cache
cache
cache
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
วิทยานิพนธ<br />
เรื่อง<br />
การแยกและคัดเลือกแบคทีเรียทางทะเลที่ผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
Isolation and Selection of Marine Bacteria Producing Chitinase<br />
โดย<br />
นายอรรถวุฒิ กันทะวงศ<br />
เสนอ<br />
บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร<br />
เพื่อความสมบูรณแหงปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต<br />
(วิทยาศาสตรทางทะเล)<br />
พ.ศ. 2548<br />
ISBN 974-9831-32-2
กิตติกรรมประกาศ<br />
ขาพเจาขอกราบขอบพระคุณ อาจารย ดร. สุริยัน ธัญกิจจานุกิจ ประธานกรรมการที่ปรึกษา<br />
ผศ. สุนันท ภัทรจินดา กรรมการสาขาวิชาเอก อาจารย ดร. อัธยา กังสุวรรณ กรรมการสาขาวิชารอง<br />
ที่กรุณาใหคําแนะนํา<br />
และใหคําปรึกษาตางๆ เปนอยางดีตลอดมา จนวิทยานิพนธฉบับนี้เสร็จ<br />
สมบูรณ ขอกราบขอบพระคุณ อ. ณรงค วีระไวทยะ ผูแทนบัณฑิตวิทยาลัยที่ไดกรุณาใหคําแนะนํา<br />
เพิ่มเติม<br />
ขอบพระคุณ อ.ดร. จินตนา สและนอย ที่ใหความอนุเคราะหสารเคมี<br />
และใหคําปรึกษาเกี่ยว<br />
กับการทดลอง ขอขอบพระคุณ ผศ. ดร. วันชัย วรวัฒนเมธีกุล ที่ใหความอนุเคราะหในการใช<br />
เครื่องบดละเอียด<br />
ขอขอบพระคุณ ผศ. ดร. พงษเทพ วิไลพันธ ที่ใหคําปรึกษา<br />
และใหความรูเกี่ยว<br />
กับการทดลอง ขอขอบพระคุณ คุณ จันทรจรัส วัฒนะโชติ ที่ใหความอนุเคราะหการทํา<br />
lyophylization ตัวอยาง และขอขอบพระคุณศูนยเทคโนโลยีชีวภาพเกษตร มหาวิทยาลัย<br />
เกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน นครปฐม ที่สนับสนุนทุนในการวิจัย<br />
ขอขอบคุณคุณจีรภา หินซุย ที่ใหคําแนะนําและคําปรึกษาในการทําวิทยานิพนธ<br />
ขอขอบคุณคุณจตุพร เลิศล้ํา<br />
ที่คอยชวยเหลือในการทําวิทยานิพนธ<br />
คอยใหกําลังใจและเปนที่<br />
ปรึกษาที่ดีตลอดมา<br />
และขอขอบคุณบุคลากรสถานีวิจัยประมงศรีราชา ที่เอื้อเฟอสถานที่ในการทํา<br />
การทดลอง และคําแนะนําที่ดี<br />
ขอขอบพระคุณ คุณพอ คุณแม รวมทั้งสมาชิกทุกคนในครอบครัวที่ใหกําลังใจ<br />
ใหความ<br />
ชวยเหลือ และการสนับสนุนในการศึกษาและการทําวิทยานิพนธจนเสร็จสมบูรณ<br />
อรรถวุฒิ กันทะวงศ<br />
พฤษภาคม 2548
สารบัญ<br />
์<br />
สารบัญ<br />
หนา<br />
(1)<br />
สารบัญตาราง (3)<br />
สารบัญภาพ (5)<br />
คํานํา 1<br />
การตรวจเอกสาร 3<br />
1. ไคติน 3<br />
2. เอนไซมไคติเนส 5<br />
3. ปจจัยที่มีผลตอการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
10<br />
4. คุณสมบัติของเอนไซมไคติเนส 12<br />
5. ประโยชนของเอนไซมไคติเนส 12<br />
อุปกรณและวิธีการ 16<br />
อุปกรณ 16<br />
วิธีการ 19<br />
ผลและวิจารณ 26<br />
1. การคัดแยกแบคทีเรียทางทะเลที่ผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
2. การคัดเลือกแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการผลิต<br />
26<br />
เอนไซมไคติเนสบนอาหารแข็ง<br />
3. การคัดเลือกแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการผลิต<br />
30<br />
เอนไซมไคติเนสในอาหารเหลว 36<br />
4. การจัดจําแนกสายพันธุของแบคทีเรียที่ผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
5. การศึกษาสภาวะที่เหมาะในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซม<br />
38<br />
ไคติเนสของ Bacillus circulans SH1.13<br />
6. การศึกษาคุณสมบัติของเอนไซมไคติเนส ที่ผลิตไดจาก<br />
42<br />
Bacillus circulans SH1.13<br />
