การผลิตเอนไซม์แอลฟาอะมัยเลส และกลูโคอะไมเลสจากจุลินทรีย์สายพันธุ์ที่คัดเลือกได้ในถังหมักสำหรับการสลายแป้งมันสำปะหลัง

Abstract

เอนไซม์แอลฟาอะไมเลสเป็นเอนไซม์ที่มีบทบาทสำคัญต่อกระบวนการลิควิแฟคชันของแป้ง จากการวิจัยพบว่า อาหารเลี้ยงเชื้อที่เหมาะสมต่อกระบวนการผลิตเอนไซม์แอลฟาอะไมเลสแบบ Submerge โดย B. licheniformis กล่าวคือ ให้กิจกรรมเอนไซม์สูงและมีราคาถูกประกอบด้วย แหล่งคาร์บอน ได้แก่ แป้งมันสำปะหลัง ความเข้มข้น 2 กรัมต่อลิตร และแหล่งไนโตรเจน ได้แก่ น้ำแป้งถั่วเหลือง ความเข้มข้น 9 กรัมต่อลิตร ส่วนสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตเอนไซม์ คือ พีเอชเท่ากับ 6.0 อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส โดยสูตรอาหารเลี้ยงเชื้อและสภาวะดังกล่าวทำให้ได้ค่ากิจกรรมเอนไซม์แอลฟาอะไมเลส เท่ากับ 28.56 หน่วยต่อมิลลิลิตร ซึ่งลดลงจากสูตรอาหารเลี้ยงเชื้อเริ่มต้นที่ให้ค่ากิจกรรมเอนไซม์แอลฟาอะไมเลสเท่ากับ 34.14 หน่วยต่อมิลลิลิตร เนื่องจากมีการตัดยีสต์สกัดออกจากสูตรอาหารและมีการแทนที่ทริปโทนด้วยน้ำแป้งถั่วเหลืองเพือลดต้นทุนการผลิต และจากการเพาะเลี้ยง B. licheniformis แบบ Batch ที่สภาวะที่ทำการทดลอง พบว่า การผลิตเอนไวม์แอลฟาอะไมเลสของ B. licheniformis มีลักษณะเป็น Growth-associated ที่มีค่าอัตราการเจริญจำเพาะสูงสุด (u max) เท่ากับ 0.39 ต่อชั่วโมง ได้กิจกรรมเอนไซม์สูงสุดเท่ากับ 30.09 หน่วยต่อมิลลิลิตร ในเวลา 24 ชั่วโมง มีค่าน้ำหนักเซลล์แห้งสูงสุดเท่ากับ 1.39 กรัมต่อลิตร ระยะเวลาของระยะ Lag (t-lag) เท่ากับ 1.46 ชั่วโมง Doubling time (t-d) เท่ากับ 1.76 ชั่วโมง ผลผลิตเอนไซม์แอลฟาอะไมเลส ต่อมวลเซลล์ (Yp/x) เท่ากับ 20060.70 หน่วยต่อกรัมน้ำหนักแห้ง ผลผลิตเอนไซม์แอลฟาอะไมเลสต่อสับสเตรท (Yp/s) เท่ากับ 2221.45 หน่วยต่อกรัมสีบสเตรท อัตราการผลิตเอนไซม์สูงสุด (Maximum enzyme production rate) เท่ากับ 1253.8 หน่วยต่อลิตรต่อชั่วโมง และค่า Maximum specific activity เท่ากับ 16082.84 หน่วยต่อกรัมโปรตีน