การคัดแยกแบคทีเรียที่ผลิตเอกโซพอลิแซ็กคาไรด์และลักษณะสมบัติของเอกโซพอลิแซ็กคาไรด์เพื่อประยุกต์เป็นสารก่อการจับกลุ่มทางชีวภาพ

Abstract

งานวิจัยนี้ได้คัดแยกเชื้อแบคทีเรียจากแหล่งน้ำเสียที่มีความสามารถในการสังเคราะห์เอกโซพอลิแซ็กคาไรด์ได้จำนวนทั้งหมด 30 ไอโซเลต มี 5 ไอโซเลตที่สามารถสังเคราะห์พอลิแซ็กคาไรด์ได้ในปริมาณสูง คือ RV1, MK8, CG11, MK10, MK11 และ RV1 สามารถสังเคราะห์พอลิแซ็กคาไรด์ได้ปริมาณสูงสุด คือ 4.65, 4.17, 3.11, 2.63 และ 2.28 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ ในอาหารเลี้ยงเชื้อตามสูตรของ Bromfield ร่วมกับวิธีของ Tallgren และคณะ (1999) ที่มีซูโครส 4% w/v ผลการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยา พบว่า เป็นแบคทีเรียแกรมลบ ผลการพิสูจน์เอกลักษณ์ทางอนุกรมวิธาน พบว่า MK8 คือ Klebsiella sp. ส่วน CG11, MK10, MK11 และ RV1 คือ K. pneumoniae สายพันธุ์ TGH10 211, AATZP และ Mardeille-P215 ตามลำดับ จากการศึกษาลักษณะสมบัติสมบัติทางเคมีและกายภาพของเอกโซพอลิแซ็กคาไรด์ทั้ง 5 ไอโซเลต พบว่า พอลิแซ็กคาไรด์มีความสามารถในการละลายได้ปานกลาง ไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ จากการวิเคราะห์โดย HPLC พบว่าพอลิแซ็กคาไรด์แต่ละชนิดมีองค์ประกอบที่หลากหลาย คือ กลูโคส กาแลคโทส ไซโลส ไรโบส แรมโนส และมอนอแซ็กคาไรด์ชนิดอื่นๆ ซึ่งจัดเป็นเฮเทอโรพอลิแซ็กคาไรด์ มีชนิดประจุทั้งที่เป็นกลางและประจุลบ ผลการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของ ความเข้มข้นของเอกโซพอลิแซ็กคาไรด์, ความเข้มข้นของ CaCl2, ค่าความเป็นกรดด่าง และอุณหภูมิ ที่ส่งผลต่อการจับกลุ่มของพอลิแซ็กคาไรด์ที่ในสารละลายอนุภาคคอลลอยด์ที่มีความเข้มข้น 4 g/L พบว่ามีประสิทธิภาพในการจับกลุ่มสูงสุด คือ ที่ความเข้มข้นพอลิแซ็กคาไรด์ 1 mg/L (88.80%) ตกตะกอนร่วมกับ CaCl2 ที่ความเข้มข้น 7.5 g/L (82.99%) ที่ pH 7 (83.77%) อุณหภูมิ 40oC (79.61%) และหลังจากหาสภาวะที่เหมาะสม ผลการทดสอบการจับกลุ่มของพอลิแซ็กคาไรด์กับน้ำเสียภายในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย พบว่าประสิทธิภาพในการจับกลุ่มตกตะกอนของพอลิแซ็กคาไรด์ที่ได้จากไอโซเลต MK8, MK11, MK10, RV1 และ CG11 มีประสิทธิภาพเพิ่มสูงขึ้นในช่วง 48.27-53.06% ดังนั้นพอลิแซ็กคาไรด์ที่สังเคราะห์ได้เหล่านี้เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการบำบัดน้ำเสีย