7. การศึกษาคุณสมบัติของเอนไซมและการทําเอนไซมไคติเนส<br />
49<br />
ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 ใหบริสุทธิ<br />
55<br />
สรุป 61<br />
(1)
สารบัญ (ตอ)<br />
เอกสารและสิ่งอางอิง<br />
หนา<br />
64<br />
ภาคผนวก 74<br />
ภาคผนวก ก 75<br />
ภาคผนวก ข 94<br />
(2)
สารบัญตาราง<br />
่<br />
์<br />
ตารางที<br />
หนา<br />
1 ปจจัยที่มีผลตอการผลิตเอนไซมไคติเนสของแบคทีเรียชนิดตางๆ<br />
11<br />
2 คุณสมบัติของเอนไซมไคติเนสที่แยกไดจากแบคทีเรีย<br />
15<br />
3 รอยละของจํานวนโคโลนีแบคทีเรียที่เกิดโซนใสรอบโคโลนี<br />
27<br />
4 การทดสอบการติดสีแกรม รูปราง และอัตราสวนเฉลี่ยระหวางเสน<br />
ผานศูนยกลางของโซนใสตอขนาดของเสนผานศูนยกลางโคโลนี 31<br />
5 กิจกรรมของเอนไซมไคติเนสในการคัดเลือกแบคทีเรีย<br />
ที่มีประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซมในอาหารเหลว<br />
36<br />
6 คุณสมบัติทางชีวเคมี ของแบคทีเรียรหัส SH1.13 40<br />
7 สรุปสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซมไคติเนสของ<br />
Bacillus circulans SH1.13 และสภาวะที่เหมาะสมใน<br />
การทํางานของเอนไซมไคติเนส 55<br />
8 ขั้นตอนการทําเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.1 ใหบริสุทธิ<br />
58<br />
่<br />
่<br />
่<br />
่<br />
ตารางผนวกที<br />
ก1 การเตรียมสารละลาย GlcNAc สําหรับทํากราฟมาตรฐาน 80<br />
ก2 การเตรียมสารละลาย BSA สําหรับทํากราฟโปรตีนมาตรฐาน<br />
โดยวิธีของ Bradford 82<br />
ก3 การเตรียมสารละลายโปรตีนมาตรฐานโดยใช Low Molecular Weight<br />
สําหรับ gel filtration chromatography 83<br />
ก4 การเตรียม Separating gel และ Stacking gel สําหรับทํา<br />
SDS-PAGE 88<br />
ก5 สารละลายโปรตีนมาตรฐานโดยใช Protein Molecular Weight Marker<br />
สําหรับการทํา SDS-PAGE 89<br />
ก6 การเตรียมสารละลาย McIlvaine buffer ที pH ตางๆ 90<br />
ก7 การเตรียมสารละลาย Tris-HCl buffer ที pH ตางๆ 91<br />
ก8 การเตรียมสารละลาย Glycine-NaOH buffer ที pH ตางๆ 92<br />
(3)
สารบัญตาราง (ตอ)<br />
่ ตารางผนวกที<br />
หนา<br />
ก9 ปริมาณแอมโมเนียมซัลเฟต ที่ใชในการตกตะกอนโปรตีน<br />
93<br />
ข1 ขนาดเสนผานศูนยกลางโซนใส ขนาดเสนผานศูนยกลาง<br />
โซนใสโคโลนี และอัตราสวนระหวางกลางขนาดเสนผานศูนยกลาง<br />
โซนใสกับขนาดเสนผานศูนยกลางโซนใสโคโลนี 95<br />
ข2 การเคลื่อนที่สัมพัทธ<br />
ของโปรตีนจากสารสกัดเอนไซมไคติเนส<br />
ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 และ<br />
น้ําหนักโมเลกุลของโปรตีนที่ปรากฏบนแผน<br />
gel acrylamide 106<br />
(4)
สารบัญภาพ<br />
่<br />
<br />
ภาพที<br />
หนา<br />
1 โครงสรางของไคติน 3<br />
2 รูปแบบโครงสรางไคติน 5<br />
3 การแตกพันธะไกลโคซิดิกของเอนไซมไคติเนส 5<br />
4 ลําดับขั้นของการยอยไคตินของเอนไซมยอยไคติน<br />
8<br />
5 รอยละของจํานวนโคโลนีที่เกิดโซนใสใน<br />
ปลาวัว (FH) หอยแมลงภู (PE)<br />
กุงุกลาดํา<br />
(SH) กุงแชบวย<br />
(PR) ปูมา (CR) และหมึกสาย (SQ) 28<br />
6 การสรางโซนใสในอาหาร chitin agar ของแบคทีเรียที่ผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
29<br />
7 ลักษณะรูปรางของแบคทีเรียที่ผลิตเอนไซมไคติเนสรหัส<br />
SH1.13<br />
โดยการยอมสีแกรมและสองดูภายใตกลองจุลทรรศน ที่กําลังขยาย<br />
100 เทา 39<br />
8 pH เริ่มตนที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
ของ Bacillus circulans SH1.13 44<br />
