การหาภาวะที่เหมาะสมของการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพจาก Candida mucifera NJP25

Optimization of biosurfactant production from Candida mucifera NJP25

Name: ธิดารัตน์ สมเรือง

ThaSH: สารลดแรงตึงผิวชีวภาพ -- การผลิต

ThaSH: ยีสต์

Abstract: งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มผลผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพจาก Candida mucifera NJP25 โดยปรับปรุงสูตรและภาวะการเพาะเลี้ยงสำหรับการผลิตด้วยวิธีการศึกษาทีละปัจจัยและพื้นผิวตอบสนอง การศึกษาองค์ประกอบของอาหารและภาวะที่เหมาะสมในการผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพประกอบด้วย แหล่งคาร์บอน แหล่งไนโตรเจน อัตราส่วนระหว่างคาร์บอนและไนโตรเจน ค่าความเป็นกรด-ด่าง และอุณหภูมิ เมื่อศึกษาทีละปัจจัยที่ประกอบด้วยซูโครสความเข้มข้น 4 เปอร์เซ็นต์ (มวลต่อปริมาตร) อัตราส่วนระหว่างคาร์บอนและไนโตรเจน 20:1 ค่าความเป็น กรด-ด่าง เท่ากับ 6.5 บ่มที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ด้วยอัตราการเขย่า เท่ากับ 200 รอบต่อนาที เป็นระยะเวลา 9 วัน ผลิตสารลดค่าแรงตึงผิวของอาหารเลี้ยงเชื้อลดลงจาก 53.2 เหลือ 35.5 มิลลินิวตันต่อเมตร และกระจายน้ำมันได้ 0.62 ตารางเซนติเมตร และได้สารสกัดหยาบ 0.26 กรัมต่อลิตร ผลการออกแบบการทดลอง Box-Behnken พบว่าอาหารที่เหมาะสมประกอบด้วย ซูโครสความเข้มข้น 7 เปอร์เซ็นต์ (มวลต่อปริมาตร) อัตราส่วนระหว่างคาร์บอนและไนโตรเจน 15:1 ค่าความเป็นกรด-ด่าง เท่ากับ 6.5 และอุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ซึ่งให้ผลผลิตสารลดแรงตึงผิวชีวภาพเพิ่มขึ้นเป็น 0.36 กรัมต่อลิตร จากการศึกษาลักษณะคุณสมบัติของสารลดแรงตึงผิวชีวภาพ พบว่า มีค่าความเข้มข้นวิกฤตของการเกิดไมเซลล์ เท่ากับ 27.48 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร มีสมบัติการเป็นสารก่ออิมัลชันและสารกระจายน้ำมันที่ดีกับน้ำมันพืช สารลดแรงตึงผิวชีวภาพมีความเสถียรต่อภาวะต่าง ๆ ได้แก่ ความเข้มข้นเกลือ (1-10 เปอร์เซ็นต์) ค่าความเป็นกรด-ด่าง (2-10) และอุณหภูมิ (4-100 องศาเซลเซียส) เมื่อเตรียมสารลดแรงตึงผิวชีวภาพให้บริสุทธิ์บางส่วนด้วยเทคนิค preparative TLC และ HPLC ได้ลำดับส่วนที่ F2-1 และ F2-4 ที่มีค่าการกระจายน้ำมันสูงสุด เมื่อนำไปวิเคราะห์หามวลโมเลกุลของสารลดแรงตึงชีวภาพด้วยเทคนิค LC-MS พบว่าได้สารที่มีน้ำหนักโมเลกุลเท่ากับ 375 474 490 และ 507 ซึ่งเป็นสารที่มวลโมเลกุลแตกต่างจากโซโฟโรลิพิดที่ผลิตจากยีสต์ชนิดอื่น

Abstract: This study aimed to improve the biosurfactant yield of Candida mucifera NJP25 and optimization of the culture medium and culture conditions using one factor at a time (OFAT) and response surface methodology (RSM). The study considered the effects of carbon and nitrogen source, C:N ratio, pH and temperature. When studying one factor at a time that consisted of 4.0% sucrose (w/v), C:N ratio 20:1, pH 6.5 within a shake flask at 200 rpm and incubated at 30°C for 9 days, the surface tension of culture medium was decreased from 53.2 mN/m to 35.5 mN/m and oil displacement in medium 0.62 cm2 and the biosurfactant yield of 0.26 g/L. The results from Box-Behnken design showed that the optimized medium containing 7.0% sucrose (w/v), C:N ratio (NaNO3) 15:1, pH 6.5 at 30°C, could increase the biosurfactant yield to 1.64 g/L. The biosurfactant showed a critical micelle concentration (CMC) value of 27.48 mg/ml at the surface tension of 34.81 mN/m and emulsification activity with vegetable oils. The study of stability test, it remained unchanged properties of the biosurfactant within a wide range of environmental condition such as pH (2-10), NaCl concentration (2-10 %) and temperature (4-100ºC). A partially purified biosurfactant fraction with preparation TLC and HPLC displayed both major biosurfactants, F2-1 and F2-4, showed high biosurfactant activity by oil displacement assay and further analyzed via LC-MS. Their molecular mass were 375 474 490 and 506. There were molecular mass different substance from sophorolipid found in other yeasts.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: จิราภรณ์ ธนียวัน

Role: ที่ปรึกษา

Name: จำรูญศรี พุ่มเทียน

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2559

Modified: 2569-08-30

Issued: 2569-08-30

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: จุลชีววิทยา

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5672249823.pdf	5.98 MB

ใช้เวลา

0.034582 วินาที