Abstract:
งานวิจัยนี้ได้ทำการหาสูตรอาหารและภาวะในการเลี้ยงเซลล์ยีสต์Saccharomyces cerevislae สายพันธุ์ SG1 ด้วยระบบต่อเนื่อง เพื่อให้ได้อัตราการเจิรญจำเพาะสูงโดยที่มีผลผลิตเซลล์ต่อน้ำตาลที่วใช้ไปสูง และสามารถรักษาอัตราการเจิรญจำเพาะนั้นไว้ได้นานๆ โดยหัวเชื้อที่เหมาะสำหรับใช้ในการหมักมีอายุ 8 ชั่วโมง เนื่องจากที่เวลานี้หัวเชื้อมีอัตราการเจริญจำเพาะสูงสุด ในการทดลองหาความเข้มข้นของน้ำตาลเริ่มต้นที่เหมาะสมต่อการเจิรญของยีสต์ด้วยการหมักแบบขวดเขย่า พบว่าความเข้มข้นของน้ำตาลเริ่มต้นที่ให้อัตราการเจริญจำเพาะของยีสต์สูงที่สุดคือ 20 กรัมต่อลิตร และเมื่อเปรียบเทียบอัตราการเจริญจำเพาะสูงสุดที่ได้จากการหมักแบบขวดเขย่า การหมักแบบเบช และการหมักแบบต่อเนื่องในถังหมักขนาด 5 ลิตร เมื่อใช้อาหารเลี้ยงเชื้อที่มีความเข้มข้นของน้ำตาลเริ่มต้น 20 กรัมต่อลิตรเช่นเดียวกัน ผลปรากฏว่าการหมักแบบต่อเนื่อง ให้อัตราการเจริญจำเพาะสูงที่สุดคือ 0.250 ต่อชั่วโมง ในขณะที่การหมักแบบขวดเขย่า และการหมักแบบเบชในถังหมักขนาด 5 ลิตร ให้อัตราการเจริญจำเพาะสูงสุด 0.160 ต่อชั่วโมง และ 0.210 ต่อชั่วโมง ตามลำดับ แต่อย่างไรก็ตามการเพาะเลี้ยงเซลล์ยีสต์ด้วยระบบต่อเนื่องที่อัตราการเจือจาง 0.250 ต่อชั่วโมงโดยใช้อาหารเลี้ยงเชื้อที่มีความเข้มข้นของน้ำตาลเริ่มต้น 20 กรัมต่อลิตร ส่งผลให้ได้ความเข้มข้นของเซลล์เพียง 5.32 กรัม (น้ำหนักเซลล์แห้ง) ต่อลิตรหรือคิดเป็น 2.00 กรัม (น้ำหนักเซลล์แห้ง) ต่อชั่วโมง นอกจากนี้ผลลิตเซลล์ต่อน้ำตาลที่ใช้ยังมีค่าเพียง 0.66 เท่านั้น ดังนั้นจึงได้ทำการพัมนาสูตรอาหารและภาวะของการเลี้ยงเซลล์ยีสต์ในการหมักแบบต่อเนื่อง สูตรอาหารเลี้ยงเขื้อตั้งต้นที่เหมาะสมประกอบด้วยกากน้ำตาลที่มีความเข้มข้นของน้ำตาลทั้งหมด 50 กรัมต่อลิตรแอมโมเนียมซัลเฟต 8.5 กรัมต่อลิตร และแอมโมเนียมไฮโดรเจนฟอสเฟต 2.4 กรัมต่อลิตรในขณะที่สูตรอาหารเลี้ยงเชื้อสำหรับเติมเข้าสู่ระบบมีองค์ประกอบเช่นเดียวกัลบอาหารเลี้ยงเชื้อตั้งต้น แต่ลดความเข้มข้นของน้ำตาลทั้งหมดเป็น 40 กรัมต่อลิตร ซึ่งเริ่มเติมที่ชั่วโมงที่ 3 ของการหมัก โดยไม่มีการเติมเฟอริคคลอไรด์ คอปเปอร์ซัลเฟต และซิงค์คลอไรด์ลงในสูตรอาหารทั้งสอง สำหรับภาวะของการเลี้ยงเชื้อที่เหมาะสม คือ อัตราการกวน 700 รอบต่อนาที, อัตราการให้อากาศ 3 wm, ค่าความเป็นกรดด่างที่ 4.5 และควบคุมอุณหภูมิที่ 33 องศาเซลเซียส ในการเพาะเลี้ยงเซลล์ด้วยสูตรอาหารและภาวะที่ปรับปรุงแล้วนี้ในการหมักแบบต่อเนื่องถึงแม้จะไม่สามารถเพิ่มอัตราการเจริญจำเพาะของเชื้อให้สูงกว่า 0.250 ต่อชั่วโมง แต่สามารถเพิ่มความเข้มข้นเซลล์ไปได้เป็น ประมาณ 24.00 กรัมต่อลิตร คิดเป็น 9.00 กรัมต่อชั่วโมง และผลผลิตเซลล์ต่อน้ำตาลที่ใช้ไปยังสูงถึง 0.72 ซึ่งสามารถรักษาภาวะที่ได้ถึง 117 ชั่วโมง ส่วนการศึกษาการนำหนักที่ผ่านการแยกเซลล์ออกแล้วกลับมาเตรียมเป็นอาหารเลี้ยงเชื้อแล้วเติมกลับเข้าสู่ระบบพบว่า สามารถนำน้ำหมักกลับมาใช้ได้อีกเพียง 1 รอบเท่านั้น