9 อุณหภูมิที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
ของ Bacillus circulans SH1.13 46<br />
10 ระยะเวลาที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
ของ Bacillus circulans SH1.13 48<br />
11 ความเปนกรด-ดางที่เหมาะสมตอกิจกรรมของเอนไซมไคติเนส<br />
ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 ณ อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส 51<br />
12 ผลของความเปนกรด-ดาง ตอความคงตัวเอนไซมไคติเนส ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 ณ อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส 51<br />
13 อุณหภูมิที่เหมาะสมตอกิจกรรมของเอนไซมไคติเนส<br />
ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 54<br />
14 ผลของอุณหภูมิตอความคงตัวเอนไซมไคติเนส ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 54<br />
15 การทําเอนไซมไคติเนส ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13<br />
ใหบริสุทธิ์โดยวิธี<br />
gel filtration chromatography 57<br />
16 แถบหนวยยอยโปรตีนของสารสกัดเอนไซมไคติเนส ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 โดยวิธี SDS-PAGE 60<br />
(5)
สารบัญภาพ (ตอ)<br />
่<br />
่<br />
่<br />
ภาพผนวกที<br />
หนา<br />
ก1 กราฟมาตรฐานของ GlcNAc แสดงคาระหวาง ความเขมขน<br />
ของ GlcNAc และคาการดูดกลืนแสงที 420 นาโนเมตร 80<br />
ก2 กราฟมาตรฐานของโปรตีน โดยวิธี Bradford แสดงคาระหวาง<br />
ความเขมขนของ BSA และคาการดูดกลืนแสงที 595 นาโนเมตร 82<br />
ก3 กราฟมาตรฐานของโปรตีนของ gel filtration chromatography<br />
แสดงคาระหวางคา Kav กับคา Log Mw 84<br />
ก4 กราฟมาตรฐานของโปรตีนของ ในการหาน้ําหนักโมเลกุล<br />
โดยวิธี SDS-PAGE แสดงคาระหวาง Rf กับ คา Log Mw 89<br />
(6)
การแยกและคัดเลือกแบคทีเรียทางทะเลที่ผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
Isolation and Selection of Marine Bacteria Producing Chitinase<br />
คํานํา<br />
อุตสาหกรรมกุงแชเยือกแข็งเปนอุตสาหกรรมทางการประมงหลัก<br />
มีการขยายตัวสูง นําราย<br />
ไดเขาประเทศจํานวนมาก อยางไรก็ตามของเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรม<br />
เชน สวนหัว เปลือก และ<br />
น้ําลาง<br />
สวนใหญถูกกําจัดโดยการนําไปทิ้งในทะเล<br />
เผา ฝงกลบ และใชเปนอาหารสัตว กอใหเกิด<br />
ปญหาทางดานมลพิษและคาใชจายในการกําจัดสูง จึงมีการนําของเหลือทิ้งเหลานี้มาใชประโยชน<br />
เพื่อเพิ่มมูลคา<br />
โดยการผลิตเปนไคติน ไคโตซาน และการนําผลิตภัณฑดังกลาวมาประยุกตใช<br />
ไคตินเปนโพลิแซคคาไรดของ N-acetyl-glucosamine (GlcNAc) มีคุณสมบัติไมละลายน้ํา<br />
และตัวทําละลายอินทรีย พบมากในสัตวทะเลโดยเฉพาะพวก ครัสเตเชียน (crustacean) เชน เปลือก<br />
กุง<br />
และเปลือกปู (Park et al., 1997; Yu et al., 1991) นอกจากนี้<br />
ยังพบในผนังเซลลของราและ<br />
เปลือกของแมลง (Vyas and Deshpande, 1989) ไคตินในธรรมชาติโดยสวนใหญจะถูกยอยสลาย<br />
โดยแบคทีเรียที่ผลิตเอนไซมยอยไคติน<br />
ไคติเนสเปนเอนไซมยอยไคตินที่ไดจากแบคทีเรียหลายชนิดเชน<br />
Chromobacterium,<br />
Klebsiella, Pseudomonas, Clostridium, Vibrio, Aeromonas, Beneckea, Acromobacter,<br />
Alginomonas (Jeuniaux, 1966; Tsujibo et al., 1991; Zhou et al., 1999) เอนไซมไคติเนสที่ผลิตได<br />
จากแบคทีเรียเหลานี้สามารถนํามาใชประโยชน<br />
เชน การใชเปนสารควบคุมโรคและแมลงที่เปน<br />
ศัตรูพืชและสัตวน้ํา<br />
