การคัดแยกแบคทีเรียย่อยสลายเซลลูโลส และการประยุกต์ใช้เซลลูโลไลติกเอนไซม์สำหรับการผลิตน้ำตาลรีดิวซ์จากขยะกระดาษ

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ ชื่อโครงการวิจัย การคัดแยกแบคทีเรียย่อยสลายเซลลูโลส และการประยุกต์ใช้เซลลูโลไลติกเอนไซม์สำหรับการผลิตน้ำตาลรีดิวซ์จากขยะกระดาษ ชื่อผู้วิจัย ดร.กนกพร สังขรักษ์ หน่วยวิจัยชีวโมเลกุลพืช ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยทักษิณ อำเภอป่าพะยอม จังหวัดพัทลุง 93110 โทรศัพท์ 0 7460 9600 ต่อ 2355 ได้รับงบประมาณเงินแผ่นดิน ทุนอุดหนุนการวิจัยประเภท การวิจัยประยุกต์ ประจำปี พ.ศ. 2553 จำนวน 320,000 บาท ระยะเวลาทำการวิจัย 1 ปี ตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 2552 ถึงวันที่ 31 ธันวาคม 2553 วัตถุประสงค์ของการศึกษาเพื่อพัฒนาการผลิตน้ำตาลโดยทำการคัดแยกจุลินทรีย์สายพันธ์ใหม่ที่มีความสามารถในการผลิตเซลลูเลส และศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเซลลูเลสจากขยะกระดาษโดยใช้แบคทีเรียที่คัดแยกได้ รวมทั้งศึกษาการประยุกต์ใช้น้ำตาลที่ได้จากการย่อยสลายขยะกระดาษในการผลิตเอทานอล จากการทดลองสามารถแยกจุลินทรีย์ที่ผลิตเซลลูเลสได้ 5 สายพันธุ์ โดยทั้งหมดถูกแยกจากตัวอย่างดินที่เก็บในที่ดินการเกษตรในบริเวณภาคใต้ของประเทศไทย จากการศึกษาด้วยเทคนิค 16s rRNA พบว่าจุลินทรีย์ 5 สายพันธุ์เป็นจุลินทรีย์ Cellulomonas sp TSU-01-05 ซึ่งทั้งหมดมีความสามารถในการผลิตเซลลูเลสได้ดีเมื่อใช้ฟางข้าว ขยะกระดาษ และไซแลนเป็นสารตั้งต้น โดยเซลลูเลสที่ผลิตได้จะเป็นเอนไซม์ที่ผลิตออกมาภายนอกเซลล์ โดยมีองค์ประกอบหลักคือ ไซแลนเนส และเอนโดกลูคาเนส ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม คือ ใช้กระดาษ 4 เปอร์เซ็นต์เป็นสารตั้งต้น พบว่าแบคทีเรีย Cellulomonas sp สายพันธุ์ TSU-03 สามารถผลิตไซแลนเนส และเอนโดกลูคาเนสได้สูงสุด คือ 1860.1 and 388.5 ยูนิตต่อมิลลิกรัมโปรตีน เมื่อนำสารละลายที่ได้จากการย่อยสลายขยะกระดาษไปตรวจสอบชนิดน้ำตาล พบว่า กลูโคสเป็นน้ำตาลที่พบได้มากที่สุด (30.31 กรัมต่อลิตร) นอกจากนี้จากการตรวจสอบด้วยเทคนิค HPLC ยังพบว่ามีน้ำตาลไซโลสและเซลโลไบโอสด้วยในปริมาณเล็กน้อย เมื่อนำสารละลายน้ำตาลที่ได้จากการย่อยกระดาษไปใช้เป็นแหล่งตั้งต้นในการผลิตเอทานอลด้วย Saccharomyces cerevisiae พบว่าได้เอทานอลสูงสุด 12.5 กรัมต่อลิตร ภายใน 48 ชั่วโมงของการเพาะเลี้ยงแบบแยกปฏิกิริยา

คำสำคัญ