สืบค้นงานวิจัย
การคัดแยกและศึกษาคุณสมบัติของเอนไซม์ย่อยผนังเซลล์พืชที่ผลิตจากแบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจนและชอบอุณหภูมิสูง Caldicellulosiruptor saccharolyticus EPP02 และ EPP05
สาวิตรี บัวขาว - มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
ชื่อเรื่อง: การคัดแยกและศึกษาคุณสมบัติของเอนไซม์ย่อยผนังเซลล์พืชที่ผลิตจากแบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจนและชอบอุณหภูมิสูง Caldicellulosiruptor saccharolyticus EPP02 และ EPP05
ชื่อเรื่อง (EN): Isolation and characterization of plant cell wall degrading enzymes from extremely thermophilic ana
ผู้แต่ง / หัวหน้าโครงการ: สาวิตรี บัวขาว
ผู้แต่ง / หัวหน้าโครงการ (EN): Sawitree Buakhaw
บทคัดย่อ: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อคัดแยกจุลินทรีย์ไม่ใช้ออกซิเจนและชอบอุณหภูมิสูงจากตัวอย่าง ชานอ้อยจากโรงงานผลิตเยื่อและกระดาษ และศึกษาคุณสมบัติของเอนไซม์ย่อยผนังเซลล์พืชทนร้อน ที่ผลิตได้ พบว่า สามารถคัดแยก Caldicellulosiruptor saccharolyticus สายพันธุ์ EPP02 และ EPP05 ซึ่งจุลินทรีย์ทั้งสองสายพันธุ์เป็นแบคทีเรียแกรมบวก มีรูปร่างท่อน และมีการสร้างสปอร์ โดย Ca. saccharolyticus สายพันธุ์ EPP02 สามารถเจริญเติบโตในช่วงอุณหภูมิ 60-80 องศาเซลเซียส ในขณะที่สายพันธุ์ EPP05 สามารถเจริญได้ในช่วงอุณหภูมิ 65-75 องศาเซลเซียส โดยมีอุณหภูมิที่ เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตเท่ากับ 70 และ 65 องศาเซลเซียส ตามลำดับ แบคทีเรียทั้งสองสายพันธุ์ สามารถเจริญเติบโตในอาหารเพาะเลี้ยงที่มีพีเอสในช่วง 6.0-8.0 โดยมีพีเอชที่เหมาะสมต่อ การเจริญเติบโตคือ 7.0 เมื่อเพาะเลี้ยงแบคทีเรียทั้งสายพันธุ์ EPP02 และ EPP05 ในอาหารเพาะเลี้ยง ที่มีเซลลูโลสเป็นแหล่งคาร์บอน ที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส พีเอช 7.0 พบว่า สามารถผลิตเซลลูเลส ซึ่งทำงานได้ดีที่สุดที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส พีเอช 7.0 และมีเสถียรภาพที่ดีในช่วงอุณหภูมิ 40-90 องศาเซลเซียส โดยเมื่อทำการบ่มที่อุรหภูมิ 90 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ยังแสดงค่ากิจกรรม ของเซลลูเลสมากกว่าร้อยละ 90 และ 75 ตามลำดับ นอกจากนี้เมื่อทำการบ่มเอนไซม์ที่ผลิตจาก Ca. saccharolyticus สายพันธุ์ EPP02 และ EPP05 ที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เปรียบเทียบกับ เอนไซม์ที่ผลิตจาก Clostridium thermocellum สายพันธุ์ ATCC27405 พบว่า เซลลูเลสที่ผลิตจาก แบคทีเรียทั้งสองสายพันธุ์ยังคงเหลือกิจกรรมร้อยละ 74 และ 63 ตามลำดับ เมื่อทำการบ่มเป็นเวลา 12 ชั่วโมง ในขณะที่เซลลูเลสที่ผลิตจาก C. thermocellum สายพันธุ์ ATCC27405 สูญเสียกิจกรรม เอนไซม์อย่างรวดเร็ว (น้อยกว่าร้อยละ 30) เมื่อตรวจสอบกิจกรรมของเอนไซม์ใน crude enzyme ที่ผลิตจาก Ca. saccharolyticus สายพันธุ์ EPP02 และ EPP05 พบว่า ตรวจพบกิจกรรมของเอนไซม์ในกลุ่มเซลลูโลไลติก คือ เอ็นโดเซลลูเลส (คาร์บอกซีเมททิลเซลลูโลสแและเซลลูโลสพาวเดอร์) เซลโลไบโอไดรเลส และเบต้ากลูโคซิเดส เอนไซม์ในกลุ่มไซลาโนไลติกคือ ไซลาเนส เบต้าไซโลซิเดส อะราบิโนฟูราโนซิเดส อะซิติล เอสเทอเรส นอกจากนี้ยังพบกิจกรรมของแมนนาเนส เพ็กติเนส อะไมเลส และไคติเนสด้วย เมื่อศึกษารูปแบบโปรตีนของ crude enzyme ที่ผลิตจาก Ca. saccharolyticus สายพันธุ์ EPP02 ด้วย เทคนิค native-polyacrylamide gel electrophoresis (native-PAGE) พบโปรตีนอย่างน้อย 