การนําไปผลิต chito-oligosaccharide การใชเตรียมโปรโตพลาสตจากราและ<br />
ยีสต นอกจากนี้<br />
ยังมีการนําแบคทีเรียที่ผลิตไคติเนสไปใชในการยอยหัวกุงและเปลือกกุงโดยตรง<br />
เพื่อผลิต<br />
Single-Cell Protein (SCP) โดย SCP จะถูกนํามาใชเปนอาหารสัตว (Shaikh and<br />
Deshpande, 1993) และปจจุบันไดมีการศึกษาทางดานพันธุวิศวกรรมของแบคทีเรีย เพื่อให<br />
แบคทีเรียผลิตเอนไซมไคติเนสที่มีประสิทธิภาพและปริมาณสูง<br />
เชน การโคลนยีนสของ Vibrio<br />
vulnificus ยายไปใสใน Escherichia coli DH1 (ATCC33849) (Wortman et al., 1986) นอกจากนี้ยัง<br />
1
มีการโคลนยีนสของรา Tricoderma harzianum ยายไปใสในยาสูบและมันฝรั่งเพื่อใหพืชทั้งสอง<br />
ชนิดมีความตานทานตอโรคและแมลง (Lorito et al., 1998)<br />
จากประโยชนดังที่กลาวมาแลวนั้น<br />
ในการศึกษาครั้งนี้จึงไดมุงเนนการแยกและคัดเลือก<br />
แบคทีเรียที่สามารถผลิตเอนไซมไคติเนสที่มีประสิทธิภาพสูง<br />
เพื่อนําไปสูการพัฒนาทางดาน<br />
เทคโนโลยีชีวภาพ และสามารถนําไปประยุกตใชไดอยางกวางขวาง ซึ่งเปนวิธีหนึ่งในการกําจัดและ<br />
เพิ่มมูลคา<br />
ของเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรม<br />
วัตถุประสงค<br />
1. เพื่อแยกแบคทีเรียที่สามารถผลิตเอนไซมไคติเนสจากสัตวทะเล<br />
ไดแก กุง<br />
ปู ปลา หอย<br />
และหมึก<br />
2. เพื่อคัดเลือกแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพสูงในการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
3. เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซมไคติเนสของแบคทีเรีย<br />
4. เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการทํางานของเอนไซมไคติเนส<br />
5. เพื่อศึกษาคุณสมบัติของเอนไซมไคติเนสที่ผลิตได<br />
2
1. ไคติน<br />
การตรวจเอกสาร<br />
ไคตินเปนคารโบไฮเดรต (carbohydrate) ที่ไดจากธรรมชาติ<br />
จัดอยูในกลุม<br />
homopolysaccharide ประกอบดวยอนุพันธของ β-N-acetyl-D-glucosamine (2-acetamid-2-deoxy-<br />
D-glucose) เชื่อมตอกันดวยพันธะไกลโคซิดิก<br />
(glycosidic bond) ระหวางคารบอนตําแหนงที่<br />
1 กับ<br />
คารบอนตําแหนงที่<br />
4 ของโมโนแซคคาไรดตัวถัดไป มีชื่อทางเคมีวา<br />
Poly (2-acetamino-2-deoxy-<br />
D-glucose) หรือ Poly (N-acetylglucosamine) ไคตินเปนสารที่ไมละลายในน้ํา<br />
และตัวทําละลาย<br />
อินทรีย (สุวลี, 2542; Cottrell et al., 1999)<br />
ภาพที่<br />
1 โครงสรางของไคติน<br />
ที่มา:<br />
Gooday (1994)<br />
ไคตินเปนสารที่พบมากเปนอันดับสองในธรรมชาติรองจากเซลลูโลส<br />
(Shaikh and<br />
Deshpande, 1993; Wang and Chang, 1997) เปนทรัพยากรที่สําคัญของสิ่งแวดลอมทั้งในทะเลและ<br />
บนบก (Tsujibo et al., 1991) โดยเปนสวนหนึ่งของโครงสรางของผนังเซลลของสิ่งมีชีวิต<br />
มี<br />
ลักษณะเปนเสนใยยึดสารตาง ๆ ใหเปนแผนและเปนเสน ทําหนาที่หอหุมอวัยวะและสรางความ<br />
แข็งแรงใหกับผนังเซลล (ปยะบุตร และ สุวลี, 2542)<br />
ไคตินพบในสิ<br />
่งมีชีวิตในทะเลหลายชนิด โดยเปนองคประกอบของโครงสรางภายนอก<br />
ของแพลงกตอนสัตว (zooplankton) และตัวออนของสัตวไมมีกระดูกสันหลัง (invertebrate larvae)<br />
3
เปนผนังเซลลของ chlorophytes บางชนิด และ เปนโครงสรางภายนอก (extracellular material) ของ<br />
ไดอะตอมบางชนิด และ prymnesiophytes (Cottrell et al., 1999) นอกจากนี้<br />
ยังพบไคตินในสัตวที่มี<br />
ปลอง (arthropoda) เชน กุง<br />
ปู และแมลง ในหอยฝาเดียว หอยสองฝา หมึก (สุวลี, 2542) ผนังเซลล<br />
ของรา (Flach et al., 1992)<br />
