การผลิตเพนนิซิลิน เอซิเลส จาก Proteus rettgeri ในถังหมัก

Abstract

Proteus rettgeri SPS-6 เป็นจุลชีพที่สามารถผลิตเอนไซม์เพนนิซิลน เอซิเลสได้แบบ con-stitutive เมื่อเจริญในอาหารสูตรปรับต่ำที่ใช้กลูโคสเป็นแหล่งต้นตอคาร์บอนเดี่ยว จากการศึกษาแหล่งต้นตอคาร์บอนที่เหมาะสมต่อการเจริญ และการผลิตเอนไซม์เพนนิซิลิน เอซิเลส ของ Proteus rettgeri SPS-6 ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่ผลิตเพนนิซิลิน เอซิเลสได้สูง พบว่า เมื่อเจริญ P. rettgeri SPS-6 ในอาหารสูตรปรับต่ำที่เสริมด้วยแป้งไฮโตรไลซ์ 1.0% ที่อุณหภูมิ 28 °ซ. จะให้แอคติวิตีของเอนไซม์สูงสุดประมาณ 160 หน่วย/มก.โปรตีนรวมของเซลล์ โดยที่การสังเคราะห์เอนไซม์เพนนิซิลิน เอซิเลส ของ P. rettgeri SPS-6 จะถูกกดดันด้วยปฏิกิริยาคะตาโบไลท์ รีเพรสชั่น เมื่อใช้ความเข้มข้นของแป้งไฮโดรไลซ์สูงกว่านี้ นอกจากนี้ ยังสามารถใช้สารละลายกลูโค-เดกตริน (แบะแซ) เป็นแหล่งต้นตอคาร์บอนได้ดีเช่นเดียวกัน แต่ไม่สามารถใช้กากน้ำตาล (10%) หรือกรดอะมิโนซีสเตอีน (0.25%) เป็นแหล่งต้นตอคาร์บอนของการเจริญ และผลิตเอนไซม์ได้ ในขณะที่ กรดอะมิโนแอสปาร์ติกสามารถเพิ่มการเจริญของสายพันธุ์ SPS-6 ได้สูงขึ้นแต่ความสามารถในการสังเคราะห์เพนนิซิลน เอซิเลสลดต่ำลง ส่วนกรดอะมิโนวาลีนจะยับยั้งทั้งการสั่งเคราะห์เอนไซม์และการเจริญ P. rettgeri SPS-6 สามารถใช้เกลือแอมโมเนียมซัลเฟต และยูเรียเป็นแหล่งต้นตอไนโตรเจนได้ดีพอ ๆ กัน ในขณะที่ สารละลายย่อยด้วยกรดกำมะถันของกากถั่วเหลืองจะมีผลไปยับยั้งการผลิตเอนไซม์เพนนิซิลิน เอซเลส และเมื่อลดอุณหภูมิของการเลี้ยงเชื้อลงที่ 25 °ซ. และปรับ pH เริ่มต้นของอาหารเลี้ยงเชื้อเป็น 7.8 เซลล์ P rettgeri SPS-6 จะให้แอคติวิตีของไซม์สูงขึ้นเกือบ 1.5 เท่า (280 หน่วย/มก.โปรตีนรวม) และในการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการเจริญ และการผลิตเอนไซม์ของ P. rettgeri SPS-6 ในถังหมักขนาด 5 ลิตร พบว่า การใช้ความเร็วในการกวน 300 รอบ/นาที, อัตราการให้อากาศ 0.5 ปริมาตรอากาศ ต่อ ปริมาตรน้ำหนัก ต่อ นาที ควบคุมอุณหภูมิไว้ที่ 25 °ซ. เมื่อปรับ pH เริ่มต้นของอาหารเลี้ยงเชื้อเป็น 7.8 P. rettgeri SPS-6 จะให้ค่าแอคติวิตีสงสดของเอนไซม์สูงประมาณ 320 หน่วย/มก.โปรตีนรวม การป้อนกลูโคสอย่างต่อเนื่องเพื่อศึกษาระดับความเข้มข้นของกลูโคสในอาหารเลี้ยงเชื้อระหว่าง 2-3 มก./มล. ไม่มีผลในการเพิ่มแอคติวิตีของเพนนิซิลิน เอซิเลส แต่อย่างใด