5 แถบ ซึ่ง ประกอบด้วยโปรตีนอย่างน้อย 28 ชนิด เมื่อตรวจสอบด้วย sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) และเมื่อตรวจสอบด้วย zymogram พบว่า โปรตีนอย่างน้อย 10 ชนิด แสดงกิจกรรมของคาร์บอกซีเมททิลเซลูเลส (เซลลูโลสที่ละลายน้ำ) และอย่างน้อย 11 ชนิด แสดงกิจกรรมของไซลาเนส ส่วน crude enzyme ที่ผลิตจาก Ca. saccharolyticus สายพันธุ์ EPP05 พบโปรตีนอย่างน้อย 5 แถบใน native-PAGE เช่นกัน ซึ่งประกอบด้วยโปรตีนอย่างน้อย 25 ชนิด (SDS-PAGE) และเมื่อตรวจสอบด้วย zymogram พบว่า โปรตีนอย่างน้อย 7 ชนิดแสดงกิจกรรมของ คาร์บอนซีเมททิลเซลลูเลส และอย่างน้อย 10 ชนิดแสดงกิจกรรมของไซลาเนส เมื่อศึกษารูปแบบโปรตีนของเอนไซม์ที่ผลิตจาก Ca. saccharolyticus สายพันธุ์ EPP02 ที่ผ่าน การยึดเกาะกับอะไวเซล (เซลลูโลสที่ไม่ละลายน้ำ) หลังจากการชะด้วย 1% TEA โดยเทคนิค native- PAGE พบว่า ประกอบด้วยโปรตีน 2 กลุ่ม ที่แสดงทั้งกิจกรรมของคาร์บอกซีเมททิลเซลลูเลสและ ไซลาเนส ซึ่งประกอบด้วยโปรตีนอย่างน้อย 16 ชนิด (SDS-PAGE) เมื่อตรวจสอบด้วย zymogram พบว่า โปรตีนที่มีขนาด 76, 94, 123 และ 195 กิโลดาลตัน แสดงกิจกรรมของคาร์บอกซีเมททิล- เซลลูเลส และขนาด 69, 84, 117, 172 และ 203 กิโลดาลตัน แสดงกิจกรรมของไซลาเนส ส่วน Ca. saccharolyticus สายพันธุ์ EPP05 พบโปรตีน 2 กลุ่ม ที่แสดงกิจกรรมของคาร์บอกซีเมททิล- เซลลูเลสและไซลาเนสเช่นกัน ซึ่งประกอบด้วยโปรตีนอย่างน้อย 13 ชนิด (SDS-PAGE) เมื่อ ตรวจสอบด้วย zymogram พบว่า โปรตีนที่มีขนาด 76, 94, 123, และ 171 กิโลดาลตัน แสดงกิจกรรม ของคาร์บอกซีเมททิลเซลลูเลส และขนาด 42, 69, 117, 172 และ 198 กิโลดาลตัน แสดงกิจกรรมของ ไซลาเนส เมื่อนำ crude enzyme ที่ผลิตจากแบคทีเรียทั้งสองสายพันธุ์ไปย่อยวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรพบว่า สามารถย่อยชานอ้อยได้ดีกว่าเปลือกข้าวโพด ฟางข้าว รำข้าว และซังข้าวโพด ตามลำดับ นอกจากนี้ ยังสามารถย่อยกากถั่ว เช่น กากถั่วเหลือ และกากถั่วเขียวได้ด้วยเช่นกัน และเมื่อทำการตรวจสอบ ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจากการหมัก Ca. saccharolyticus สายพันธุ์ EPP02 ด้วยวิธี gas chromatography พบว่า ประกอบด้วยกรดอะซิติก (25.02 มิลลิโมลาร์) เอทานอล (3.17 มิลลิโมลาร์) กรดโพรพิโอนิก (0.40 มิลลิโมลาร์) และกรดบิวทิริก (0.25 มิลลิโมลาร์) ในขณะที่น้ำหนักจาก Ca. saccharolyticus สายพันธุ์ EPP05 ตรวจพบเฉพาะกรดอะซิติก (38.52 มิลลิโมลาร์) และเอทานอล (4.68 มิลลิโมลาร์) เท่านั้น
บทคัดย่อ (EN): The aim of this research is to isolate thermophilic anaerobic bacteria from sugarcane bagasse pile in paper industry and characterize their plant cell wall degrading thermostable enzymes. The results showed that Caldicellulosiruptor saccharolyticus EPP02 and EPP05 were isolated. Both strains, EPP02 and EPP05 were Grampositive, rod-shaped and endospore-forming. The temperature for growth of the strain EPP02 was 60-80 C, with an optimum temperature around 70 C. For the strain EPP05, it grew at 65-75 ํC, with an optimum temperature at 65 ํC. The pH range for growth of both bacteria was 6.0-8.0, with an optimum pH at 7.0. Both strains, EPP02 and EPP05 produced thermostable cellulases when cultivated in basal medium containing cellulose powder as a carbon source under 70 ํC and pH 7.0. Optimum conditions for