Muzzarelli (1977) รายงานวาไคตินที่ไดจากสิ่งมีชีวิตตางชนิดกัน<br />
ก็จะมีรูปแบบแตกตางกัน<br />
ดวย ดังนั้นจึงไดเสนอรูปแบบผลึกของไคติน<br />
โดยใชความแตกตางของการเกิดระบบของผลึก และ<br />
ปจจัยการเกิดแลตติชผลึก ของหนวยเซลลภายในโครงสรางผลึก ซึ่งความแตกตางเปนผลมาจาก<br />
รูปแบบการเรียงตัวของโมเลกุลที่อยูตรงขามกันในแลตติชผลึก<br />
สายโซโมเลกุลที่ยาวของไคตินเกิด<br />
มาจากการรวมตัวเปนแผนซอนทับกันในแลตติชผลึกของหนวยเซลล ซึ่งเรียงตัวไดเปน<br />
2 แบบ คือ<br />
แบบขนานที่มุงไปในทิศทางเดียวกัน<br />
(parallel pattern) และแบบที่โครงสรางเรียงตัวสวนทางกัน<br />
(anti-parallel pattern) จากความแตกตางดังกลาวสามารถจําแนกไคตินไดเปน 3 ชนิดคือ เบตาไคติน<br />
(β-chitin) แอลฟาไคติน (α-chitin) และแกมมาไคติน (γ-chitin) ดังภาพที่<br />
2<br />
1. เบตาไคติน เปนไคตินที่มีโครงสรางแบบขนานมุงไปในทิศทางเดียวกัน<br />
รูปแบบนี้มี<br />
โอกาสที่จะเปลี่ยนรูปแบบโครงสรางไปเปนแอลฟาไคตินไดในสารละลายกรดแก<br />
เชน กรดเกลือ<br />
(HCl) เนื่องจากเบตาไคตินมีความเสถียรนอยกวาแอลฟาไคติน<br />
สิ่งมีชีวิตที่มีโครงสรางเบตาไคติน<br />
ไดแก สวนหนามของ polychaete สกุล Aphrodite กระดองของหมึกสกุล Loligo สวนที่เปนทอของ<br />
หนอน สกุล Pogonophora และสวนหนามของไดอะตอมทะเล<br />
2. แอลฟาไคติน เปนไคตินที่มีโครงสรางแบบเรียงตัวสวนทางกัน<br />
ซึ่งพบมากที่สุดใน<br />
ธรรมชาติ ทั้งนี้เพราะแอลฟาไคตินมีคุณลักษณะที่มีความเสถียรมากกวาแบบอื่น<br />
เพราะมีพันธะ<br />
ไฮโดรเจน (hydrogen bond) มากกวาแบบอื่น<br />
สิ่งมีชีวิตที่มีโครงสรางแอลฟาไคตินไดแก<br />
ในกลุม<br />
ครัสเตเชียน แมลง และรา<br />
3. แกมมาไคติน เปนไคตินที่มีโครงสรางแบบผสมทั้ง<br />
2 ชนิด คือ สองสายเปนแบบที่<br />
ขนานไปในทิศทางเดียวกัน และสายสุดทายเปนแบบสวนทาง พบที่ผนังกระเพาะอาหารชั้นในของ<br />
หมึก สกุล Loligo<br />
4
ภาพที่<br />
2 รูปแบบโครงสรางไคติน<br />
ที่มา:<br />
Esaiassen (1996)<br />
2. เอนไซมไคติเนส<br />
ไคติเนสเปนเอนไซมที่แตกพันธะระหวาง<br />
C1 และ C4 หรือพันธะไกลโคซิดิก (glycosidic<br />
bond) ของ GlcNAc ที่ตอกันเปนไคตินดังภาพที่<br />
3 สิ่งมีชีวิตที่มีไคตินเปนองคประกอบของรางกาย<br />
จะสรางเอนไซมไคติเนสดวย แตบางชนิดที่ไมมีไคตินเปนองคประกอบก็สามารถสรางเอนไซม<br />
ไคติเนสได ไดแก แบคทีเรีย และพืชชั้นสูง<br />
(Flach et al., 1992)<br />
ภาพที่<br />
3 การแตกพันธะไกลโคซิดิกของเอนไซมไคติเนส<br />
ที่มา:<br />
Hara et al. (1989)<br />
วัตถุประสงคการสรางเอนไซมไคติเนสของสิ<br />
่งมีชีวิตแตละชนิดจะแตกตางกันไป เชน รา<br />
และแมลง ใชเอนไซมไคติเนสสําหรับการพัฒนาการและการเจริญของผนังเซลลและเปลือก<br />
แบคทีเรียใชเอนไซมไคติเนสในระบบการโภชนาการ (nutrition) และในพืชใชเอนไซมไคติเนส<br />
5
ในการปองกันโรคจากรา แบคทีเรีย และแมลง (Koga et al., 1992; Roberts and Selitrennikoff,<br />
1988)<br />
เอนไซมไคติเนสมีบทบาทสําคัญทางดานกายภาพของสัตวในกลุมอารโธพอด<br />
ซึ่งเกี่ยวของ<br />
ในการลอกคราบ โดยเอนไซมไคติเนสจะสลาย (hydrolysis) เปลือกที่เกาแลวของกุง<br />
ปู และแมลง<br />
และผนังเซลลของรา (Cabib, 1987; Tsujibo et al., 1991)<br />
Shaikh and Deshpande (1993) ไดแบงประเภทของเอนไซมยอยไคตินไว 2 ชนิดหลัก คือ<br />
endo-chitinase (EC 3.2.1.14) และ N-acetylglucosaminidase (Chitobiase: EC 3.2.1.30 หรือ<br />
N-acetylhexosaminidase: EC 3.2.1.52) ตอมามีเพิ่มมาคือ<br />
