjichachawali, M., Boonag, B., Vonktaveesuk, P., Vonshak, A. and Cohen, Z. 1994 “Optimization of g-linolenic acid (GLA) production in Spirulina platensis”. Journal of Applied Phycology. 6:295-300. 
19. Chanawongse, L., Lee, Y.K., ., Bunnag, B. and Tanticharoen, M. 1994 “Productivity of the cyanobacterium Spirulina platensis in cultures using sunlight” Bioresource Technology. 48:143-148.
20. Cohen, Z, Reungjichachawali, M., Siangdung, W. and Tanticharoen, M. 1993. Production and partial purification of g-linolenic acid and some pigments from Spirulina platensis. Journal of Applied Phycology. 5:109-115. 
21. Cohen, Z, Reungjichachawali, M., Siangdung, W., Tanticharoen, M. and Heimer, Y.M. 1993 “Herbicide-resistant lines of microalgae: growth and fatty acid composition” Phytochemistry 34(4): 973-978.
22. Tanticharoen, M., Bunnag, B. and Vonshak, A. 1993 “Cultivation of Spirulina using Secondary treated starch wastewater” Australasian Biotechnology. 3:223-226.

 สนใจเอกสารฉบับเต็มติดต่อ e-mail: อีเมลนี้จะถูกป้องกันจากสแปมบอท แต่คุณต้องเปิดการใช้งานจาวาสคริปเพื่ออ่านมันได้ , อีเมลนี้จะถูกป้องกันจากสแปมบอท แต่คุณต้องเปิดการใช้งานจาวาสคริปเพื่ออ่านมันได้

 บุคคลากรของกลุ่ม

ที่ปรึกษา

• ศ.ดร.มรกต ตันติเจริญ
• รศ.ดร. ศักรินทร์ ภูมิรัตน

คณะทำงาน

• รศ. บุษยา บุนนาค
• รศ.ดร. สุภาภรณ์ ชีวะธนรักษ์
• ผศ.ดร. มารศรี เรืองจิตชัชวาลย์
• ดร. อภิรดี หงส์ทอง
• ดร.วิภาวรรณ เสียงดัง
• ดร.กัลยาณี ไพฑูรย์รังสฤษดิ์
• Dr. Sanjukta Sabudhi
• ดร. พีรดา พรหมมีเนตร
• นางวัฒนา เชฐกุล
• นางสาวรัตนา ชัยกล้าหาญ
• นางสาวณัฐยาภรณ์ ชิระสุวรรณ
• นางสาวมธุรา สิริจันทรัตน์
• นางสาวสุดารัตน์  ดุลสวัสดิ์
• นางภาวิณี รักเรืองเดช
• นางสาวทิพวรรณ มาไพศาลทรัพย์
• นางสาวรยากร ยุทธนาสิริกุล

ที่อยู่

กลุ่มวิจัย เทคโนโลยีชีวภาพสาหร่าย
สถาบันพัฒนาและฝึกอบรมโรงงานต้นแบบ

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี วิทยาเขตบางขุนเทียน
83 หมู่ 8 แขวงท่าข้าม เขตบางขุนเทียน กรุงเทพฯ 10150
โทรศัพท์: 0 2470 7484 แฟกซ์: 0 2452 3455