กระบวนการหมักกรดโคจิกจากมันสำปะหลังด้วยเชื้อรา Aspergillus เพื่อใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อผลิตกรดโคจิกจากมันสำปะหลังโดยกระบวนการหมักแบบแห้งด้วยเชื้อรา Aspergillus เมื่อได้ทำการคัดเลือกเชื้อรา Aspergillus สายพันธุ์ที่สร้างกรดโคจิกจากเชื้อราจำนวนทั้งหมด 128 ไอโซเลท พบว่ามีเชื้อราสายพันธุ์ที่สร้างกรดโคจิกได้ดี และไม่สร้างสารพิษอะฟลาทอกซิน จำนวน 5 ไอโซเลท ได้แก่ AR134, AR173, AR177, AR183 และ AR205 โดยสามารถผลิตกรดโคจิกได้เท่ากับ 26.35, 18.37, 20.59, 31.42, 31.42 และ 32.02 กรัม/ลิตร ตามลำดับ เมื่อบ่มที่อุณหภูมิห้อง เป็นระยะเวลา 12 วัน และเมื่อทำการผลิตกรดโคจิกด้วยกระบวนการหมักแบบแห้งโดยใช้วัตถุดิบมันสำปะหลังชนิดต่าง ๆ ได้แก่ มันสำปะหลังดิบ มันเส้น และกากมันสำปะหลัง โดยใช้ระยะเวลาเพาะเลี้ยงเท่ากับ 14 วัน และบ่มที่อุณหภูมิห้อง พบว่าเชื้อราไอโซเลท AR183 สามารถผลิตกรดโคจิกจากวัตถุดิบมันสำปะหลังทั้งสามชนิดได้ดีที่สุด โดยสามารถผลิตกรดโคจิกได้มากที่สุดเท่ากับ 82.04 มิลลิกรัม / กรัมน้ำหนักแห้งของสับสเตรท เมื่อใช้มันเส้นที่ผ่านการเจลาติไนซ์เป็นสับสเตรท สำหรับการใช้มันสำปะหลังดิบพบว่าการไม่เจลาติไนซ์จะให้ปริมาณกรดโคจิกสูงที่สุด คือ 73.85 มิลลิกรัม / กรัมน้ำหนักแห้งของสับสเตรท ในขณะที่การใช้กากมันสำปะหลังพบว่ากระบวนการเจลาติไนซ์ไม่มีผลต่อการผลิตกรดโคจิก โดยให้ปริมาณกรดโคจิกไม่แตกต่างกัน คือ 31 มิลลิกรัม / กรัมน้ำหนักแห้งของสับสเตรท การศึกษาผลของการเติมแหล่งไนโตรเจนแสดงให้เห็นว่าการเติมแหล่งไนโตรเจนส่งผล ทำให้เชื้อราผลิตกรดโคจิกลดลงอย่างมีนัยสำคัญ การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตกรดโคจิกของเชื้อรา Aspergillus AR183 ได้แก่ ปริมาณกล้าเชื้อ อุณหภูมิของการเพาะเลี้ยง อัตราส่วนระหว่างสับสเตรทต่อน้ำ พีเอชเริ่มต้น และระยะเวลาของการเพาะเลี้ยง โดยอาศัยการออกแบบการทดลองด้วยวิธี Taguchi method พบว่า เชื้อราสามารถผลิตกรดโคจิกจากมันสำปะหลังดิบ มันเส้น และกากมันสำปะหลังได้สูงสุดเท่ากับ 97.64, 108.93 และ 101.35 มิลลิกรัม/กรัมสับสเตรท ตามลำดับ เมื่อตรวจสอบคุณสมบัติของกรดโคจิกในสารสกัดหยาบเปรียบเทียบกับสารมาตรฐานกรดโคจิกด้วยวิธี HPLC, UV spectroscopy และการหาค่าจุดหลอมเหลว พบว่ามีค่า Retention time, UV spectrum และอุณหภูมิจุดหลอมเหลวที่ใกล้เคียงกัน นอกจากนี้พบว่า สารสกัดหยาบกรดโคจิกมีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระดีกว่าสารมาตรฐานกรดโคจิกอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ โดยมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ (IC50) DPPH, ABTS และ FRAP assay เท่ากับ 0.421?0.001 10 มิลลิกรัม / มิลลิลิตร, 0.149?0.002 มิลลิกรัม / มิลลิลิตร และ 521.712?15.620 ไมโครโมล / กรัม ตามลำดับในขณะที่มีค่าการยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนส (IC50) เท่ากับ 0.211?0.004 มิลลิกรัม / มิลลิลิตร ซึ่งไม่แตกต่างจากมาตรฐานกรดโคจิก สำหรับผลการทดสอบการยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรียสาเหตุของการเกิดโรคสิว หนอง พบว่ามีค่าความเข้มข้นต่ำสุดในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย Staphylococcus epidermidis, S. aureus และ Propionibacterium acnes เท่ากับ 800, 1,600 และ 12,800 ไมโครกรัม / มิลลิลิตร ตามลำดับ และมีค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถทำลายเชื้อทดสอบ (MIC) ทั้ง 3 สายพันธุ์ > 51,200 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร เมื่อทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์ของสารสกัดหยาบกรดโคจิกที่ระดับความเข้มข้น 100 ไมโครกรัม / มิลลิลิตร พบว่า ไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ผิวหนังของคน เซลล์เนื้อเยื่อใต้ผิวหนังของหนู และเซลล์มะเร็งผิวหนังของหนูเมื่อทดสอบการยอมรับของผู้บริโภคต่อผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางโลชั่นเพื่อผิวขาวที่มีส่วนผสมของสารสกัดหยาบของกรดโคจิกด้วยวิธี Home use test จำนวน 50 คน เป็นเวลา 1 สัปดาห์ พบว่า ผู้บริโภคร้อยละ 86 ให้การยอมรับผลิตภัณฑ์

คำสำคัญ