exo-chitinase<br />
1. endo-chitinase เปนเอนไซมที่ยอยแบบสุมในสายโซของ<br />
N-acetylglucosamine<br />
(GlcNAc) ซึ่งจะได<br />
diacetylchitobiose เปนผลผลิตหลักและได triacetylchitotriose บางเล็กนอย<br />
2. N-acetylglucosaminidase เปนเอนไซมที่ยอย<br />
dimer (diacetylchitobiose) โดยที่บางครั้ง<br />
เอนไซมจะยอยหนวยของ GlcNAc จากปลายดาน non-reducing ของสายโซไคติน<br />
3. exo-chitinase เปนเอนไซมที่กระตุนทําใหเกิดการแตกตัวของ<br />
diacetylchitobiose จาก<br />
ปลาย non-reducing ของสายไคติน<br />
Flach et al. (1992) ไดแบงประเภทของเอนไซมยอยไคตินไว 4 ชนิด คือ endochitinase,<br />
exochitinase (EC 3.2.1.14), β-N-acetylglucosaminidase และ chitobiase<br />
1. endochitinase เปนเอนไซมที่ทําใหสายโพลิเมอรของไคตินแยกออกจากกัน<br />
2. exochitinase เปนเอนไซมที่ยอยไคตินแลวได<br />
chitobiose<br />
3. chitobiase เปนเอนไซมที่ยอย<br />
chitobiose ได GlcNAc<br />
4. N-acetylglucosaminidase เปนเอนไซมที่ยอยภายในสายไคตินได<br />
GlcNAc<br />
6
Jeuniaux (1966) รายงานวาการยอยไคตินโดยเอนไซมเพื่อใหได<br />
GlcNAc เกิดขึ้นจากการ<br />
ยอย 2 กระบวนการที่ตอเนื่องกัน<br />
โดยเอนไซม 2 ชนิด คือ ชนิดแรก chitinase (poly-β-1,4-(2acetamido-2-deoxy)-D-glucoside<br />
glycanohydrolase) จะยอยไคตินหรือ โพลีเมอร ของ N-acetyl-Dglucosamine<br />
รวมทั้ง<br />
tetramers ใหไดเปนผลิตผลที่มีขนาดเล็กกวา<br />
trimer และชนิดที่สอง<br />
chitobiase<br />
(chitobiose acetamidodeoxy-glucohydrolase) ซึ่งจะยอย<br />
chitobiose (GlcNAc2) และ chitotriose<br />
(GlcNAc3) แลวได GlcNAc<br />
Schomburg and Salzmann (1991) รายงานวาในการจัดระบบเอนไซมมีเอนไซมยอยไคติน<br />
เพียง 2 ชนิดเทานั้น<br />
คือ chitinase และ N-acetyl-β-glucosaminidase<br />
1. chitinase (poly (1,4-(N-acetyl-β-D-glucosaminide) )glycanohydrolase: EC 3.2.1.14) มี<br />
ชื่อเรียกอื่นๆ<br />
เชน endochitinase, chitodextrinase, poly-β-glucosaminidase, 1,4-β-poly-Nacetylglucosaminidase,<br />
β-1,4-poly-N-acetylglucosaminidase ซึ่งจะยอยไคตินแบบสุมที่พันธะไกล<br />
โคซิดิกของไคตินได oligomer ของ GlcNAc ไดแก chitooligosaccharide, GlcNAc3 และ<br />
chitotetraose (GlcNAc4) และ GlcNAc ถาบมไวนาน ๆ<br />
2. N-acetyl-β-glucosaminidase (N-acetyl-β-D-glucosaminide Nacetylglucosaminohydrolase:<br />
EC 3.2.1.30) มีชื่อเรียกอื่น<br />
ๆ เชน chitobiase, exochitinase และ<br />
β-N-acetylglucosaminidase เอนไซมนี้จะยอยปลาย<br />
non-reducing ของสาย N-acetyl-β-Dglucosamine<br />
สวนที่เหลือจากการยอยดวยเอนไซมไคติเนสคือ<br />
chitobiose และ oligomer อื่น<br />
ๆ ได<br />
ผลผลิตเปน N-acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine และ ρ-nitrophenol<br />
Roberts and Cabib (1982) รายงานวาเชื้อแบคทีเรียชนิด<br />
Serratia marcescens ผลิต<br />
extracellular chitinase ซึ่งผลิตผลที่ไดจากการยอยคือ<br />
chitobiose และถาใชเวลาในการบมนานก็จะ<br />
ได GlcNAc ในขณะที่<br />
Flach et al. (1992) รายงานวาเอนไซมยอยไคตินที่พบในราจะตางกันไป<br />
คือ<br />
Aspergillus nidulan ผลิต β-N-acetylglucosaminidase และ endochitinase และ Mucor rouxii ผลิต<br />
exochitinase<br />
7
(GlcNAc) 2 Chitosan<br />
GlcNAc (GlcN) 2<br />
GlcN<br />
ภาพที่<br />
4 ลําดับขั้นของการยอยไคตินของเอนไซมยอยไคติน<br />
