การผลิตเซลลูโลสโดย Acetobacter xylinum ที่อุณหภูมิสูง

Abstract

งานวิจัยนี้คัดแยกเชื้อแบคทีเรียที่มีความสามารถในการผลิตเซลลูโลสได้จากผลไม้ต่างๆ 108 ไอโซเลต และพบว่าเชื้อ G9 G11 G16 R9 และ R9/2 สามารถผลิตเซลลูโลสได้ในอุณหภูมิสูง เมื่อทำการทดสอบทางชีวเคมีและทดสอบ 16s rDNA sequence เทียบกับเชื้อ Type strain พบว่าทั้ง 5 ไอโซเลต เป็น Acetobacter xylinum ที่อุณหภูมิ 37ํซ และ 40 ํซ เชื้อ G9 เป็นสายพันธุ์ที่สามารถเจริญและสร้างแผ่นวุ้นเซลลูโลสได้ดี และที่ 42 ํซ สามารถเจริญและสร้างแผ่นวุ้นเซลลูโลสได้ดีที่สุด จึงเลือกเชื้อนี้มาศึกษาผลของปริมาณสารอินทรีย์ต่อการผลิตแผ่นวุ้นเซลลูโลส โดยเติมน้ำตาลซูโครสในอาหารน้ำมะพร้าวที่มีปริมาณน้ำตาลอยู่ 3.07%(w/v) 0 1 3 และ 5%(w/v) แลคเตท 0 0.1 0.15 และ 0.2%(v/v) และเมไธโอนีน 0 0.0025 0.0050 และ 0.0075%(w/v) พบว่าเมื่อเติมน้ำตาลซูโครส 5%(w/v) เชื้อ G9 สร้าง แผ่นวุ้นหนาที่สุด เมื่อบ่มที่ 37ํซ 40 ํซ และ 42 ํซ คือ 14.91 7.12 และ 5.79 มิลลิเมตร ผลผลิตเซลลูโลส 3.54 2.477 และ 1.05 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ การเติมแลคเตทปริมาณ 0.15 %(v/v) เชื้อสร้างแผ่นวุ้นที่ 37 ํซ หนาสุด 15.03 มิลลิเมตร ผลผลิตเซลลูโลส 3.68 กรัมต่อลิตร และถ้าเติมแลคเตท 0.20 %(v/v) เชื้อสร้างแผ่นวุ้นที่ 40 ํซ และ 42 ํซ หนา 7.55 และ 4.12 มิลลิเมตร ผลผลิตเซลลูโลส 3.49 และ 2.25 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ และการเติมเมไธโอนีน 0.0075%(w/v) เชื้อสร้างแผ่นวุ้นหนา 14.78 มิลลิเมตรที่ 37 ํซ ผลผลิตเซลลูโลส 3.75 กรัมต่อลิตร การเติมเมไธโอนีน 0.0025%(wv) เชื้อสร้างแผ่นวุ้นที่ 40 ํซ และ 42 ํซ หนา 4.16 และ 3.85 มิลลิเมตร ผลิตเซลลูโลสได้ 2.05 และ 1.25 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ เมื่อทำการทดลองใส่สารอินทรีย์ทั้ง 3 ชนิดร่วมกันในอาหารเหลวน้ำมะพร้าว พบว่า อาหารเหลวน้ำมะพร้าวที่เติมน้ำตาล 5%(w/v) แลคเตท 0.2%(v/v) และ เมไธโอนีน 0.005 %(w/v) เชื้อ G9 สามารถเจริญและให้ผลผลิตเซลลูโลสสูงสุด ที่อุณหภูมิ 37 ํซ 40 ํซ และ 42 ํซ ให้วุ้นหนา 15.55 8.56 และ 4.57 มิลลิเมตร ปริมาณเซลลูโลส 4.15 3.51 และ 2.54 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ เมื่อทดลองนำเชื้อ G9 มาเลี้ยงในอาหารน้ำชา พบว่า ให้ผลผลิตสูงกว่าเลี้ยงในอาหารน้ำมะพร้าว และเมื่อแยกสารตามลำดับส่วนด้วยเทคนิค Gel filtration chromatography ได้ fraction ทั้งหมด 95 fraction และพบว่าที่มีผลต่อการผลิตเซลลูโลสของเชื้อคือ fraction ที่ 40 42 45 46 53 54 55 และ 56 ในขณะที่ fraction ที่ให้ผลดีที่สุดสำหรับการเจริญและผลิตเซลลูโลสคือ fraction ที่ 53 ซึ่งในลำดับนี้มีองค์ประกอบในรูปของโปรตีน น้ำตาลทั้งหมด และสารประกอบฟีนอลิก ในรูปของ gallic acid อยู่ในปริมาณ 0.019 0.134 และ 0.308 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