| ชื่อเรื่อง | : | การพัฒนากระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการหมักของแบคทีเรียอะซิติกทนร้อนเพื่อการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม |
| นักวิจัย | : | ดวงทิพย์ มูลมั่งมี |
| คำค้น | : | acetic acid bacteria , immobilization , sorbitol dehydrogenase , sorbose , การตรึง , น้ำตาลซอโบส , เอนไซม์ซอบิทอลดีไฮโดรจีเนส , แบคทีเรียอะซิติกทนร้อน |
| หน่วยงาน | : | สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย |
| ผู้ร่วมงาน | : | - |
| ปีพิมพ์ | : | 2549 |
| อ้างอิง | : | http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG4780003 , http://research.trf.or.th/node/6204 |
| ที่มา | : | - |
| ความเชี่ยวชาญ | : | - |
| ความสัมพันธ์ | : | - |
| ขอบเขตของเนื้อหา | : | - |
| บทคัดย่อ/คำอธิบาย | : | งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความหลากหลายทางชีวภาพของแบคทีเรียอะซิติกทนร้อนที่ผลิตน้ำตาลซอโบสได้ และศึกษาพัฒนาการตรึงเซลล์และเอนไซม์ซอบิทอลดีไฮโดรจีเนสในวัสดุตรึงเพื่อการผลิตน้ำตาลซอโบส วิธีการทดลองทำการแยกแบคทีเรียอะซิติกจากแหล่งต่างๆ ในธรรมชาติ ให้เป็นแบคทีเรียบริสุทธิ์ นำมาจัดจำแนกโดยใช้ลักษณะทางสัณฐาน ปฏิกิริยาทางชีวเคมีและวิธีการหาลำดับเบสของ 16S rDNA ศึกษาความสามารถในการผลิตน้ำตาลซอโบสที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส และศึกษากิจกรรมเอนไซม์ซอบิทอลดีไฮโดรจีเนส ทำการแยกบริสุทธิ์เอนไซม์ด้วยวิธีคอลัมน์โครมาโตรกราฟี และศึกษาการตรึงเอนไซม์ การตรึงเซลล์ในวัสดุชนิดโซเดียมอัลจิเนต รวมทั้งได้ศึกษาปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อการผลิตน้ำตาลซอโบสที่อุณหภูมิสูง ผลการทดลองสามารถแบคทีเรียอะซิติกจำนวน 75 ไอโซเลต ซึ่งสามารถเจริญเติบโตได้ที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส จำนวน 36 ไอโซเลต จากการจัดจำแนกแบคทีเรียด้วยวิธีการทดสอบปฏิกิริยาทางชีวเคมีและการหาลำดับเบสของ 16S rDNA สามารถแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม และจำแนกได้เป็น Acetobacter pasteurianus จำนวน 5 ไอโซเลต, Gluconobacter frateurii จำนวน 22 ไอโซเลต และ Gluconacetobacter xylinus จำนวน 9 ไอโซเลต แบคทีเรียที่สามารถผลิตน้ำตาลซอโบสได้มีเพียงกลุ่มเดียวคือ G. frateurii จากการศึกษาการผลิตน้ำตาลซอโบสที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส กับกิจกรรมเอนไซม์ซอบิทอลดีไฮโดรจีเนสจาก G. frateurii ทั้งหมด 22 ไอโซเลต พบ G. frateurii KMUTT26 สามารถผลิตน้ำตาลซอโบสและให้กิจกรรมเอนไซม์สูงที่สุด จากการศึกษากิจกรรมเอนไซม์พบว่าอยู่บนเยื่อหุ้มเมมเบรน และมี PQQ เป็น prosthetic group เอนไซม์มีความเสถียรต่อทรีสบัฟเฟอร์ พีเอช 7.5 สามารถแยกบริสุทธิ์เอนไซม์ซอบิทอลดีไฮโดรจีเนสด้วย DEAE-Toyopearl และ CM-Toyopearl คอลัมน์โครมาโตร กราฟี โดยละลายเอนไซม์ด้วยดีเทอเจนท์ชนิดไม่มีประจุ คือ Mydol 10 เป็นเวลา 1 ชั่วโมง เอนไซม์บริสุทธิ์มีน้ำหนักโมเลกุล 80 กิโลดาลตัน มีกิจกรรมสูงสุดที่พีเอช 5.0 สามารถออกซิไดซ์น้ำตาลแอลกอฮอล์ได้หลายชนิด เอนไซม์บริสุทธิ์มีความเสถียรต่ออุณหภูมิสูงสุดที่ 32 องศาเซลเซียส ในขณะที่เอนไซม์ที่ยังอยู่ในเยื่อหุ้มเมมเบรนมีความเสถียรสูงถึง 38 องศาเซลเซียส การผลิตน้ำตาลซอโบสด้วยวิธีการตรึงเอนไซม์บริสุทธิ์ เยื่อหุ้มเมมเบรนและเซลล์แบคทีเรียในโซเดียมอัลจิเนต พบว่าเอนไซม์บริสุทธิ์ผลิตน้ำตาลซอโบสได้ดีที่สุดที่ 25 องศาเซลเซียสเมื่อเปรียบเทียบกับที่ 30 และ 37 องศาเซลเซียส ในขณะที่การตรึงเอนไซม์จากเยื่อหุ้มเมมเบรนและเซลล์ให้ผลการผลิตสูงกว่าในที่อุณหภูมิ 30 และ 37 องศาเซลเซียส ตามลำดับ สภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตซอโบสด้วยวิธีการตรึงเอนไซม์จากเยื่อหุ้มเมมเบรนและตรึงเซลล์คือใช้ซอบิทอล 15 เปอร์เซ็นต์ ให้อากาศ 100 รอบต่อนาที ซึ่งสามารถนำเม็ดอัลจิเนตกลับมาใช้เพื่อการผลิตซอโบสได้ใหม่จำนวน 2-4 ครั้ง This research aims