ที่มา:<br />
Ferguson and Gooday (1996)<br />
2.1 แหลงของเอนไซมไคติเนส<br />
2.1.1 สัตว<br />
Chitin<br />
Chitinase Chitin Deacetylase<br />
N-acetylglucosaminidase Chitiosanase<br />
Deacetylase<br />
Glucosaminidase<br />
Jeuniaux (1961) พบเอนไซมไคติเนสในสัตวไมมีกระดูกสันหลังครั้งแรกใน<br />
หอยทาก ตอมาพบในโปรโตซัว และตอมในเนื้อเยื่อระบบยอยอาหารของ<br />
coelenterates,<br />
nematodes, polychaets, oligochates, molluscs และ arthropods สําหรับในสัตว ไคตินที่กินเขาไปจะ<br />
ถูกยอยเปน GlcNAc กอน จึงจะดูดซึมไปใช เอนไซมยอยไคตินในระบบยอยอาหารมาจาก 3 แหลง<br />
คือ เอนไซมที่รางกายผลิตขึ้นมาเอง<br />
เอนไซมจากจุลชีพในลําไสและทางเดินอาหาร และจากอาหาร<br />
ที่กินเขาไป<br />
(Place, 1996) นอกจากนี้<br />
สิ่งมีชีวิตในกลุมนีมาโทด<br />
เอนไซมไคติเนสจะหลั่งออกมาจาก<br />
เนื้อเยื่อชั้นอีพิเดอรมิส<br />
ระหวางที่มีการฟกไข<br />
ในพวกอารโธรพอด เอนไซมไคติเนสจะหลั่งจาก<br />
เนื้อเยื่อชั้นอีพิเดอรมิส<br />
ขณะที่มีการลอกคราบ<br />
ในปลา สัตวเลื้อยคลาน<br />
สัตวครึ่งบกครึ่งน้ํา<br />
และนกที่<br />
กินแมลงเปนอาหาร เอนไซมไคติเนสจะหลั่งออกมาจากตับออน<br />
(pancreas) และเนื้อเยื่อชั้นในของ<br />
กระเพาะอาหาร (gastric mucosa) เพื่อยอยอาหารที่กินเขาไป<br />
สวนในสัตวที่เลี้ยงลูกดวยนม<br />
เอนไซม<br />
ไคติเนสจะหลั่งออกมาจากเนื้อเยื่อชั้นในกระเพาะอาหาร<br />
(Jeuniaux, 1966) เอนไซมไคติเนสใน<br />
8
เลือดของปลา turbot (Scophthalmus maximus) มีบทบาทในการปองกันโรคจากรา และปองกัน<br />
ปรสิต (Manson et al., 1992)<br />
2.1.2 พืช<br />
พบวาในพืชมีสารยับยั้งการเจริญของราซึ่งไดแก<br />
เอนไซมไคติเนส และβ-1,3glucanaseโดยการสรางเอนไซมไคติเนส<br />
และβ-1,3-glucanase ในพืชจะถูกกระตุนโดยฮอรโมน<br />
เอธีลีน หรือเมื่อถูกรุกรานจากเชื้อโรคและแมลง<br />
(Schlumbaum et al., 1986; Verburg and Huynh,<br />
1991) เอนไซมไคติเนส และβ-1,3-glucanase จาก pea pods มีคุณสมบัติในการยอยผนังเซลลของรา<br />
โดยเอนไซมไคติเนสที่สกัดไดสามารถยับยั้งเชื้อราชนิด<br />
Trichoderma viride (Mauch et al., 1988)<br />
นอกจากนี้<br />
ยังมีการศึกษาเอนไซมไคติเนสในพืชและเมล็ดพืช เชน เมล็ดขาวบารเลย (Leah et al.,<br />
1991) มะเขือเทศ (Lycopersicon esculentum) (Pegg, 1988) ในใบถั่ว<br />
(bean leaves) (Mauch and<br />
Staehelin, 1989)<br />
2.1.3 จุลินทรีย<br />
ในสิ่งแวดลอมทางทะเล<br />
มีโพลิเมอรตาง ๆ คือ แปงจากสาหราย เซลลูโลสจาก<br />
สาหรายและพืช ไคตินจากสิ่งมีชีวิตในกลุมครัสเตเชียน<br />
และผนังเซลลของพืช โพลิเมอรเหลานี้จะมี<br />
การยอยสลายอยางชา ๆ และมีการสะสมในทะเลนอยมาก ยกเวนในเขตชายฝง<br />
(neritic sea) โดยการ<br />
ยอยสวนใหญเกิดจากจุลินทรียที่อยูในทะเล<br />
(Tsujibo et al., 1991) จุลินทรียจึงเปนแหลงผลิต<br />
เอนไซมไคติเนสที่สําคัญ<br />
และจุลินทรียที่สามารถผลิตเอนไซมนี้พบไดทั้งในแบคทีเรีย<br />
รา และยีสต<br />
ไคติเนสที่ผลิตไดจากแบคทีเรียหลายๆ<br />
สายพันธุ<br />
พบวามีทั้งชนิดที่ผลิตแลวเก็บไวใชภายในเซลล<br />
(intracellular chitinase) และชนิดที่ผลิตแลวหลั่งออกมาภายนอกเซลล<br />
(extracellular chitinase) โดย<br />
สวนใหญมักพบแบบ extracellular chitinase มากกวา<br />
เอนไซมไคติเนสที่ไดจาก<br />
Streptomyces จะพบทั้ง<br />
exo- chitinase และ endochitinase<br />
เชน ใน Streptomyces sp. (Reynolds, 1954; Ueno et al., 1990) และ S. plicatus (Robbins<br />
