การผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพโดย Pichia anomala PY189 เพื่อเตรียมไมโครแคปซูลบรรจุน้ำมันหอมระเหยสำหรับใช้ในอาหาร

Biosurfactant production by Pichia anomala PY189 for preparing essential oil encapsulated microcapsule for use in food

Name: ชนาภา เดชวัฒนาโกมล

ThaSH: สารลดแรงตึงผิวชีวภาพ

ThaSH: น้ำมันหอมระเหย

Abstract: Pichia anomala สายพันธุ์ PY189 สามารถผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในอาหารเหลวปรับปรุงสูตรซึ่งมีแหล่งคาร์บอนคือ น้ำมันถั่วเหลืองความเข้มข้น 4 เปอร์เซ็นต์ (ปริมาตรต่อปริมาตร) และแหล่งไนโตรเจนคือ โซเดียมไนเตรท 0.4 เปอร์เซ็นต์ (น้ำหนักต่อปริมาตร) ค่าความเป็นกรดด่างเท่ากับ 5.5 อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ความเร็ว 200 รอบต่อนาที เป็นเวลา 7 วัน โดยสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้มีค่าแรงตึงผิวต่ำสุด 36.5 mN/m ค่าการกระจายน้ำมันเท่ากับ 10.17 ตารางเซนติเมตร และให้ผลผลิตเท่ากับ 0.57 กรัมต่อลิตร โดยมีค่าความเข้มข้นวิกฤติการเกิดไมเซลล์ (CMC) เท่ากับ 204 มิลลิกรัมต่อลิตร ค่าHydrophilic-lipophilic balance (HLB) ในช่วง 10-13 ซึ่งแสดงว่าเป็นสารก่ออิมัลชันชนิดน้ำมันในน้ำได้ดี สารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้เมื่อนำมาทดสอบด้วย TLC พบว่ามีส่วนประกอบ 4 ส่วน มีอัตราเร็วการเคลื่อนที่ (Rf) เท่ากับ 0.92, 0.81, 0.76 และ 0.55 (F1-F4) ตามลำดับ โดยสารที่สกัดจากตำแหน่ง F3 ให้ค่าการกระจายน้ำมันสูงสุดและมีน้ำตาลเป็นส่วนประกอบในโมเลกุล นำสาร F3 ไปทำให้บริสุทธิ์อีกครั้งด้วย HPLC และวิเคราะห์ต่อด้วย MALDI-TOF MS พบว่าสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้มีมวลโมเลกุลเท่ากับ 522, 548 และ 648 เทียบเคียงได้กับสารโซโฟโรลิพิดที่มีโครงสร้างในส่วนของกรดไขมันเป็น C12, C14 และ C16 อยู่ในรูปแบบแลคโตน (lactonic form) เมื่อนำสารลดแรงตึงผิวชีวภาพที่ผลิตได้ไปใช้เป็นตัวก่ออิมัลชันของน้ำมันตะไคร้พบว่า อิมัลชันที่มีสารลดแรงตึงผิวชีวภาพ 0.8 และ 1 % มีขนาดอนุภาคเล็กกว่า 10 ไมครอน และทำแห้งแบบพ่นกระจายโดยใช้อัตราส่วนของน้ำมันตะไคร้ต่อมอลโตเดกซ์ตรินเป็น 0.2:1 และ 0.15:1 พบว่า ประสิทธิภาพในการทำไมโครแคปซูลเท่ากับ 48.5 และ 51.6%ตามลำดับ เมื่อวิเคราะห์ค่า MIC ของน้ำมันตะไคร้และไมโครแคปซูลบรรจุน้ำมันตะไคร้พบว่าสามารถยับยั้งการเจริญของ E. coli, S. aureus และ Salmonella sp. และยังคงมีประสิทธิภาพในการยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ในน้ำสลัดได้

Abstract: In the present study, the production and characterization of biosurfactant from yeast Pichia anomala strain PY189 were investigated. The highest efficiency for biosurfactant production was found when the organism was grown in modified medium with soybean oil 4%, as carbon source and NaNO3 0.4%, as nitrogen source using optimal condition at 30ºC, pH of 5.5 for 7 days. After 7 days of cultivation, P. anomala PY189 was able to produce biosurfactant up to 0.57 gL⁻¹. The crude biosurfactant was able to reduce the surface tension of pure water to 36.5 mN/m, oil displacement activity of 10.17 cm² with a critical micelle concentration (CMC) of 204 mg/l, it exhibited HLB value of 10-13. Result from TLC analysis indicated that crude biosurfactant consisted of 4 major bands with Rf values of 0.92, 0.81, 0.76 and 0.55 (F1-F4), respectively. Among these, F3 gave highest oil displacement activity and gave positive test with sugar. Further, F3 was fractionated via HPLC in combination with MALDI-TOF MS, the chemical structure of the most relatively abundant fraction was identified as sophorolipid in nature. This biosurfactant can be used as emulsifier for lemomgrass oil. Emulsion containing biosurfactant concentration at 0.8 and 1% was stable and having particle size less than 10µm. Lemongrass oil emulsion was prepared for microencapsulation using spray dry technique. Microencapsulation efficiency was 48.5 and 51.6% at lemongrass oil:maltodextrin ratio 0.2:1 and 0.15:1, respectively. This microcapsule also exhibited microbial inhibition activity against E.coli, S. aureus and Salmonella sp.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: จิราภรณ์ ธนียวัน

Role: ที่ปรึกษา

Name: จิรารัตน์ ทัตติยกุล

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2553

Modified: 2564-07-08

Issued: 2564-07-08

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61890

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: จุลชีววิทยา

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5172253823_2553.pdf	4.17 MB

ใช้เวลา

0.03104 วินาที