agro.cmu.ac.th

1. http://www.agro.cmu.ac.th การผลิตสารประกอบอินทรีย์จากลำไยอบแห้งหมดอายุผสมกากน้ำตาลด้วยจุลินทรีย์ 15 สายพันธุ์ในสภาวะตั้งนิ่ง(The Production of Organic Compounds from Expired Dried Longan Mixed with Molasses Using 15 Microbial Strains in Static Condition) ตติยา คำทิพย์, ฐิติพร ก้านบัว, พนิตนันท์ สิทธิมูล, นพพล เล็กสวัสดิ์ • บทคัดย่อ • การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ 15 สายพันธุ์ ในสภาวะตั้งนิ่งระดับ 100 มิลลิลิตร เป็นเวลา 48 ชั่วโมง อุณหภูมิ 25.6 องศาเซลเซียส ที่ใช้แหล่งอาหารคาร์บอนเป็นลำไยอบแห้งหมดอายุผสมกากน้ำตาล และไม่มีการเติมแหล่งอาหารไนโตร-เจนอื่นเพิ่มเติม เพื่อตรวจสอบความสามารถในการผลิตสารประกอบอินทรีย์ชนิดต่าง ๆ ที่ระดับสูงสุด พบว่า Saccharomycescerevisiae TISTR 5606 ผลิตเอทานอลและกลีเซอรอลได้ 38.4  1.3 และ 4.51  0.16กรัมต่อลิตรZymomonasmobilis TISTR 405 ผลิตกรดแลกติกได้ 3.93  0.15 กรัมต่อลิตร Escherichia coli TISTR 1261 ผลิตกรดซิตริกและกรดฟอร์มิกได้ 29.1  1.7 และ 2.92  0.99 กรัมต่อลิตร และ Candida utilis TISTR 5001 ผลิตกรดโพรพาโนอิกได้ 7.71  0.39 กรัมต่อลิตร • ผลการทดลอง • บทนำ • ลำไยอบแห้งทั้งเปลือกปี 2546 – 2547 มูลค่ากว่า 300 ล้านบาทยังคงตกค้างอยู่ในคลังขององค์การตลาดเพื่อเกษตรกร (อตก.) และองค์การคลังสินค้า (อคส.) รวมทั้งสิ้นประมาณ 67,000 ตัน โครงงานวิจัยนี้เป็นหนึ่งในความพยายาม ที่จะช่วยแก้ไขปัญหาดังกล่าวโดยศึกษาความสามารถของจุลินทรีย์ 15 สายพันธุ์ในการผลิตสารอินทรีย์หลากชนิดรวมถึง R-phenylacetylcarbinol (PAC) ที่ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตยา ephedrine ด้วยการเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีองค์ประกอบเป็นสารสกัดจากลำไยอบแห้งเน่าเสียที่ตกค้างในคลังและกากน้ำตาล ข้อมูลจากงานวิจัยที่นำเสนอนี้ จะเป็นประโยชน์ในการคัดเลือกสายพันธุ์จุลินทรีย์ที่เหมาะสมสำหรับการผลิตระดับ 1,500 ml เพื่อศึกษาจลนพลศาสตร์และผลิตมวลเซลล์สำหรับกระบวนการไบโอทรานส์ฟอร์เมชั่นเพื่อผลิต PAC จากไพรูเวตและ เบนซาลดีไฮด์ ที่ทีมงานวิจัยของเรากำลังดำเนินการศึกษาอยู่ • วัสดุอุปกรณ์และวิธีการทดลอง • จุลินทรีย์ที่ใช้ศึกษา 5 ชนิด (Candida utilis, Escherichia coli, Klebsiella sp., Saccharomycescerevisiaeและ Zymomonasmobilis) รวม 15 สายพันธุ์ แล้วทำการฆ่าเชื้ออาหารเลี้ยงเชื้อแต่ละชนิด(nutrient broth, yeast และ Zymomonas media)และอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีสารสกัดจากลำไยอบแห้งผสมกากน้ำตาล จากนั้นทำการเพาะเลี้ยงกล้าเชื้อและเพาะเลี้ยงอาหารเลี้ยงเชื้อเพาะเลี้ยงเป็นเวลา 48 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 