การผลิตสารลีแวนด้วยเอนไซม์ลีแวนซูเครสเพื่อการประยุกต์ใช้กับกากของเสียอุตสาหกรรมด้วยเอนไซม์แบบตรึง

Abstract

Bacillus siamensis เป็นจุลินทรีย์ที่สามารถผลิตเอนไซม์ลีแวนซูเครส (Levansucrase) ซึ่งมีความสามารถในการย่อยสลายซูโครสผ่านกระบวนการไฮโดรไลซิส (Hydrolysis) และทำหน้าที่ในการเชื่อมต่อโมเลกุลผ่านกระบวนการทรานส์ฟรุกโตซิลเลชัน (Transfructosylation) เกิดเป็นสารลีแวน (Levan) ซึ่งเป็นสารประเภทพอลิแซ็กคาไรด์ (Polysaccharide) งานวิจัยนี้จึงศึกษา การทำบริสุทธิ์เอนไซม์จากจุลินทรีย์ Bacillus siamensis และศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตสารลีแวนด้วยเอนไซม์ลีแวนซูเครสที่ความเข้มข้นของซูโครส ความเป็นกรด-ด่าง (pH) ของฟอตเฟสบัฟเฟอร์และอะซิเตทบัฟเฟอร์และอุณหภูมิพบว่า มีโปรตีนทั้งหมด 5 ชนิด หลังจากทำเอนไซม์บริสุทธิ์และสามารถเพิ่มความบริสุทธิ์ของลีแวนซูเครสได้ 11.47และสามารถเก็บเกี่ยวเอนไซม์ได้ร้อยละ78.75 ซึ่งมีกิจกรรมจำเพาะของเอนไซม์เท่ากับ 15.95 IU/mg ซึ่งสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตลีแวนเท่ากับความเข้มข้นซูโครส 20% (w/v) pH 6ของฟอตเฟสบัฟเฟอร์ อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส นาน 48 ชั่วโมง ซึ่งเป็นสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตลีแวน โดยที่สภาวะของฟอตเฟตบัฟเฟอร์และอะซิเตทบัฟเฟอร์ไม่มีผลแตกต่างอย่าง มีนัยสำคัญ โดยมีกิจกรรมเอนไซม์สูงสุด 0.4 IU/mL และสามารถผลิตลีแวนได้สูงสุด 14.59% (w/v) จากนั้นทำการศึกษา การบำบัดของเสียอุตสาหกรรมอาหาร พบว่า กิจกรรมเอนไซม์มีค่าสูงสุด 0.066 IU/mL และศึกษาการบำบัดของเสียอุตสาหกรรมอาหารด้วยเอนไซม์ลีแวนซูเครสแบบตรึง พบว่า กิจกรรมเอนไซม์ มีค่าสูงสุด 0.023 IU/mL จากการศึกษาสรุปได้ว่า เอนไซม์ลีแวนซูเครสบริสุทธิ์สามารถเปลี่ยนรูปของเสียให้เป็นสารลีแวน ซึ่งเป็นสารที่มีมูลค่า เพื่อส่งเสริมให้มีการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์สุขภาพ