cellulase activity were 80 ํC and pH 7.0. The thermal stability was in the range of 40-90 ํC and showed highly thermostable as evidenced by retaining more than 90 and 75%activity for the strain EPP02 and the strain EPP05, respectively after 1h incubation at 90 ํC. Furthermore, the residual cellulase activity (74 and 63%, respectively) of both strains, EPP02 and EPP05 showed more than Clostridium thermocellum ATCC27405 (less than 30% residual activity) after incubation at 80 C for 12 h. The crude enzymes from both strains, EPP02 and EPP05 composed of cellulolytic enzymes such as endocellulase (carboxymethyl cellulose and cellulose powder), cellobiohydrolase and B-glucosidase, xylanolytic enzymes such as xylanase, B-xylosidase, arabinofuranosidase and acetyl esterase and mannanase, pectinase, amylase and chitinase. Native-polyacrylamide gel electrophoresis (native-PAGE) of crude enzyme from the strain EPP02 showed 5 protein bands, whereas sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) exhibited at least 28 protein bands. Zymograms analysis revealed 10 protein bands showed carboxymethyl cellulase activity (soluble cellulose) and 11 protein bands showed xylanase activity. For the strain EPP05, crude enzyme showed 5 protein bands, whereas SDS-PAGE exhibited at least 25 protein bands. Zymograms analysis revealed 7 protein bands showed carboxymethyl cellulase activity and 10 protein bands showed xylanase activity. Avicel (insoluble cellulose) binding enzymes were isolated through adsorptiondesorption techniques using elution with 1% (w/v) triethylamine (TEA). For the strain EPP02, native-PAGE analysis indicated that the Avicel-binding enzyme contained only 2 bands of protein, having carboxymethyl cellulase and xylanase activities. It comprised at least 16 bands of protein on SDS-PAGE and 4 active bands of carboxymethyl cellulase with molecular weights of 76, 94, 123 and 195 kDa and 5 active bands of xylanase with molecular weights of 69, 84, 117, 172 and 203 kDa on zymograms. For the strain EPP05, native-PAGE analysis indicated that the Avicel-binding enzyme contained only 2 bands of protein, having carboxymethyl cellulase and xylanase activities. It comprised at least 13 protein bands on SDS-PAGE and 4 active bands of carboxymethyl cellulase with molecular weights of 76, 94, 123 and 171 kDa and 5 active bands of xylanase with molecular weights of 42, 69, 117, 172 and 198 kDa on zymograms. Crude enzymes from both strains, EPP02 and EPP05, could hydrolyze sugarcane bagasse better than com hull, rice straw, rice bran and com cob, respectively. Moreover, bean meals such as soybean meal and mung bean meal were hydrolyzed by the strain EPP02. Gas chromatography revealed that main fermentation products from the strain EPP02 were acetic acid (25.02 mM), ethanol (3.17 mM), propionic acid (0040 mM) and butyric acid (0.25 mM). On the other hand, for the strain EPP05, the fermentation products were only 38.52 mM acetic acid and 4.68 mM ethanol.
