การผลิตอัลคาไลน์โปรตีเอสจากเชื้อแบคที่เรียที่คัดแยกได้จากดินภายใต้สภาวะการหมักแบบเติมกะ

เศรษฐวัชร ฉ่ำศาสตร์; กรองจันทร์ รัตนประดิษฐ์

dc.contributor.author	เศรษฐวัชร ฉ่ำศาสตร์
dc.contributor.author	กรองจันทร์ รัตนประดิษฐ์
dc.contributor.other	มหาวิทยาลัยบูรพา. คณะวิทยาศาสตร์
dc.date.accessioned	2020-01-07T09:03:28Z
dc.date.available	2020-01-07T09:03:28Z
dc.date.issued	2561
dc.identifier.uri	http://dspace.lib.buu.ac.th/xmlui/handle/1234567890/3732
dc.description.abstract	แบคทีเรียที่มีความสามารถในการผลิตเอนไซม์อัลคาไลน์โปรตีเอสซึ่งคัดแยกได้จากตัวอย่างดินภายในประเทศ สายพันธุ์ Bacillus cohnii มีประสิทธิภาพในการสร้างเอนไซม์ดีที่สุด เมื่อใช้อาหารสูตร BPMM พีเอช 10 ที่มีเด็กซ์ทรินเป็นแหล่งคาร์บอนและกากถั่วเหลืองเป็นแหล่งไนโตรเจน ภายใต้อุณหภูมิ 37 ºC เมื่อศึกษาเปรียบเทียบประสิทธิภาพของเทคนิคในการเพาะเลี้ยง B. cohnii สำหรับ การผลิตอัลคาไลน์โปรตีเอสในถังหมักขนาด 5 ลิตร พบว่า B. cohnii มีประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซม์สูงสุด เมื่อเพาะเลี้ยงด้วยเทคนิคการเพาะเลี้ยงแบบเติมกะ โดยใช้อาหารเพาะเลี้ยง BPMM พีเอช 10 ที่มีเด็กซ์ทรินเป็นแหล่งคาร์บอนและกากถั่วเหลืองเป็นแหล่งไนโตรเจน ความเข้มข้น 2 เท่า ไม่มีการเติมสับสเตรทและไม่มีการควบคุมค่าพีเอช อุณหภูมิ 37 ºC อัตราการให้อากาศ 1 vvm ความเร็วใบกวน 500 rpm เติมอาหารที่ระยะ deceleration phase ด้วยอาหารที่มีองค์ประกอบและความเข้มข้นเดียวกันกับในถังหมัก อัตราคงที่ที่ 0.65 L/h ทาให้สามารถวัดค่าอัตราการเจริญจาเพาะ (μ) ได้ 0.124 h-1 อัตราการจำเพาะของการสร้างเอนไซม์ (qp) ได้ 1.785 U/g cell.h ค่ากิจกรรมเอนไซม์และอัตราการสร้างเอนไซม์สูงสุดเท่ากับ 9.51 U/mL และ 0.396 U/mL/h ตามลาดับ โดยค่าที่วัดได้สูงกว่าเทคนิคการเพาะเลี้ยงแบบกะถึง 1.6 เท่า เมื่อนำเอนไซม์ไปตกตะกอนด้วยแอมโมเนียมซัลเฟตที่ความเข้มข้นอิ่มตัวร้อยละ 60-80 ทาให้ได้กิจกรรมจำเพาะของเอนไซม์สูงสุดมีค่าเท่ากับ 1.93 ยูนิตต่อมิลลิกรัมโปรตีน และเอนไซม์มีความบริสุทธิ์เพิ่มขึ้น 1.7 เท่า อัลคาไลน์โปรตีเอสที่ผ่านการทำบริสุทธิ์บางส่วนด้วยวิธีนี้ สามารถทางานได้ดีในช่วงพีเอชประมาณ 9.5 ถึง 11 โดยมีค่าพีเอชที่เหมาะสมต่อกิจกรรมการทางานที่พีเอช 10 และมีเสถียรภาพในช่วงพีเอชที่กว้างระหว่าง 7-12 อุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการทำงานของเอนไซม์คือ 70 องศาเซลเซียส และมีเสถียรภาพต่ออุณหภูมิในช่วง 30 ถึง 50 องศา เซลเซียส สามารถถูกยับยั้งการทำงานได้โดยสาร EDTA ที่ความเข้มข้น 10 mM ส่วนสาร PMSF และ 1,10-phenantroline มีผลยับยั้งกิจกรรมของเอนไซม์อัลคาไลน์โปรตีเอสได้ประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ที่ความเข้มข้น 10 mM นอกจากนี้ ยังพบว่าเอนไซม์ยังความคงตัวอยู่ได้ในสภาวะที่มีสารลดแรงตึงผิว ชนิดที่ไม่มีประจุ (Nonionic surfactant) และสารฟอกขาว ได้แก่ triton x-100, tween 80 และ H2O2 ที่ความเข้มข้นทั้ง 0.5 และ 1 เปอร์เซ็นต์ ภายใต้สภาวะที่มีไอออนของโลหะ Mn2+, Zn2+, Cu2+, Ca2+, Fe2+ และ Mg2+ ที่ความเข้มข้น 1 มิลลิโมลาร์ จะทำให้เอนไซม์มีกิจกรรมเพิ่มสูงขึ้น	th_TH
