การแยก การพิสูจน์เอกลักษณ์ และการใช้ประโยชน์ของอะซิติกแอซิดแบคทีเรียจากผลไม้

Abstract

ศึกษาการแยก การพิสูจน์เอกลักษณ์ และการใช้ประโยชน์ของเชื้ออะซิติกแอซิคแบคทีเรียที่แยกได้จากผลไม้ เพื่อใช้ในการผลิตกรดอะซิติกและเซลลูโลส ผลการแยกเชื้อจากผลไม้ 34 ชนิดได้เชื้อจำนวน 148 สายพันธุ์ เชื้อเหล่านี้สามารถผลิตกรดอะซิติกในช่วง 0.01-1.45 กรัม/100 มิลลิลิตร และ 12 สายพันธุ์สามารถผลิตเซลลูโลสได้ จากผลการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยา การเจริญ สรีรวิทยา ชีวเคมี และระบบยูบิควิโนน พบว่าสามารถแบ่งเชื้อที่คัดเลือกได้ 74 สายพันธุ์เป็น 4 กลุ่ม (3 จีนัส) ได้แก่ กลุ่มที่ 1:45 สายพันธุ์พิสูจน์เอกลักษณ์ได้เป็น Acetobacter pasteurianus กลุ่มที่ 2:13 สายพันธุ์เป็น Acetobacter aceti ซึ่งทั้งกลุ่มที่ 1 และ 2 มีระบบยูบิควิโนนเป็นชนิด Q-9 กลุ่มที่ 3:12 สายพันธุ์เป็น Gluconoacetobacter xylinus และกลุ่มที่ 4:4 สายพันธุ์เป็น Gluconobacter sp. ทั้งกลุ่มที่ 3 และ 4 มีระบบยูบิควิโนนเป็นชนิด Q-10 ปริมาณของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมดในผลไม้ ไม่มีผลต่อการกระจายของสปีชีส์ของอะซิติกแอซิดแบคทีเรีย ในการศึกษาภาวะการผลิตกรดอะซิติกของเชื้อที่คัดเลือกไว้ 5 สายพันธุ์ คือ A. pasteurianus GR 24-2, OR 56-1, BS 58-2, MG 69-2 และ A. aceti SF 18-1 เปรียบเทียบกับเชื้อสายพันธุ์มาตรฐาน (Type strain) Acetobacter aceti subsp. aceto TISTR 354T และ A.pasteurianus TISTR 1056T พบว่าปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อการผลิตกรดได้แก่ ปริมาณเอธานอล ปริมาณกรดอะซิติก ปริมาณกรดคาซามิโน และอุณหภูมิในการหมัก จากผลการทดลองพบว่าเชื้อตัวแทนสามารถผลิตกรดได้สูงสุด ที่ระดับการเติมเอธานอล 4.0% (v/v) กรดอะซิติก 0.5 หรือ 1.0% (v/v) กรดคาซามิโน 0.5% (W/v) และการหมักที่อุณหภูมิ 30-37ํซ. นอกจากนี้ยังพบว่าเชื้อสายพันธุ์ OR 56-1 สามารถผลิตกรดได้ที่อุณหภูมิ 40ํซ. โดยมีค่าการหมักสัมพัทธ์ (Relative fermentation) เมื่อเทียบกับที่ 30ํซ. เป็น 69.5% ในวันที่ 3 ของการหมัก การศึกษาเปรียบเทียบการผลิตเซลลูโลส โดยใช้เชื้อตัวแทนที่คัดเลือกได้ 6 สายพันธุ์ คือ Gluconoacetobacter eylinus BB150-1, MM151-1, JF152-1, BS153-1, AP154-1 และ LD155-1 เปรียบเทียบกับสายพันธุ์ Gluconoacetobacter xylinus TISTR 893 ในอาหารสูตรน้ำมะพร้าวซึ่งประกอบด้วย แอมโมเนียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต 0.05% แมกนีเซียมซัลเฟต 0.05% เอธานอล 5.00% ซูโครส 5.00% และน้ำมะพร้าวแก่ 100 มล. ใช้เวลาในการหมัก 14 วัน โดยวัดความหนาทุก 3 วันของการหมักโดยใช้เวอร์เนียคาร์ลิปเปอร์ เมื่อสิ้นสุดการหมักนำเซลลูโลสที่ได้มาหาค่าน้ำหนักเปียก น้ำหนักแห้ง และเนื้อสัมผัสโดยใช้เครื่องวิเคราะห์เนื้อสัมผัส ที่เจาะทะลุผ่านชั้นเซลลูโลสโดยใช้หัวเข็มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 ซม. พบว่าเซลลูโลสที่ได้ให้ผลการทดสอบด้านความหนา และค่าแรงสูงสุดที่เจาะทะลุผ่านไม่แตกต่างกันทางสถิติ (P<=0.05)