บทคัดย่อ: ไม่พบข้อมูลจากหน่วยงานต้นทาง
ภาษา (EN): th
เอกสารแนบ: http://dcms.thailis.or.th/dcms/dccheck.php?Int_code=54&RecId=12791&obj_id=36592
เผยแพร่โดย: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
คำสำคัญ: วัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร
เจ้าของลิขสิทธิ์: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
รายละเอียด: The aim of this research is to isolate thermophilic anaerobic bacteria from sugarcane bagasse pile in paper industry and characterize their plant cell wall degrading thermostable enzymes. The results showed that Caldicellulosiruptor saccharolyticus EPP02 and EPP05 were isolated. Both strains, EPP02 and EPP05 were Grampositive, rod-shaped and endospore-forming. The temperature for growth of the strain EPP02 was 60-80 C, with an optimum temperature around 70 C. For the strain EPP05, it grew at 65-75 ํC, with an optimum temperature at 65 ํC. The pH range for growth of both bacteria was 6.0-8.0, with an optimum pH at 7.0. Both strains, EPP02 and EPP05 produced thermostable cellulases when cultivated in basal medium containing cellulose powder as a carbon source under 70 ํC and pH 7.0. Optimum conditions for cellulase activity were 80 ํC and pH 7.0. The thermal stability was in the range of 40-90 ํC and showed highly thermostable as evidenced by retaining more than 90 and 75%activity for the strain EPP02 and the strain EPP05, respectively after 1h incubation at 90 ํC. Furthermore, the residual cellulase activity (74 and 63%, respectively) of both strains, EPP02 and EPP05 showed more than Clostridium thermocellum ATCC27405 (less than 30% residual activity) after incubation at 80 C for 12 h. The crude enzymes from both strains, EPP02 and EPP05 composed of cellulolytic enzymes such as endocellulase (carboxymethyl cellulose and cellulose powder), cellobiohydrolase and B-glucosidase, xylanolytic enzymes such as xylanase, B-xylosidase, arabinofuranosidase and acetyl esterase and mannanase, pectinase, amylase and chitinase. Native-polyacrylamide gel electrophoresis (native-PAGE) of crude enzyme from the strain EPP02 showed 5 protein bands, whereas sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) exhibited at least 28 protein bands. Zymograms analysis revealed 10 protein bands showed carboxymethyl cellulase activity (soluble cellulose) and 11 protein bands showed xylanase activity. For the strain EPP05, crude enzyme showed 5 protein bands, whereas SDS-PAGE exhibited at least 25 protein bands. Zymograms analysis revealed 7 protein bands showed carboxymethyl cellulase activity and 10 protein bands showed xylanase activity. Avicel (insoluble cellulose) binding enzymes were isolated through adsorptiondesorption techniques using elution with 1% (w/v) triethylamine (TEA). For the strain EPP02, native-PAGE analysis indicated that the Avicel-binding enzyme contained only 2 bands of protein, having carboxymethyl cellulase and xylanase activities. It comprised at least 16 bands of protein on SDS-PAGE and 4 active bands of carboxymethyl cellulase with molecular weights of 76, 94, 123 and 195 kDa and 5 active bands of xylanase with molecular weights of 69, 84, 117, 172 and 203 kDa on zymograms. For the strain EPP05, native-PAGE analysis indicated that the Avicel-binding enzyme contained only 2 bands of protein, having carboxymethyl cellulase and xylanase activities. It comprised at least 13 protein bands on SDS-PAGE and 4 active bands of carboxymethyl cellulase with molecular weights of 76, 94, 123 and 171 kDa and 5 active bands of xylanase with molecular weights of 42, 69, 117, 172 and 198 kDa on zymograms. Crude enzymes from both strains, EPP02 and EPP05, could hydrolyze sugarcane bagasse better than com hull, rice straw, rice bran and com cob, respectively. Moreover, bean meals such as soybean meal and mung bean meal were hydrolyzed by the strain EPP02. Gas chromatography revealed that main fermentation products from the strain EPP02 were acetic acid (25.02 mM), ethanol (3.17 mM), propionic acid (0040 mM) and butyric acid (0.25 mM). On the other hand, for the strain EPP05, the fermentation products were only 38.52 mM acetic acid and 4.68 mM ethanol.
