วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2553

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตพอลิ(3-ไฮดรอกซีบิวทิเรต-โค-3-ไฮดรอกซีวาเลอเรต) หรือ PHBV จาก Bacillus megaterium P-12 ที่คัดแยกได้ใหม่ ผลการศึกษาพบว่า กล้าเชื้อ B. megaterium P-12 เจริญได้ดีที่สุดเมื่อเลี้ยงในอาหารเลี้ยงกล้าเชื้อ Basal Culture Medium (BCM) ที่มีค่าความเป็นกรด-ด่างเริ่มต้นเท่ากับ 7.0 และบ่มที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เนื่องจากได้น้ำหนักเซลล์แห้งสูงสุดเท่ากับ 6.15 กรัมต่อลิตรในชั่วโมงที่ 12 จากนั้นได้ศึกษาผลของแหล่งคาร์บอนซึ่งเป็นน้ำตาลที่มีต่อการเจริญและสังเคราะห์พอลิ(3-ไฮดรอกซีบิวทิเรต) หรือ P(3HB) เพื่อเป็นแนวทางในการหาแหล่งคาร์บอนที่มีราคาไม่แพงมาใช้ทดแทน พบว่า B. megaterium P-12 สามารถเจริญและสังเคราะห์ P(3HB) ได้ดีที่สุดในซูโครส โดยมีน้ำหนักเซลล์แห้งและปริมาณ P(3HB) สูงสุดเท่ากับ 3.26 กรัมต่อลิตร และ 56.64 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักเซลล์แห้ง ตามลำดับ ที่ชั่วโมง 18 ขณะที่เมื่อเลี้ยงในน้ำอ้อยซึ่งเป็นแหล่งคาร์บอนที่มีราคาไม่แพง พบว่า ได้ปริมาณ P(3HB) ใกล้เคียงกันคือมีค่าเท่ากับ 56.46 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักเซลล์แห้งเมื่อเลี้ยง B. megaterium P-12 ในน้ำอ้อยที่มีความเข้มข้นของน้ำตาลรวมเท่ากับ 20.0 กรัมต่อลิตร แต่ได้น้ำหนักเซลล์แห้งสูงกว่าและใช้เวลาในการผลิตสั้นกว่าโดยมีค่าสูงสุดเท่ากับ 9.22 กรัมต่อลิตรตั้งแต่ชั่วโมงที่ 6 การใช้น้ำอ้อยและเกลือโซเดียมวาเลอเรตเป็นแหล่งคาร์บอนสาหรับผลิตเป็นสารตั้งต้นของโมโนเมอร์ 3-ไฮดรอกซีบิวทิเรตหรือ 3HB และ 3-ไฮดรอกซีวาเลอเรตหรือ 3HV ตามลำดับ พบว่า อัตราส่วนของแหล่งคาร์บอนผสมระหว่างน้ำอ้อยที่มีความเข้มข้นของน้ำตาลรวม 10.0 กรัมต่อลิตรกับเกลือโซเดียมวาเลอเรต 10.0 กรัมต่อลิตรและมียูเรีย 1.0 กรัมต่อลิตรเป็นแหล่งไนโตรเจน ได้ปริมาณ 3HV อยู่ในช่วงที่ต้องการ คือมีค่าเท่ากับ 21 โมลเปอร์เซ็นต์ โดยมีน้ำหนักเซลล์แห้งเท่ากับ 3.78 กรัมต่อลิตร คิดเป็นปริมาณ PHBV เท่ากับ 37.06 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักเซลล์แห้งที่ชั่วโมง 12 จากนั้นจึงเพิ่มผลผลิต PHBV โดยการเลี้ยงเชื้อในถังหมักขนาด 5 ลิตร พบว่า B. megaterium P-12 เจริญและสังเคราะห์ PHBV ได้สูงขึ้นโดยมีน้ำหนักเซลล์แห้งเพิ่มเป็น 4.89 กรัมต่อลิตรและปริมาณ PHBV สูงขึ้นเป็น 41.36 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักเซลล์แห้ง ผลการศึกษาสมบัติทางเคมีกายภาพบางประการของ PHBV ที่ผลิตได้ พบว่ามีอุณหภูมิหลอมเหลว อุณหภูมิกลาสทรานสิชันและน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยเท่ากับ 143.44 องศาเซลเซียส -17.09 องศาเซลเซียส และ 6.53 x 10⁵ ดาลตัน ตามลำดับ