ผลของซับสเตรตต่อสัดส่วนของ 3-ไฮดรอกซีวาเลอเรต ในพอลิ (3-ไฮดรอกซีบิวทิเรต-โค-3-ไฮดรอกซีวาเลอเรต) ซึ่งผลิตจาก Bacilus sp. BA-019

Abstract

จากการศึกษาพบว่า Bacillus sp. BA-019 ใช้น้ำตาลทราย 10 กรัมต่อลิตรเป็นแหล่งคาร์บอนในอาหารเลี้ยงกล้าเชื้อได้ดีกว่าการใช้ฟรักโตส การใช้แหล่งคาร์บอนเดี่ยวเป็นซัลสเตรตเพื่อผลิตเฮทเทอร์โรพอลิเมอร์ พบว่า ซับสเตรตประเภทเกลือของกรดอินทรีย์และน้ำตาลใช้เป็นแหล่งคาร์บอนเดี่ยวเพื่อการผลิตโคพอลิเมอร์พอลิ (3-ไฮดรอกซีบิวทิเรต-โค-3ไฮดรอกซีวาเลอเรต) ได้ แต่ได้สัดส่วนของ 3-ไฮดรอกซีวาเลอเรตต่ำส่วนกลุ่มของน้ำมันพืชและแอลกอฮอลไม่สามารถใช้เป็นซัลสเตรตได้ ซับสเตรตประเภทแหล่งไนโตรเจนไม่มีผลต่อการเพิ่มสัดส่วนของ 3-ไฮดรอกซีวาเลอเรต แต่พบว่ายูเรียทำให้เชื้อผลิตโคพอลิเมอร์ได้ปริมาณสูงกว่าเมื่อใช้แอมโมเนียซัลเฟต แอมโมเนียมคลอไรด์และสารสกัดจากยีสต์ ภาวะในการเลี้ยงเชื้อ Bacillus op. BA-019 ได้แก่ ค่าความเป็นกรดด่างของอาหารเริ่มต้นที่ 7.5 – 8.5 ทำให้ได้สัดส่วนของ 3-ไฮดรอกซีวาเลอเรตเท่ากัล 7-9 โมลเปอร์เซ็นต์ ซึ่งสูงกว่าที่ค่าความเป็นกรดด่างต่ำกว่านี้ และปริมาณอากาศที่เหมาะสม คือ ปริมาณอากาศระดับปานกลางในขวดเขย่า พบว่า Bacillus sp. BA-019 ผลิต 3-ไฮดรอกซีวาเลอเรตสัดส่วนสูงที่สุดได้เท่ากับ 65 โมลเปอร์เซ็นต์ ที่เวลา 72 ชั่วโมงของการเลี้ยงเชื้อ เมื่อใช้โซเดียมวาเลอเรตปริมาณ 20 กรัมต่อลิตรเป็นแหล่งคาร์บอนเดี่ยว เมื่อใช้แหล่งคาร์บอนผสมเป็นน้ำตาลทราย 15 กรัมต่อลิตรร่วมกับโซเดียมวาเลอเรด 5 กรัมต่อลิตร พบว่า เชื้อนี้ผลิตได้สัดส่วนของ 3-ไฮดรอกซีวาเลอเรตสูงเท่ากับ 22 โมลเปรอ์เซ็นต์ที่ 48 ชั่วโมง และเพิ่มเป็น 26 โมลเปอร์เซ็นต์เมื่อเลี้ยงเชื้อนานขึ้นเป็น 60 ชั่วโมง และได้โคพอลิเมอร์ปริมาณสูงด้วยเท่ากับ 35.18 เปอร์เซ็นต์ต่อน้ำหนักเซลแห้ง ซับสเตรตที่ใช่ได้ดีรองลงมา ได้แก่ แหล่งคาร์บอนผสมระหว่างน้ำตาลทราย 15 กรัมต่อลิตรกับโซเดียมโพรพิโอเนต 5 กรัมต่อลิตร โดยพบว่าเชื้อผลิต 3-ไฮดรอกซีวาเลอเรตได้เท่ากับ 20 โมลเปอร์เซ็นต์ และได้ปริมาณโคพอลิเมอร์เท่ากับ 32.18 เปอร์เซ็นต์ต่อน้ำหนักเซลล์แห้งอัตรส่วนของคาร์บอนต่อไนโตรเจนเท่ากับ 500 มีผลทำให้ Bacillus sp. BA-019 ผลิต 3- ไฮดรอกซีวาเลอเรตได้สัดส่วนที่สูงเท่ากัล 24 โมลเปอร์เซ็นต์ซึ่งสูงกว่าอัตราส่วนอื่น รวมทั้งได้ปริมาณโคพอลิเมอร์เท่ากับ 50.44 เปอร์เซ็นต์ต่อน้ำหนักเซลล์แห้งซึ่งสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ การจำกัดปริมาณแมกนีเซียมซัลเฟตในอาหารเลี้ยงเชื้อมีผลต่อสัดส่วนของ 3-ไฮดรอกชีวาเลอเรตไนดคพอลิเมอร์ แต่การจำกัดโพแตสเซียมไดไฮโตรเจนฟอสเฟตพบว่า ไม่มีผลต่อการเพิ่มหรือลดสัดส่วนของ 3-ไอดรอกซีวาเลอเรต ผลการเติบซับสเตรตประเภทซับพลบีเมนต์พบว่า เมทไธโอนีนเป็นกรดอะมิโนชนิดเดียวที่มีผลให้สัดส่วน 3-ไฮดรอกซีวาเลอเรตสูงกว่าชุดที่ไม่เติมและชุดที่เติมกรดอะมิโนชนิดอื่น ส่วนการเงินโซเดียมชิเตรตมีผลให้การผลิต 3-ไฮดรอกซีวาเลอเรตได้ต่ำเพียง 7 โมลเปอร์เซ็นต์ แต่มีผลทำให้ปริมาณโคพอลิเมอร์พอลิ (3-ไฮดรอกซีบิวทิเรต –โค-3ไฮดรอกซีวาเลอเรต) เพิ่มขึ้นสูงที่สุดเท่ากับ 55.35 เปอร์เซ็นต์ต่อน้ำหนักเซลล์แห้ง