การผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพโดยยีสต์และราคล้ายยีสต์ที่แยกได้จากบริเวณชายฝั่งเกาะสีชัง

Abstract

การคัดเลือกยีสต์และราคล้ายยีสต์ที่มีประสิทธิภาพในการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่คัดแยกได้จากบริเวณชายฝั่งเกาะสีชัง จังหวัดชลบุรี ราคล้ายยีสต์สายพันธุ์ Aureobasidium pullulans YTP6-14 มีประสิทธิภาพในการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพมากที่สุด และเมื่อเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อปรับปรุงสูตรที่ประกอบด้วยอัตราส่วนระหว่างกลูโคส 2.5 เปอร์เซ็นต์ และกลีเซอรอล 2.5 เปอร์เซ็นต์ เป็นแหล่งคาร์บอน เปปโตนเป็นแหล่งไนโตรเจนที่อัตราส่วน C:N เท่ากับ 300 ค่าพีเอชในอาหารเลี้ยงเชื้อ เท่ากับ 6.5 และบ่มที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ด้วยอัตราการเขย่า เท่ากับ 200 รอบต่อนาที เป็นระยะเวลา 7 วัน พบว่าค่าแรงตึงผิวในอาหารเลี้ยงเชื้อลดลงจาก 53 มิลลินิวตันต่อเมตร เหลือ 32 มิลลินิวตันต่อเมตร หรือมีค่าผลต่างแรงตึงผิว เท่ากับ 37 เปอร์เซ็นต์ และค่าการกระจายน้ำมันสูงสุด เท่ากับ 43.34±2.5 ตารางเซนติเมตร จากการศึกษาลักษณะคุณสมบัติของสารลดแรงตึงผิวชีวภาพ พบว่า มีค่าความเข้มข้นวิกฤตของการเกิดไมเซลล์ หรือ ค่า critical micelle concentration (CMC) เท่ากับ 39 มิลลิกรัมต่อเมตร ค่า Hydrophilic-lipophilic balance (HLB) เท่ากับ 10 - 14.27 และสามารถก่ออิมัลชันร่วมกับน้ำมันรำข้าวได้ดีที่สุด จากการศึกษาความเสถียรของสารลดแรงตึงผิวชีวภาพ พบว่าสารลดแรงตึงผิวชีวภาพมีความเสถียรต่อภาวะต่างๆ เช่น ความเข้มข้นเกลือ (1-12 เปอร์เซ็นต์ ) ค่าพีเอช (2-12) และอุณหภูมิ (4-100 องศาเซลเซียส) เมื่อเตรียมสารลดแรงตึงผิวชีวภาพให้บริสุทธิ์บางส่วนด้วยเทคนิค preparative TLC พบว่า สารลดแรงตึงผิวชีวภาพสามารถแบ่งเป็น 3 ลำดับส่วน ได้แก่ F1, F2 และ F3 ซึ่งลำดับส่วนที่ F2 และ F3 มีค่าการกระจายน้ำมันสูง จึงได้เลือกมาทำให้บริสุทธิ์ด้วยเทคนิค HPLC และจากการวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีของสารลดแรงตึงชีวภาพด้วยเทคนิค FI-MS และ 2D-NMR พบว่า สารลดแรงตึงผิวชีวภาพลำดับส่วนที่ F2-3 มีน้ำหนักมวลโมเลกุล เท่ากับ 168 ซึ่งคือสาร 5-hydroxy-2-decenoic acid deta-lactone หรือ Massoia lactone โดยถือเป็นการรายงานครั้งแรกที่พบว่าสาร Massoia lactone มีคุณสมบัติเป็นสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้จากราคล้ายยีสต์