ความหลากหลายของยีสต์และการผลิตเอทานอลโดยยีสต์ที่คัดเลือกได้โดยใช้ระบบการตรึงเซลล์

Abstract

ยีสต์ที่สามารถใช้น้ำตาลกลูโคสเพื่อการเจริญคัดแยกจากโรงงานน้ำตาล 5 แห่งที่อุณหภูมิ 30 ºซ รวม 29 ไอโซเลต และ 40 ºซ รวม 99 ไอโซเลต แยกยีสต์ที่สามารถใช้น้ำตาลไซโลสเพื่อการเจริญจากป่าพรุหนองจำรุงและจากลำไส้แมลงที่อุณหภูมิ 30 ºซ รวม 205 ไอโซเลต ผลการพิสูจน์เอกลักษณ์ของยีสต์ทั้งหมดที่แยกได้ด้วยลำดับดีเอ็นเอของ LSU rRNA ตำแหน่ง D1/D2 พบว่า ยีสต์ที่แยกได้อยู่ในจีนัส Saccharomyces, Candida, Pichia, Issactchenkia, Blastobotyrys, Cyberlindnera, Zygoascus, Meyerozyma, Ogataea, Schwanniomyces, Schizosaccharomyces, Hanseniaspora, Galactomyces และ Trichosporon ประกอบด้วยยีสต์ที่ทราบสปีชีส์ 32 สปีชีส์และยีสต์ที่ยังไม่ทราบสปีชีส์ 12 สปีชีส์ จากยีสต์ซึ่งไม่ทราบสปีชีส์ ได้เลือกยีสต์ที่ถูกพบมากที่สุดที่คัดแยกได้จากแมลงกุดจี่ยักษ์มาศึกษาลักษณะสมบัติและได้เสนอตั้งชื่อสปีชีส์ใหม่ว่า Trichosporon heliocopridis sp. nov ลักษณะสำคัญที่แตกต่างจากสปีชีส์ใกล้เคียงในจีนัส Trichosporon คือไม่มีเอ็นไซม์ยูรีเอส ผลการหมักเอทานอลของยีสต์ที่ใช้น้ำตาลกลูโคสเพื่อการเจริญที่อุณหภูมิ 30 ºซ พบว่า 7 ไอโซเลต สามารถผลิตเอทานอลสูงกว่ายีสต์สายพันธุ์ควบคุม Saccharomyces cerevisiae TISTR 5596 (0.47 กรัมเอทานอล/กรัมกลูโคส) ที่อุณหภูมิ 40 ºซ พบว่า 34 ไอโซเลตสามารถผลิตเอทานอลสูงกว่า 0.25 กรัมเอทานอล/กรัมกลูโคส โดยไอโซเลต G40-6-2-2 สามารถผลิตเอทานอลได้สูงที่สุดเท่ากับ 0.42 กรัมเอทานอล/กรัมกลูโคส การเพิ่มประสิทธิผลการหมักเอทานอลจากกากน้ำตาลของ S. cerevisiae G40-6-2-2 พบว่าเซลล์ตรึงแบบเกาะจับกับกากใยหัวมันสำปะหลังผลิตเอทานอลได้สูงกว่าเซลล์อิสระ 10.95% ผลผลิตเอทานอลของเซลล์ตรึงแบบเกาะจับกับกากใยหัวมันสำปะหลังร่วมกับการหุ้มด้วยแคลเซียมอัลจิเนตสูงกว่าของเซลล์ตรึงแบบหุ้มด้วยแคลเซียมอัลจิเนตอย่างเดียวแต่ต่ำกว่าของเซลล์ตรึงแบบเกาะจับกับกากใยหัวมันสำปะหลัง สันนิษฐานว่ากากใยหัวมันสำปะหลังนอกจากช่วยปกป้องเซลล์จากภาวะเครียดต่างๆในระหว่างการหมัก เซลล์ยีสต์จากการหมักเอทานอลก่อนหน้าที่เกาะอยู่กับกากใยหัวมันสำปะหลังยังให้อะมิโนไนโตรเจนทำให้ยีสต์สามารถทนต่อเอทานอลและผลิตเอทานอลได้มากขึ้น