การผลิตเอนไซม์ไพรูเวตดีคาร์บอกซิเลสจากเชื้อจุลินทรีย์ในปริมาณมากด้วยลำไยล้นตลาด และกระบวนการไบโอทรานส์ฟอร์เมชันเพื่อผลิตฟีนิลแอซีติลคาร์บินอล

บทคัดย่อ

เชื้อยีสต์ S. cerevisiae TISTR 5606 และ C. tropicalis TISTR 5306 นั้นมีความสามารถในการปริมาณน้ำตาลโดยรวมจากสารสกัดลำไยอบแห้งที่หมดอายุทางการค้าได้ไม่แตกต่างกันมากกว่าร้อยละ 97 แต่เชื้อยีสต์ S. cerevisiae TISTR 5606 จะสามารถผลิตเอทานอลได้สูงที่สุดทั้ง 2 ช่วงเวลาคือ 24 และ 48 ชั่วโมง ได้ที่ 41.05 ? 0.16 และ 45.58 ? 1.12 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ อีกทั้งยังมีค่าผลได้ YP/S ของผลิตภัณฑ์ที่ 0.40 ณ เวลา 48 ชั่วโมง ส่วนความเข้มข้นฟีนิลแอซีติลคาร์บินอลที่ได้จากเซลล์ของเชื้อยีสต์ S. cerevisiae TISTR 5606 จะมีปริมาณสูงสุดที่ 2.00 ? 0.11 มิลลิโมล่าร์ และวัดค่ากิจกรรมการทำงานของฟีนิลแอซีติลคาร์บินอลได้ที่ 0.22 ? 0.01 หน่วยต่อมิลลิลิตร ทำให้สามารถสรุปได้ว่าในการคัดเลือกเชื้อยีสต์ S. cerevisiae TISTR 5606 มีความสามาถในการใช้สารสกัดลำไยอบแห้งที่หมดอายุทางการค้าสำหรับการผลิตเอทานอลและฟีนิลแอซีติลคาร์บินอล เมื่อนำเชื้อยีสต์ดังกล่าวไปเพาะเลี้ยงด้วยสารสกัดลำไยสดทั้งผล และสารละลายผสมที่ได้จากการเนื้อลำไยอบแห้งหมดอายุทางการค้าที่ผ่านการสกัดแบบไม่ย่อย และย่อยด้วยเอนไซม์จะสามารถผลิตเอทานอลได้มากสุดที่ 41.41 ? 0.08, 19.98 ? 0.14 และ 14.11 ? 0.28 กรัมต่อลิตร ที่ 48 ชั่วโมง (ค่าผลได้ YP/S อยู่ที่ 0.36, 0.29 และ 0.25 ตามลำดับ) การศึกษาจลนพลศาสตร์ของเชื้อยีสต์ S. cerevisiae TISTR 5606 และ C. tropicalis TISTR 5306 ไปขยายขนาดที่ระดับการหมักเอทานอล 10 ลิตร ภายใต้สารสกัดลำไยอบแห้งหมดอายุเป็นสารตั้งต้นจะสามารถใช้น้ำตาลได้เกินร้อยละ 95 ในเวลา 48 ชั่วโมง มีอัตราการใช้น้ำตาลแต่ละชนิด ได้แก่น้ำตาลซูโครส กลูโคส และฟรุกโตสที่ 2.86 ? 0.03, 0.73 ? 0.02 และ 1.48 ? 0.01 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง และได้ปริมาณการผลิตเอทานอลที่ 22.16 ? 0.13 กรัมต่อลิตร โดยจะมีอัตราการสร้างมวลเซลล์เฉพาะสูงสุดที่ 0.0459 และอัตราการผลิตเอทานอลสูงสุด (.85 ? 0.01 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง) ในเวลา 48 ชั่วโมง ที่ การผลิตฟีนิลแอซีติลคาร์บินอลด้วยกระบวนการไบโอทรานส์ฟอร์เมชั่นให้ได้ปริมาณสูงสุด 7.76 ? 0.07 มิลลิกรัมต่อหน่วยต่อชั่วโมง และมีค่าผลได้ฟีนิลแอซีติลคาร์บินอลที่ 0.61 ? 0.003 โมลฟีนิลแอซีติลคาร์บินอลต่อไพรูเวต และ 0.89 ? 0.01 โมลฟีนิลแอซีติลคาร์บินอลต่อเบนซาลดีไฮด์ จะต้องใช้ถังทำปฏิกิริยาปริมาตร 10 ลิตร ที่มีใบกวน ที่ใช้สารตั้งต้นที่มีระดับของความเข้มข้นเบนซาลดีไฮด์ และไพรูเวตที่ 100 และ 120 มิลลิโมล่าร์ ร่วมกับมวลเซลล์รวมที่ผ่านการทำบริสุทธิ์บางส่วนของเชื้อยีสต์ C. tropicalis TISTR 5350 โดยมีการเติมสารตั้งต้นจำนวน 2 ครั้ง ที่เวลา 90 และ 150 นาที นอกจากนี้ยังได้ปริมาณของผลิตผล คืออะเซตตโตอิน และอะเซตตาลดีไฮด์ตลอดกระบวนการมากกว่า 2.5 มิลลิโมล่าร์

คำสำคัญ