were to study diversity of thermotolerant acetic acid bacteria produce L-sorbose and develop cell and enzyme immobilization for L-sorbose production. The experiments were performed by isolation of acetic acid bacteria from natural sources to pure cultures and followed by identification using morphology, biochemical tests and 16S rDNA sequencing. The bacterial cultures were further performed the experiments on L-sorbose production at 37°C and measurement of sorbitol dehydrogenase activity. The enzyme sorbitol dehydrogenase was purified by column chromatographies. Immobilized cell and enzyme with sodium alginate as well as the factors affecting to L-sorbose production at high temperature by immobilized cell or enzyme were also conducted. As the results, seventy-five isolates of acetic acid bacteria were isolated. Among these, thirty-six isolates grew at 37°C. Identification of acetic acid bacteria by biochemical tests and 16S rDNA gene sequencing divided into 3 groups which identified to be 3 isolates of Acetobacter pasteurianus, 22 isosates of Gluconobacter frateurii and 9 isolates of Gluconacetobacter xylinus. G. frateurii was the only group that produced L-sorbose. Determination of L-sorbose production at 37°C and sorbitol dehydrogenase activity from 22 isolates of G. frateurii found that G. frateurii KMUTT26 produced the highest L-sorbose as well as enzyme activity. Sorbitol dehydrogenase activity was located in cytoplasmic membrane and had PQQ as the prosthetic group. Enzyme was stabilized in Tris-HCl buffer pH 7.5. The enzyme was solubilized with nonionic detergent, Mydol 10 and the enzyme was successively purified with DEAE-Toyopearl and CM-Toyopearl column chromatography. The purified enzyme had molecular mass of 80 kDa and optimum pH at 5.0. The purified enzyme oxidized various sugar alcohols and stabilized at 32°C, while enzyme activity on cytoplasmic membrane was stabilized at 38°C. L-Sorbose production with immobilized pure enzyme, cytoplasmic membrane and cell in sodium alginate showed that immobilized pure enzyme produced L-sorbose at 25°C higher than that of 30 and 37°C, where as immobilized cytoplasmic membrane and cell produced higher amount at 30 and 37°C, respectively. Using 15% sorbitol with aeration at 100 rpm was found to be the optimum condition for L-sorbose production with immobilized cytoplasmic membrane and cell in which the alginate beads could be recycle for 2-4 times. |
| บรรณานุกรม | : |
ดวงทิพย์ มูลมั่งมี . (2549). การพัฒนากระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการหมักของแบคทีเรียอะซิติกทนร้อนเพื่อการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม.
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. ดวงทิพย์ มูลมั่งมี . 2549. "การพัฒนากระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการหมักของแบคทีเรียอะซิติกทนร้อนเพื่อการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม".
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. ดวงทิพย์ มูลมั่งมี . "การพัฒนากระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการหมักของแบคทีเรียอะซิติกทนร้อนเพื่อการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม."
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2549. Print. ดวงทิพย์ มูลมั่งมี . การพัฒนากระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการหมักของแบคทีเรียอะซิติกทนร้อนเพื่อการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2549.
|