หากไม่พบเอกสารฉบับเต็ม (Full Text) โปรดติดต่อหน่วยงานเจ้าของข้อมูล

การอ้างอิง

สาวิตรี บัวขาว. "การคัดแยกและศึกษาคุณสมบัติของเอนไซม์ย่อยผนังเซลล์พืชที่ผลิตจากแบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจนและชอบอุณหภูมิสูง Caldicellulosiruptor saccharolyticus EPP02 และ EPP05Isolation and characterization of plant cell wall degrading enzymes from extremely thermophilic ana". มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. 2553

สาวิตรี บัวขาว. "การคัดแยกและศึกษาคุณสมบัติของเอนไซม์ย่อยผนังเซลล์พืชที่ผลิตจากแบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจนและชอบอุณหภูมิสูง Caldicellulosiruptor saccharolyticus EPP02 และ EPP05Isolation and characterization of plant cell wall degrading enzymes from extremely thermophilic ana". มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. 2553. Print.



TARR Wordcloud:
การคัดแยกและศึกษาคุณสมบัติของเอนไซม์ย่อยผนังเซลล์พืชที่ผลิตจากแบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจนและชอบอุณหภูมิสูง Caldicellulosiruptor saccharolyticus EPP02 และ EPP05
สาวิตรี บัวขาว
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
2553
แบบจำลองคณิตศาสตร์ทางทะเลของอุณหภูมิและความเค็มสำหรับอ่าวไทย การแยกและการคัดกรองแบคทีเรียที่สามารถผลิตก๊าซไฮโดรเจน การย่อยสลายสารไกลโฟเสททางชีวภาพของแบคทีเรียที่แยกได้จากดินในพื้นที่เพาะปลูก การศึกษาเลคตินในพืชบางชนิดในภาคเหนือของประเทศ การใช้เอนไซม์ในการผลิตรำข้าวโปรตีนสูง. การคัดแยกและการคัดเลือกเชื้อแบคทีเรียจากถั่วเน่าที่สามารถย่อยสลายกรดแกมมาพอลิกลูตามิก ผลของวัสดุทางการเกษตรในการช่วยสลายไพรีนและฟีแนนทรีนโดยกลุ่มแบคทีเรีย RRM-V3 การแยกและการคัดกรองจุลินทรีย์เพื่อการผลิตน้ำส้มสายชูจากน้าผึ้ง พัฒนาการของเซลล์เพศและวงสืบพันธุ์ของหอยตลับ Meretrix meretrix (Linnaeus, 1758) (Bivalvia : Veneridae) จากบริเวณหาดบางแสน จังหวัดชลบุรี อิทธิพลของออกซินและไซโตไคนินที่มีต่อการเกิดและการเจริญเติบโตของหัวย่อยลิลี่พันธุ์ (Red Night (Lilium elegans "Red Night")
คัดลอก URL
กระทู้ของฉัน
ผลการสืบค้นทั้งหมด โพสต์     เรียงลำดับจาก
พัฒนาระบบโดยศูนย์ความรู้เฉพาะด้านวิศวกรรมความรู้และวิศวกรรมภาษาDeveloped by Center of Excellence for Unified Knowledge and Language Engineering
สนับสนุนโดยสำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน)Supported by the Agricultural Research Development Agency (Public Organization)
แบบสำรวจความพึงพอใจQuestionair