การคัดแยก จำแนก และหาสภาวะที่เหมาะสมของแบคทีเรียชอบเกลือที่สร้างรงควัตถุสำหรับใช้เป็นสารให้สีทางเลือกในอาหาร

Abstract

รงควัตถุจากจุลินทรีย์เป็นแหล่งทางเลือกหนึ่งสำหรับใช้เป็นสารให้สีในอาหารจากธรรมชาติ เนื่องจากจุลินทรีย์สามารถผลิตรงควัตถุได้หลากหลายชนิดและเฉดสี ขึ้นกับชนิดและสายพันธุ์ของจุลินทรีย์ โดยงานวิจัยนี้เป็นการคัดแยกและศึกษาลักษณะของรงควัตถุที่สร้างจากแบคทีเรียชอบเกลือที่คัดแยกจากอาหารหมักพื้นบ้านของไทย (ปลาร้า) และซีอิ๊ว เมื่อศึกษาเสถียรภาพในการสร้างรงควัตถุของแบคทีเรียไอโซเลทอย่างน้อย 60 generations พบว่า มีแบคทีเรียไอโซเลทที่สร้างรงควัตถุทั้งหมด 22 ไอโซเลท และนำไประบุสายพันธุ์แบคทีเรียด้วยการวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ตำแหน่ง 16s DNA/RNA เมื่อพิจารณาสายพันธุ์และเฉดสีที่แบคทีเรียสร้างขึ้น สามารถคัดเลือกตัวแทนแบคทีเรียไอโซเลทมา 5 ไอโซเลท ดังนี้ Halobacillus yeomjeoni (81-1), Salinicoccus sp. (82-1), Bacillus infantis (63-11), Bacillus amyloliquefaciens (60-5) และ Staphylococcus carnosus (48-10) จากนั้นวิเคราะห์ชนิดและลักษณะของรงควัตถุที่ได้ด้วยวิธี UV-Visible spectrophotometric พบว่า สเปคตรัมการดูดกลืนแสงสูงสุด (maximum absorption peaks) ของรงควัตถุสีเหลือง-ส้มจาก Halobacillus yeomjeoni (81-1) ที่ความยาวคลื่น 482 นาโนเมตร รงควัตถุสีเหลืองจาก Staphylococcus carnosus (48-10) ที่ความยาวคลื่น 460 นาโนเมตร และรงควัตถุสีส้ม-แดงจาก Bacillus amyloliquefaciens (60-5) ที่ความยาวคลื่น 488 นาโนเมตร ในขณะที่รงควัตถุจาก Salinicoccus sp. (82-1) และ Bacillus infantis (63-11) ที่มีสีชมพู มีความยาวคลื่นที่ 509 และ 492 นาโนเมตร ตามลำดับ เมื่อมาวิเคราะห์ด้วยเทคนิค Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) เพื่ออนุมานกลุ่มสารของรงควัตถุที่ได้จากแบคทีเรียไอโซเลท พบว่า สเปคตรัม IR (IR spectrum) ของรงควัตถุที่ผลิตจากแบคทีเรียไอโซเลทมีลักษณะคล้ายคลึงกับสารแซนโทฟิลล์ (xanthophyll) ที่มีรายงานมาก่อนหน้านี้ และวิเคราะห์เพิ่มเติมด้วยเทคนิค High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) เพื่อหาปริมาณสารหลักที่มีอยู่ในรงควัตถุเทียบกับสารมาตรฐานไลโคปีน (lycopene) เบต้า-แคโรทีน (β-carotene) และลูทีน (lutein) พบไลโคปีนมากที่สุด รองลงมาคือลูทีน โดยรงควัตถุแต่ละเฉดสีมีสัดส่วนระหว่างสารสองชนิดนี้แตกต่างกันไป มีเพียงไอโซเลท 63-11 ที่พบเบต้าแคโรทีนเพิ่มเติม ซึ่งสามารถอนุมานได้ว่ารงควัตถุจากแบคทีเรียไอโซเลททั้ง 5 สายพันธุ์เป็นอนุพันธ์ของสารกลุ่มแคโรทีนอยด์ (carotenoids) เมื่อพัฒนาสูตรอาหารเลี้ยงเชื้อต้นทุนต่ำในการเพาะเลี้ยง 82-1 พบว่าสูตรอาหารเปปโตน 1% (w/v) ผสมกับ ซีอิ๊ว 1% (v/v) แล้วปรับความเข้มข้นเกลือสุดท้ายเป็น 3% (w/v) ช่วยเพิ่มปริมาณการสร้างรงควัตถุ และพบว่าปริมาณไลโคปีน และลูทีน เพิ่มขึ้น 6 เท่าเมื่อเทียบกับการเพาะเลี้ยงด้วยอาหารเลี้ยงเชื้อสูตรมาตรฐาน