การผลิตและการศึกษาสมบัติของเอนไซม์ไซโคลนเดกซ์ทริน กลูคาโนทรานสเฟอเรสจาก Bacillus spp.

Abstract

จากการตรวจหาสายพันธุ์แบคทีเรียที่ผลิตเอนไซม์ CGTase พบว่าบาซิลลัสสายพันธุ์ TISTR ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่แยกจากดินในประเทศไทย 57 สายพันธุ์ ไม่มีการผลิตเอนไซม์ CGTase ในอาหารเลี้ยงเชื้อ medium I pH 7.2 ที่อุณหภูมิ 30°ซ. เป็นเวลา 5 วัน ส่วน Bacillus All ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่แยกจากดินในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้สามารถผลิตเอนไซม์ CGTase ได้ปริมาณสูงในอาหารเลี้ยงเชื้อ medium II pH 9.0 ที่อุณหภูมิ 37 °ซ. เป็นเวลา 3 วัน เมื่อเลี้ยง Bacillus All ในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีแป้งชนิดต่างๆ พบว่าแป้งข้าวเจ้า แป้งข้าวโพดและ soluble starch จะเหนี่ยวนำให้ CGTase ผลิต CD ได้ดีกว่าแป้งข้าวเหนียว แป้งมันสำปะหลังและแป้งสาลี เมื่อใช้แป้งข้าวเหนียว แป้งมันสำปะหลัง และ soluble starch เป็นลับสเตรตของเอนไซม์ จะให้แอคติวิตีของ CGTase ดีกว่าการใช้แป้งข้าวเจ้า แป้งข้าวโพดและแป้งสาลี จากการวิเคราะห์สารไซโคลเดกซ์ทรินที่ได้โดยวิธี TLC และ HPLC พบว่าเป็นไซโคลเดกซ์ทรินชนิดเบตา (β) เอนไซม์ CGTase นี้มีความบริสุทธิ์ชิ้น 59 เท่า หลังจากการผ่านขั้นตอนการดูดซับเอนไซม์โดยแป้ง ตกตะกอนด้วยแอมโมเนียซัลเฟต 40 – 80 เปอร์เซนต์ แยกโดยคอลัมน์ ดีอีเออี – เซลลูโลส และคอลัมน์เซฟาเด็กซ์จี – 100 เมื่อทำการแยกเอนไซม์ที่ผ่านคอลัมน์ เซฟาเด็กซ์จี – 100 โดยดิสค์โพลีอะไครลาไมด์ เจล อิเลคโตรโฟรีซีส แล้วติดตามแถบโปรตีนด้วยสีย้อมดูแมสซี บริลเลียนท์บลูอาร์ 250 และย้อมสี Dextrinizing activity ของเอนไซม์พบว่ามีแถบชัดเจน 2 แถบ แต่เมื่อแยกโดย เอสดีเอส โพลีอะไครลาไมด์ เจล อิเลคโตรโฟรีซีส พบว่ามีแถบชัดเจนเพียงแถบเดียว แสดงว่าเอนไซม์ CGTase อาจเป็นไอโซเอนไซม์ มีน้ำหนักโมเลกุล 72,000 ดาลตัน แต่มีประจุต่างกัน เอนไซม์ CGTase ที่ยังไม่ได้ทำให้บริสุทธิ์ และทำให้บริสุทธิ์บางส่วนมีคุณสมบัติคล้ายกัน คือมีช่วงการทำงานที่ดีของ CGTase activity ที่ pH 4-9 และที่อุณหภูมิ 40 – 50 °ซ. เอนไซม์มีความเสถียรที่ pH 6-9 และที่อุณหภูมิต่ำกว่า 50 °ซ.