การตรึงเอนไซม์ไซโคลเดกซ์ทรินไกลโคซิลทรานสเฟอเรสบนตัวค้ำอนินทรีย์

Abstract

เมื่อนำเอนไซม์ไซโคลเดกซ์ทรินไกลโคซิลทรานสเฟอเรส จาก Bacillus All ที่ทำให้บริสุทธิ์ขั้น 15 เท่า ไปทดลองตรึงด้วยวิธีดูดซับแบบกายภาพบน ไคโตแซน อลูมินา คาร์บอน เม็ดแก้วพรุน และซิลิกา ที่ pH 6.0 พบว่าซิลิกาเป็นตัวค้ำที่เหมาะสมที่สุด โดยมีประสิทธิภาพการตรึงเท่ากับ 54% ของแอคติวิตีที่ใส่ตั้งต้น และเมื่อทดลองนำเอนไซม์ตรึงนี้ไปผลิตไซโคลเดกซ์ทริน พบว่าไม่เหมาะสมที่จะใช้งานต่อไป เนื่องจากเอนไซม์ค่อยๆหลุดออกจากตัวค้ำในระหว่างการผลิต ได้ทดลองตรึงเอนไซม์นี้ด้วยวิธีโคเวเลนต์บนตัวค้ำ 5 ชนิดเดิม ที่ pH 6.0 โดยใช้สารกระตุ้นอะมิโนโพรพิลไตรเอทอกซีไซเลนและกลูทารัสดีไฮด์ พบว่าเอนไซม์สามารถตึงบนอะลูมินาได้ดีที่สุดคิดเป็น 71% ของแอคติวิตีตั้งต้น ความสามารถในการตรึงเอนไซม์ไซโคลเอกซ์ทรินไกลโคซิลทรานสเฟอเรสของอะลูมินาที่กระตุ้นด้วย 1.0% อะมิโนไตรเอทอกซีไซเลน และ 0.25% กลูทารัสดีไฮด์ มีค่าเท่ากับ 258 ยูนิต/กรัมอะลูมินา เอนไซม์ตรึงมีค่า pH และอุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการเร่งปฏิกิริยาเท่ากับ 7 และ 55ºซ. ขณะที่ค่าของเอนไซม์อิสระเท่ากับ 6 และ 60ºซ. ตามลำดับ ความเสถียรต่อ pH ของเอนไซม์ทั้งสองสภาวะอยู่ในช่วง 4.5 – 9.0 เท่ากัน และเอนไซม์ตรึงจะมีค่าความเสถียรต่ออุณหภูมิ 55ºซ. ซึ่งมากกว่าเอนไซม์อิสระ สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตไซโคลเดกว์ทรินของเอนไซม์ตรึงแบบต่อเนื่อง คือ ความเข้มข้นของสับสเตรทเท่ากับ 1.5% อัตราการป้อนสับสเตรทเท่ากับ 5 มิลลิกรัมต่อชั่วโมง โดยสามารถผลิตไซโคลเดกซ์ทรินได้นานคงที่ 5 วัน และมีอัตราการผลิตเท่ากับ 72% และสามารถผลิตได้นานขึ้นโดยไม่มีจุลินทรีย์ปนเปื้อน เมื่อเติม 0.02% โซเดียมเอไซต์ ส่วนในการผลิตไซโคลเดกซ์ทรินแบบไม่ต่อเนื่องในถังปฏิกิริยา เอนไซม์ตรึงมีอัตราการเปลี่ยนแป้งเป็นไซโคลเดกซ์ทรินได้ 78% และนำมาใช้ผลิตได้ซ้ำถึง 10 ครั้ง โดยปริมาณไซโคลเดกซ์ทรินที่ผลิตได้จะลดลงประมาณ 40% ภายหลังการใช้งานครั้งที่ 10