25.6 องศาเซลเซียส เก็บตัวอย่างที่ 0 และ 48 ชั่วโมง โดยหยุดการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ด้วยการแช่แข็งด้วยไนโตรเจนเหลว และเก็บตัวอย่างที่ -20 องศาเซลเซียส สำหรับการวิเคราะห์นำตัวอย่างมาละลายแล้วปั่นเหวี่ยง ณ 2,822×g เป็นเวลา 15 นาที ด้วยเครื่องหมุนเหวี่ยงเก็บตะกอนเซลล์และส่วนของเหลวเพื่อวิเคราะห์ รูปที่ 2ความเข้มข้นกรดอินทรีย์ กลีเซอรอล ค่า pH ปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำได้ทั้งหมด ค่าความทึบแสง และความเข้มข้นโปรตีน สำหรับจุลินทรีย์ 15 สายพันธุ์ ที่เวลาเริ่มต้นและหลังเพาะเลี้ยง 48 ชั่วโมง รูปที่ 1ความเข้มข้นน้ำตาล มวลชีวภาพแห้ง เอทานอล สัดส่วนการ ผลิตมวลชีวภาพและเอทานอลต่อน้ำตาลทั้งหมดที่ใช้ไป (YX/Sและ YP/S) สำหรับจุลินทรีย์ 15 สายพันธุ์ ที่เวลาเริ่มต้นและหลังเลี้ยง 48 ชั่วโมง • วิจารณ์และสรุป • ผลการวิจัยพบว่าจุลินทรีย์ที่สามารถใช้น้ำตาลทั้งสามชนิดได้มากที่สุดในเวลา 48 ชั่วโมง คือ E. coli TISTR 1261 โดยเหลือความเข้มข้นน้ำตาลทั้งหมดเพียง 3.75  0.13 กรัมต่อลิตร ตามด้วย S. cerevisiae TISTR 5606 (13.6  0.6 กรัมต่อลิตร) และ S. cerevisiae TISTR 5020 (43.3  2.2 กรัมต่อลิตร) โดย E. coliผลิตกรดซิตริก ในขณะที่ยีสต์ S. cerevisiaeทั้งสองสายพันธุ์ผลิต เอทานอล การผลิตเอทานอล จุลินทรีย์ที่ดีที่สุดสามอันดับแรก คือ S. cerevisiae TISTR 5606 (38.4  1.3 กรัมต่อลิตร), S. cerevisiae TISTR 5020 (28.8  2.2 กรัมต่อลิตร) และ Z. mobilis TISTR 405 (12.0  0.8 กรัมต่อลิตร) ที่มีค่าสัดส่วนการผลิตเอทานอลในระดับสูงใกล้เคียงหรือเทียบเท่าค่าในทางทฤษฎี จะเห็นได้ว่าS. cerevisiae TISTR 5606 เป็นจุลินทรีย์ที่มีความสามารถสูงที่สุดจากการคัดเลือกจุลินทรีย์ 15 สายพันธุ์ ในการผลิตเอทานอลภายใต้สภาวะตั้งนิ่ง สำหรับการเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ประกอบไปด้วยลำไยอบแห้งหมดอายุผสมกากน้ำตาล และไม่มีการเพิ่มเติม แหล่งอาหาร ไนโตรเจนอื่น • เอกสารอ้างอิง • Fresh Plaza. 2007. http://www.freshplaza.com/news_detail.asp? id=9313 (accessed 06/12/07). • Hildebrandt, G. and W. Klavehn. 1932. Verfahren zur Herstellung von 1-1-Phenyl-2-methylamino-propan-1-ol. German patent 548 459. • กิตติกรรมประกาศ • ทีมงานวิจัย ขอขอบคุณ สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) และสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ฝ่ายอุตสาหกรรม สำนักงานโครงการ IRPUS ประจำปี 2551 ที่ได้สนับสนุนทุนวิจัย (R51D03005) ในครั้งนี้ วันวิชาการมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ครั้งที่ 5วิถีวิจัย: ทศวรรษที่ 5 สู่ความเป็นเลิศ