การปรับปรุงสายพันธุ์ Aspergillus niger WU-2223L โดยการกลายพันธุ์เพื่อเพิ่มผลผลิตกรดมะนาวจากแป้งมันสำปะหลังโดยวิธีการหมักในอาหารเหลว

Abstract

การปรับปรุงสายพันธุ์ Aspergillus niger WU-2223L เพื่อเพิ่มผลผลิตกรดมะนาวในอาหารเลี้ยงเชื้อเหลวที่มีแป้งมันสำปะหลังเป็นแหล่งคาร์บอน ในระดับขวดเขย่า โดยการกลายพันธุ์อย่างต่อเนื่องระหว่างแสงอัลตราไวโอเลตสลับกับสาร เอ็น-เมธิล-เอ็น-ไนโตร-เอ็น-ไนโตรโซกัวนิดีน (NTG) แล้วคัดเลือกสายพันธุ์ที่ผลิตเอนไซม์โปรติเอสลดลง แต่ผลิตเอนไซม์ย่อยแป้งและกรดเพิ่มขึ้น เปรียบเทียบกับสายพันธุ์ตั้งต้น WU-2223L พบว่าสายพันธุ์กลายที่คัดเลือกทั้ง 11 สายพันธุ์สามารถผลิตกรดมะนาวได้สูงกว่าสายพันธุ์ตั้งต้น 2.7-4.6 เท่า ผลิตเอนไซม์กลูโคอะมิเลสได้สูงกว่าสายพันธุ์ตั้งต้น 1.9-2.7 เท่า แต่ผลิตเอนไซม์โปรติเอสลดลง 1.3-80 เท่า สายพันธุ์ตั้งต้น WU-2223L สามารถผลิตกรดมะนาวได้ 11.33 กรัมต่อลิตร และมีแอคติวิตีของเอนไซม์กลูโคอะมิเลสและเอนไซม์โปรติเอสสูงสุดเป็น 5.18 และ 0.24 หน่วยต่อมิลลิลิตร ตามลำดับ เมื่อเลี้ยงในอาหารสูตร SL ที่มีแป้งมันสำปะหลังเข้มข้น 70 กรัมต่อลิตร เป็นแหล่งคาร์บอน จากสายพันธุ์กลายที่คัดเลือกทั้ง 11 สายพันธุ์ พบว่าสายพันธุ์ MUNU-22 สามารถผลิตกรดมะนาวได้สูงสุดเป็น 52.57 กรัมต่อลิตร ซึ่งสูงกว่าสายพันธุ์ตั้งต้น 4.6 เท่า มีแอคติวิตีของเอนไซม์ กลูโคอะมิเลสสูงสุดเป็น 10.99 หน่วนต่อมิลลิลิตร ซึ่งสูงกว่าสายพันธุ์ตั้งต้น 2.3 เท่า แต่มีแอคติวิตีของเอนไซม์โปรติเอสเพียง 0.12 หน่วยต่อมิลลิลิตร ต่ำกว่าสายพันธุ์ตั้งต้น 2 เท่า เมื่อตรวจดูภายใต้กล้องจุลทรรศน์ พบว่าสายพันธุ์ MUNU-22 มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาแตกต่างจากสายพันธุ์ตั้งต้นอย่างเห็นได้ชัด เมื่อเลี้ยงบนจานอาหาร PDA และในอาหารสูตร SL ที่ใช้แป้งมันสำปะหลังเป็นแหล่งคาร์บอน