การคัดแยกเชื้อจุลินทรีย์ผลิตเอนไซม์เคราติเนสจากสิ่งแวดล้อม ท้องถิ่นและประสิทธิภาพการย่อยสลายสารทิ้งเคราติน

บทคัดย่อ

การคัดแยกเชื้อจุลินทรีย์ผลิตเอนไซม์เคราติเนสจากสิ่งแวดล้อมท้องถิ่น และประสิทธิภาพการย่อยสลายสารทิ้งเคราติน บทคัดย่อ เชื้อแบคทีเรีย เชื้อรา และแอคติโนมัยสีทจานวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จุลินทรีย์ประจาถิ่น ของดินแหล่งทิ้งสารเคราติน เป็นที่รู้จักกันในเรื่องของการผลิตเคราติเนส และ/หรือโปรติเอสเคราติโนไล ติก วัสดุเคราติเนสสาหรับจุลินทรีย์เหล่านี้เป็นแหล่งของพลังงาน คาร์บอนและไนโตรเจนเพียงแหล่ง เดียว จุลินทรีย์เหล่านี้กับเอนไซม์ที่ผลิตพบมีศักยภาพต่อการประยุกต์ใช้ในการนาการเปลี่ยนแปลงทาง ชีวภาพสารทิ้งเคราติเนสที่แข็งกร้าว โดยอาศัยกระบวนการการย่อยสลาย การหมุนเวียนแร่ธาตุ และ เทคโนโลยีชีวภาพที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ต้นทุนต่าและควบคุมอย่างง่าย ๆ ได้ ด้วยวัตถุประสงค์ ทั้งหมดนี้ ตัวอย่างดินที่ทับทมของขยะขนไก่จากจุดต่าง ๆ ในหมู่บ้านบาโงระนะ บาโงอาแซและโตนด จังหวัดนราธิวาส รวมทั้งยะหา บ้านเนียง ปุโรง บันนังสะเรงและมลายูบางกอก จังหวัดยะลา จึงถูกใช้ เพื่อเป็นแหล่งคัดแยกเชื้อราและแบคทีเรียที่ผลิตเคราติเนส โดยใช้อาหารเลี้ยงเชื้อชนิด Enrichment และการคัดเลือก Horikoshi medium และ keratin (1%) agar การคัดแยกเชื้อรา 3 ไอโซเลตและ แบคทีเรีย 4 ไอโซเลตถูกดาเนินการจนสาเร็จผล ซึ่งเชื้อทั้งหมดนี้แสดงการผลิตโซนใสของการย่อยเครา ตินขนาดกว้างกว่า ทั้งหมดจึงถูกคัดเลือกสาหรับการทดสอบในขั้นต่อไป ผลของการใช้ Dichotomous key ของเชื้อราอย่างง่ายพิสูจน์เชื้อราเหล่านี้ในเบื้องต้น ปรากฎว่า เป็นจีนัส Aspergillus, Penicillin, และ Cladosporium และจึงกาหนดชื่อเรียกเป็น Aspergillus KF1. Penicillin KF2 และ Cladosporium KF3 และสาหรับแบคทีเรีย 4 ไอโซเลต การพิสูจน์เบื้องต้นโดย ใช้ลักษณะทางสัณฐานวิทยาและชีวเคมี ได้แสดงผลออกมาว่า เป็นจีนัส Bacillus ทั้งหมด จึงเรียกชื่อ เป็น Bacillus KB1, Bacillus KB2, Bacillus KB3, และ Bacillus KB4 ถัดมา ได้ดาเนินทดสอบ ภาวะการณ์ของการเจริญเติบโตและการผลิตเคราติเนสของแต่ละไอโซเลต โดยใช้อาหารจาเพาะ Feather meal medium ณ 37OC ในภาวะเขย่า และผลโดยรวมปรากฎว่า บรรดาเชื้อราและ แบคทีเรียเหล่านี้มีรูปแบบการเจริญเติบโตปกติทั่ว ๆ ไปคือ เริ่มจากระยะ Lag สู่ Log, Stationary และ สิ้นสุดที่ Decline phase อย่างไรก็ตาม ภาวะการณ์ของการผลิตเคราติเนสมีความแตกต่างกัน เล็กน้อย คือพบว่า Penicillium KF2 ปล่อยเคราติเนสนอกเซลล์ ณ จุดสิ้นสุดของ Lag phase (1.0 U/ml) ในขณะที่ Aspergillus KF1 และ Cladosporium KF3 เริ่มปล่อย ณ จุดเริ่มต้นของ Log phase (3.9 และ 2.9 U/ml) ในทานองคล้ายกัน การปล่อยเคราติเนส ณ จุดเริ่มต้นของ Log phase ยังพบใน Bacillus ทั้ง 4 จีนัส (U/ml: 4.1 สาหรับ Bacillus KB1; 3.7, Bacillus KB2; 0.3, Bacillus KB3 และ 0.3, Bacillus KB4). การผลิตเคราติเนสสูงสุดพบในเชื้อราในวันที่ 4 และ 5 และใน Bacillus KB1 และ Bacillus KB2 หลังจากบ่มแบบเขย่านาน 48 ชั่วโมง และ ใน Bacillus KB3 และ Bacillus KB4 หลังจากบ่มแบบเขย่านาน 60 ชั่วโมง ค่าของกิจกรรมที่แตกต่างกัน จะสังเกตได้ใน Aspergillus KF1 (70.7 U/ml), Penicillium KF2 (83.5), Cladosporium KF3 (72.4), Bacillus iii KB1 (61.3), Bacillus KB2 (69.2), Bacillus KB3 (22.0) และ Bacillus KB4 (22.3) อีกทั้ง ยังพบว่า เชื้อเหล่านี้มีอัตราของการเจริญเติบโตที่แตกต่างกันคือ ทั้ง Aspergillus KF1 และ Penicillin FK2 ถึง สูงสุดในวันที่ 4 (CFU/ml: 8.9 x 106 and 8.4 x 106) Cladosporium FK3 ถึงในวันที่ 5, 8.95 x 106 CFU/ml เชื้อ Bacillus KB1, Bacillus KB2, และ Bacillus KB3 หลังจากบ่ม 48 ชั่วโมง ค่า Viable count ถึง 11.1X1012, 18.0X1012 และ 11.7X1012CFU/ml ตามลาดับ อย่างไรก็ตาม Viable count ของ Bacillus KB4 หลังจาก 60 ชั่วโมงเท่ากับ 17.9X1012 CFU / ml บนพื้นฐานของ ภาวะการณ์นี้ เคราติเนสน่าจะจัดเป็น Primary metabolite ซึ่งการเก็บเกี่ยวที่ดีที่สุดควรทา ณ จุดเริ่มต้นของ Stationary phase ข้อมูลพื้นฐานพร้อมกับฟังไจ 3 ไอโซเลตและแบคทีเรีย 4 ไอโซเลต ที่คัดแยกได้เหล่านี้นับเป็นสมบัติอันล้าค่าทางวิทยาศาสตร์ของท้องถิ่น สาหรับใช้ในการศึกษาวิจัยและ การใช้ประโยชน์ในขั้นสูงต่อไป คาสาคัญ : keratinase, สารทิ้งเคราติน, keratinase-producing microbes, ตัวอย่าง สิ่งแวดล้อมท้องถิ่น

คำสำคัญ