การพัฒนาเอนไซม์เพื่อผลิตสารพรีไบโอติจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
เบต้าแมนนาเนส เป็นเอนไซม์ที่มีบทบาทในอุตสาหกรรมทางเทคโนโลยีชีวภาพอย่างหลากหลาย เนื่องจากเป็นเอนไซม์ที่มีคุณสมบัติในการย่อยแบบสุ่มของพันธะเบต้า1,4 ภายในสายโซ่หลักของแมนแนนให้ได้เป็นแมนโนโอลิโกแซคคาไรด์ซึ่งเป็นสารพรีไบโอติกที่สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอาหารสัตว์ แต่ในปัจจุบันเอนไซม์ที่ได้จากจุลินทรีย์สายพันธุ์ธรรมชาติมีระดับการแสดงออกไม่เพียงพอต่อความต้องการในระดับอุตสาหกรรม ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงทำการโคลนและเพิ่มประสิทธิภาพของการแสดงออกยีนเบต้าแมนนาเนส ในระบบของ Escherichia coli และต้นยาสูบ (Nicotiana benthamiana) ยีนที่กำหนดการแสดงออกของเอนไซม์เบต้าแมนนาเนส (Open reading frame, ORF) ที่ได้จากการเพิ่มปริมาณโดยใช้เทคนิค polymerase chain reaction พบว่า premature mannanase enzyme (มีsignal peptide) และ mature mannanase enzyme (ไม่มีsignal peptide) มีขนาด 2,190 และ 2,124 คู่เบส ตามลำดับ ประกอบด้วยกรดอะมิโนจำนวน 725 และ 707 กรดอะมิโน ตามลำดับ ค่ามวลโมเลกุลทางทฤษฎีเท่ากับ 80.6 และ 78.8 กิโลดาลตัน ตามลำดับ ลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีนแมนนาเนสจาก Acinetobacter sp. ST1-1 มีความคล้ายคลึงเหมือนกับยีนเบต้าแมนนาเนสของ Klebsiella pneumonia 99 เปอร์เซ็นต์ จัดอยู่ในกลุ่มของ glycoside hydrolase 26 (GH 26) ประกอบด้วยโดเมน Fibronectin type 3 และ Carbohydrate Binding Module 35 เมื่อศึกษาการแสดงออกในเวคเตอร์ pET24a (+) เมื่อใช้ E. coli BL21(DE3), E. coli RosettaTM (DE3) และ E. coli BL21 (DE3) pLysS เป็นเซลล์เจ้าบ้าน และถูกเหนี่ยวนำด้วยสารละลาย IPTG ความเข้มข้น 1 มิลลิโมลาร์ที่อุณหภูมิ 37, 20 และ18 องศาเซลเซียส เมื่อวิเคราะห์โปรตีนโดยวิธี SDS-PAGE และ western blot analysis พบแถบโปรตีนขนาดประมาณ 64-98 กิโลดาลตัน ที่มีความจำเพาะต่อ 6x-His tag Antibody ที่ติดด้วย HRP enzyme (6xHis taq Antibody, HRP) ในส่วนของ pellet มากกว่าบริเวณ extracellular, periplasm และ cytoplasm แต่อย่างไรก็ตามไม่สามารถตรวจพบกิจกรรมของเอนไซม์แมนนาเนสได้ การศึกษาการแสดงออกในเวกเตอร์ pBYR2eK2Md-GFP โดยมี Agrobacterium tumefaciens เป็นเซลล์เจ้าบ้าน และโปรตีนแมนนาเนสถูกแสดงออกในต้นยาสูบ (N. benthamiana) พลาสมิดลูกผสม 2.1k pBY2e และ 2.2k pBY2e เข้าสู่ต้นยาสูบ N. benthamiana โดยใช้ A. tumefaciens เป็นพาหะตรวจสอบโปรตีนที่สกัดได้จากใบต้นยาสูบที่เจริญหลังถ่ายโอนยีน เป็นเวลา 4 วัน เมื่อวิเคราะห์ขนาดของโปรตีนด้วยวิธี SDSPAGE ไม่พบความแตกต่างของขนาดโปรตีนระหว่างใบต้นยาสูบที่ถูกดัดแปลงพันธุ์กรรมและใบต้นยาสูบที่ไม่ถูกดัดแปลงพันธุ์กรรม และเมื่อวิเคราะห์โปรตีนต่อความจำเพาะต่อ 6x-His tag Antibody ด้วยวิธี Western blot ไม่พบแถบสีของโปรตีนฮีสทิดีน