การผลิตเอทานอลโดยเชื้อรากลุ่มไวต์รอต

Abstract

การคัดเลือกเชื้อรากลุ่มไวต์รอตจำนวน 6 สายพันธ์ คือ Coriolus versicolor, Flammulina velutipes, Pleurotus cornucopiae, Peurotus cornucopiae, Pleurotus ostreatus, Pleurotus sajor-caju, และ Schizophylum commune ที่สามารถผลิตเอนไซม์แอลกอฮอล์ดีไฮโดรจิเนสซึ่งเป็นเอนไซม์ สำคัญในการผลิตเอทานอล และมีเอนไซม์ในการย่อยสลายองค์ประกอบหลักของวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร พบว่า C. versicolor เอนไซม์แอลกอฮอล์ดีไฮโดรจิเนสมีค่าแอคติวิตีจำเพาะสูงสุด 2.583 U/mg protein การผลิตเอนไซม์ในกลุ่มที่ย่อยสลายลิกนิน ได้แก่ เอนไซม์ลิกนินเปอร์ออกซิเดส แมงกานีสเปอร์ออกซิเดส และแลคเคส พบว่า F. veutipes ให้ค่าเอนไซม์แอคติวิตีสูงที่สุดคือ 8.55x10[superscript-2] U/ml, 9.86x10[superscript-2] U/ml และ 4.09x10[superscript-2] U/ml ตามลำดับรองลงมาคือ C. versicolor ให้ค่าเอนไซม์แอคติวิตี 9.11x10[superscript-2] U/Ml, 2.41x10[superscript-2] U/ml และ 1.75x[superscript-2] U/ml ตามลำดับ การผลิตเอนไซม์ที่ย่อยสลายเซลลูโลส ซึ่งได้แก่ เอกโซกลูคาเนส เอนโดกลูคาเนส และบีตา-กลูโคซิเดส พบว่าเชื้อ S. commune ให้ค่าแอคติวิตีสูงที่สุด คือ 8.38x10[superscript-2] U/ml, 25.39x10[superscript-2] U/ml และ 17.29x10[superscript-2] U/ml ตามลำดับ และรองลงมาคือ C. versicolor ให้ค่าเอนไซม์แอคติวิตี 5.65x10[superscript-2] U/ml 23.63x10[superscript-2] U/ml และ 13.60x10[superscript-2] U/ml ตามลำดับ จากนั้นเลือก C. versicolor ซึ่งมีค่าแอคติวิตีของแต่ละกลุ่มเอนไซม์ดีที่สุด นำมาหมักในระดับขวดเขย่าเพื่อผลิตเอทานอล โดยใช้กลูโคสและเซลลูโลสเป็นสับสเตรต พบว่าในการใช้กลูโคสที่ความเข้มข้น 30 กรัมต่อลิตร ได้ความเข้มข้นเอทานอล 2.193 กรัมต่อลิตร เมื่อเปลี่ยนสับสเตรตเป็นเซลลูโลส 2 ชนิดที่มีคุณสมบัติในการละลายต่างกัน คือ microcrystalline cellulose (Avicel) ซึ่งเป็นเซลลูโลสที่ละลายน้ำได้ต่ำ และ carboxymethyl cellulose (CMC) ซึ่งเป็นเซลลูโลสที่ละลายน้ำได้ดี ที่ความเข้มข้น 10 กรัมต่อลิตร C versicolor สามารถผลิตเอทานอลได้ความเข้มข้น 0.634 กรัมต่อลิตร และ 0.322 กรัมต่อลิตรตามลำดับ