dc.description.sponsorship	งานวิจัยนี้ได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยจากงบประมาณเงินรายได้จากเงินอุดหนุนรัฐบาล (งบประมาณแผ่นดิน) ประจำปีงบประมาณ พ.ศ. 2559	th_TH
dc.language.iso	th	th_TH
dc.publisher	คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา	th_TH
dc.title	การผลิตอัลคาไลน์โปรตีเอสจากเชื้อแบคที่เรียที่คัดแยกได้จากดินภายใต้สภาวะการหมักแบบเติมกะ	th_TH
dc.title.alternative	Alkaline Protease Production by Bacterial Isolated from Soil Using Fed-batch Fermentation Technique	en
dc.type	Research	th_TH
dc.author.email	Saethawa@buu.ac.th	th_TH
dc.author.email	k_ratanapradit@yahoo.com	th_TH
dc.year	2561	th_TH
dc.description.abstractalternative	The alkaline protease producing bacteria, Bacillus cohnii, isolated from soil in Thailand showed the highest enzyme activity when cultivated in BPMM medium, pH 10, with dextrin and soybean meal as carbon and nitrogen source at 37 ºC. The efficiency of various cultivation techniques for alkaline protease production from this strain was observed in 5-L fermenter. The results revealed that cultivation of B. cohnii using fed-batch fermentation technique in BPMM medium, pH 10, containing dextrin and soybean meal as carbon and nitrogen source with non-substrate adding and nonpH controlling, at 37 ºC, aeration rate 1 vvm, agitation speed 500 rpm, feeding with the same medium concentration when its growth was deceleration phase at dilution rate of 0.90 L/h were the most suitable. Consequently, the specific growth rate (μ) and specific alkaline protease production rate (qp) of 0.124 h-1 and 1.785 U/g cell.h, respectively, and the maximum enzyme activity and enzyme productivity of 9.51 U/mL and 0.396 U/mL/h that were higher than using batch cultivation technique for 1.6 times. Partial purification of enzyme by ammonium sulfate precipitation at 60-80% saturated concentration with 1.7 fold increase in specific activity (1.93 U/mg). The optimum pH of partial purified was found to be 10 and stable in the broad pH range (7.0-12.0). This enzyme retains 100% activity at its optimum temperature of 70 ºC. The thermo stability exhibited at temperature ranged from 30-50 ºC. Furthermore, in the presence of Mn2+, Zn2+, Cu2+, Ca2+, Fe2+ and Mg2+ enhanced enzyme activity at low concentration (1mM). Divalent cation chelator EDTA inhibited enzyme activity by 50% while the inhibition caused by PMSF and 1,10-phenantroline were 30% and this enzyme also stable in the presence of nonionic surfactant and bleaching.	en
dc.keyword	อัลคาไลน์โปรตีเอส	th_TH
dc.keyword	การหมักแบบเติมกะ	th_TH