วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการผลิตโคพอลิเมอร์ชนิดพอลิ(3-ไฮดรอกซีบิวทิเรต-โค-3-ไฮดรอกซีวาเลอเรต) หรือ PHBV จากการเลี้ยง Bacillus megaterium P-12 แบบสองระยะ พบว่า กล้าเชื้อ B. megaterium P-12 ที่เหมาะสมคือกล้าเชื้อที่เจริญในอาหาร Basal culture medium (BCM) ได้น้ำหนักเซลล์แห้งสูงสุดเท่ากับ 5.15 กรัมต่อลิตรในชั่วโมงที่ 12 และอัตราการเจริญจำเพาะสูงสุดเท่ากับ 0.29 ในชั่วโมงที่ 6 ของการเลี้ยงเชื้อ การเลี้ยง B. megaterium P-12 ในระดับถังหมักขนาด 5 ลิตรในระยะแรกใช้กล้าเชื้ออายุ 6 ชั่วโมง ใช้น้ำอ้อยเป็นแหล่งคาร์บอนและยูเรียเป็นแหล่งไนโตรเจน ผลของปริมาณกล้าเชื้อเริ่มต้นและความเข้มข้นน้ำตาลในน้ำอ้อยเริ่มต้นต่อการผลิตเซลล์ พบว่า เมื่อใช้ปริมาณกล้าเชื้อเริ่มต้น 10 เปอร์เซ็นต์ต่อปริมาตรอาหารเลี้ยงเชื้อ ความเข้มข้นน้ำตาลเริ่มต้นเท่ากับ 30 กรัมต่อลิตร เป็นภาวะที่เหมาะสมสำหรับขั้นตอนการผลิตเซลล์ ซึ่งได้น้ำหนักเซลล์แห้งสูงสุดเท่ากับ 14.79 กรัมต่อลิตร ณ ชั่วโมงที่ 6 ของการเลี้ยงเชื้อ จากนั้นทำการศึกษาเพื่อเพิ่มผลผลิตของเซลล์ โดยการเพิ่มปริมาณของแหล่งไนโตรเจน(ยูเรีย)ในอาหารเลี้ยงเชื้อ พบว่าที่อัตราส่วนของแหล่งคาร์บอนต่อไนโตรเจน C/N (โมล/โมล) เท่ากับ 10 ต่อ 1 ได้น้ำหนักเซลล์แห้งเพิ่มขึ้นเป็น 19.07 กรัมต่อลิตร ณ ชั่วโมงที่ 9 ของการเลี้ยงเชื้อ จากนั้นศึกษาการผลิต PHBV โดยเติมแหล่งคาร์บอนผสมระหว่างน้ำตาลในน้ำอ้อย (แหล่งคาร์บอนตั้งต้นของมอนอเมอร์ 3HB) และโซเดียมโพรพิโอเนต (แหล่งคาร์บอนตั้งต้นของมอนอเมอร์ 3HV) พบว่า การเติมแหล่งคาร์บอนผสมที่ประกอบด้วยน้ำตาล 9 กรัมต่อลิตร และโซเดียมโพรพิโอเนต 4.5 กรัมต่อลิตร ที่ชั่วโมงที่ 6 ของการเลี้ยงเชื้อ ได้ความเข้มข้นของ PHBV เท่ากับ 4.67 กรัมต่อลิตร ปริมาณ PHBV เท่ากับ 23.01 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักเซลล์แห้ง และสัดส่วนของ 3HV เท่ากับ 17 โมลเปอร์เซ็นต์ ณ ชั่วโมงที่ 9 ของการเลี้ยงเชื้อ โดยความเข้มข้นของโคพอลิเมอร์ PHBV ที่ได้จากงานวิจัยนี้สูงกว่าการผลิตโดยการเติมโซเดียมโพรพิโอเนตในอาหารเลี้ยงเชื้อตั้งแต่เริ่มต้น 4 เท่า โดยได้ความเข้มข้น PHBV เท่ากับ 1.27 กรัมต่อลิตร หรือคิดเป็นสัดส่วนโดยโมลของ 3HV เท่ากับ 25 โมลเปอร์เซ็นต์ ณ ชั่วโมงที่ 12 ของการเลี้ยงเชื้อ การสกัดและทำบริสุทธิ์โคพอลิเมอร์ที่ผลิตได้เพื่อวิเคราะห์สมบัติบางประการ พบว่า มีอุณหภูมิหลอมเหลว อุณหภูมิกลาสทรานสิชัน ความสามารถในการต้านแรงดึงเปอร์เซ็นต์การยืด และมอดูลัสของสภาพยืดหยุ่น เท่ากับ 162 องศาเซลเซียส -0.9 องศาเซลเซียส 41 MPa 2.7 เปอร์เซ็นต์ และ 2.4 GPa ตามลำดับ