การย่อยสลายทางชีวภาพของพอลิ(บีตา-ไฮดรอกซีแอลคาโนเอต) ที่ผลิตโดย Alcaligenes sp. A-04

Abstract

ผลิต PHA จาก Alcaligenes sp. A-04 โดยการใช้แหล่งคาร์บอนแตกต่างกัน ได้ PHA 4 ชนิดดังนี้ P(3HB) P(3HB-co-71%3HV) P(3HB-co-23%4HB) และ P(3HB-co-44%3HV-co-39%4HB) ผลิตสารพอลิเมอร์ให้ได้ปริมาณมากโดยการเลี้ยง Alcaligenes sp. A-04 ในถังหมักขนาด 5 ลิตร แล้วสกัดแยก ทำให้สารบริสุทธิ์และสะสมสาร PHA ทั้ง 4 ชนิดให้ได้ปริมาณมาก เพื่อเตรียมเป็นแผ่นฟิล์มสำหรับการทดสอบ การย่อยสลายทางชีวภาพของ PHA ที่ผลิตได้ด้วยปฏิกิริยาไฮโดรไลซีสในสารละลายฟอสเฟตบัฟเฟอร์ที่อุณหภูมิ 30 40 และ 55 ˚ซ โดยศึกษาจากการเปรียบเทียบค่าน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยโดยน้ำหนัก (Mw) และค่าน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยโดยจำนวน (Mn) หรือค่าดัชนีการกระจายของน้ำหนักโมเลกุล (PDI) พบว่า มีการย่อยสลายเกิดขึ้น โดยอัตราการย่อยสลายขึ้นกับชนิดของพอลิเมอร์และอุณหภูมิที่บ่ม อัตราการย่อยสลายเป็นดังนี้ P(3HB-co-23%4HB) > P(3HB-co-44%3HV-co-39%4HB) > P(3HB) > P(3HB-co-71%3HV) โดยที่ PHA ทุกชนิดมีอัตราการย่อยสลายสูงขึ้นเมื่อบ่มที่อุณหภูมิสูงขึ้นการย่อยสลายทางชีวภาพในดิน 5 ชนิด ที่อุณหภูมิ 30 40 และ 55 ˚ซ พบว่า อัตราการย่อยสลายของ P(3HB) และ P(3HB-co-71%3HV) เป็นดังนี้ ในกากตะกอนบำบัดน้ำเสีย > ดินจากการเผาขยะ > ปุ๋ยคอก > ดินจากการย่อยสลายขยะ > ดินปลูก ส่วนอัตราการย่อยสลายของ P(3HB-co-23%4HB) เป็นดังนี้ ในกากตะกอนบำบัดน้ำเสีย > ปุ๋ยคอก > ดินจากการเผาขยะ > ดินปลูก > ดินจากการย่อยสลายขยะ และอัตราการย่อยสลายของ P(3HB-co-44%3HV-co-39%4HB) เป็นดังนี้ ในกากตะกอนบำบัดน้ำเสีย > ปุ๋ยคอก > ดินจากการเผาขยะ > ดินจากการย่อยสลายขยะ > ดินปลูก และเมื่อบ่มที่อุณหภูมิสูงขึ้นมีผลช่วยเร่งอัตราการย่อยสลายให้เร็วขึ้น การเปลี่ยนแปลงค่าอุณหภูมิหลอมเหลว (Tm) และค่าเอนทัลปีของการหลอมเหลว (∆hf) มีความแตกต่างกัน โดยขึ้นกับองค์ประกอบที่เป็นส่วนผลึกและส่วนที่เป็นอสัณฐานของฟิล์มแต่ละชนิด การผุพังและการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวของฟิล์มจากการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงภายหลังการย่อยสลายทางชีวภาพทั้ง 2 ประเภท