et al., 1988) S. erythraeus (Hara et al., 1989) S. griseus (Berger and Reynolds, 1958) และยีสตที่<br />
ผลิตเอนไซมไคติเนสไดเชน Saccharomyces cereviseae (Cabib et al., 1992; Kuranda and<br />
Robbins, 1991)<br />
9
ราสวนใหญจะสามารถผลิตเอนไซมไคติเนสได เนื่องจากสวนของผนังเซลล<br />
ของรามีไคตินเปนองคประกอบ ตัวอยาง เชน Mucor rouxii ( Pedraza-Reyes and Lopez-Romero,<br />
1989) Candida albicans (Dickinson et al., 1989) Myrothecium verrucaria (Vyas and Deshpande,<br />
1989)<br />
แบคทีเรียในสกุล Aeromonas, Pseudomonas, Clostridium, Vibrio, Beneckea,<br />
Acromobactor และ Alginomonas เปน แบคทีเรียที่ผลิตเอนไซมไคติเนสซึ่งคัดแยกไดจากโคลนและ<br />
น้ําทะเล<br />
และกระเพาะอาหารของปลา (Tsujibo et al., 1991; Zhou et al., 1999) ซึ่งแบคทีเรียที่แยก<br />
ไดจากลําไส และกระเพาะอาหารของปลาทะเล เปนพวกที่อยูรวมกับปลาในแบบพึ่งพากัน<br />
(symbiosis) ไดแก Vibrio Photobacterium และ Enterobacteriaceae (Place, 1996)<br />
3. ปจจัยที่มีผลตอการผลิตเอนไซมไคติเนสของแบคทีเรีย<br />
ปจจัยที่มีผลตอการผลิตเอนไซมไคติเนสมีหลายประการ<br />
เชน ความเปนกรด-ดาง เริ่มตน<br />
อุณหภูมิ ระยะเวลาในการผลิต ปริมาณและชนิดของซับสเตรท ทั้งนี้ปจจัยเหลานี้จะแตกตางกันไป<br />
ขึ้นอยูกับชนิดของจุลินทรีย<br />
ดังตารางที่<br />
1<br />
Zobell and Rittenberg (1938) รายงานวาแบคทีเรียที่แยกไดจากทะเล<br />
นอกจากจะเจริญไดดี<br />
ในน้ําทะเลแลว<br />
การผลิตเอนไซมไคติเนสและหลั่งออกมาภายนอกเซลล<br />
จะเกิดขึ้นเมื่อไดรับอาหาร<br />
ที่มีแหลงคารบอน<br />
และไนโตรเจนที่พอเหมาะ<br />
แหลงคารบอนที่สําคัญคือ<br />
ไคติน<br />
เมื่อนําแบคทีเรียทางทะเลชนิด<br />
Vibrio harveyi มาเลี้ยงในอาหารที่มีเบตาไคตินเปน<br />
ซับสเตรท พบวาแบคทีเรียชนิดนี้มีอัตราการเจริญสูงสุดและใหกิจกรรมของเอนไซมสูงกวาอาหาร<br />
ที่มีแอลฟาไคติน<br />
ทั้งนี้เนื่องจากเบตาไคตินเปนโครงสรางที่มีลักษณะเปดมากกวาแอลฟาไคติน<br />
จึงทําใหเอนไซมยอยไดงายกวา (Svitil et al., 1997) Pseudomonas aeruginosa K-187 สามารถใช<br />
Shrimp Crab Shell Powder (SCSP) เปนแหลงคารบอนไดดีกวาไคตินในการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
(Wang et al., 1995)<br />
10
Chen and Chen (1991) รายงานการคัดแยกแบคทีเรียที่ผลิตเอนไซมยอยไคติน<br />
พบวารอย<br />
ละ 7.4 ของแบคทีเรียที่ผลิตเอนไซมยอยไคตินจะไมสราง<br />
gelatinase และ caseinase โดยสวนใหญ<br />
คัดแยกจากดิน ไมพบในกุง<br />
ไมเจริญในอาหาร nutrient broth หรือ tryptic soy broth แตเจริญไดใน<br />
อาหาร Salt Pectin Broth ซึ่งแบคทีเรียที่แยกไดทั้งหมดสามารถเจริญไดในอาหารชนิดนี้<br />
Tsujibo et al. (1991) รายงานวาที่ความเขมขนของซับเสตรท<br />
(colloidal chitin) รอยละ<br />
0.5 กิจกรรมของเอนไซมไคติเนสที่ไดจากแบคที่เรียสกุล<br />
Alteromonas sp. เพิ่มขึ้นเมื่อเวลาเพิ่มขึ้น<br />
แตหลังจากเวลา 24 ชั่วโมง<br />
กิจกรรมของเอนไซมไคติเนสจะลดลง และไมพบกิจกรรมของไคติเนส<br />
ในอาหารที่ไมมีไคติน<br />
ตารางที่<br />
1 ปจจัยที่มีผลตอการผลิตเอนไซมไคติเนสของแบคทีเรียชนิดตางๆ<br />
ชนิดและ<br />
ปริมาณ<br />
ซับสเตรท<br />
สภาวะที่เหมาะสม<br />
ชนิดของแบคทีเรีย<br />
pH<br />
อุณหภูมิ<br />
( oC) เวลา<br />
(วัน)<br />
เอกสารอางอิง<br />
Pseudomonas aeruginosa 3% SCSP<br />
K-187<br />
1 9.0 45 2 Wang and Hwang<br />
(2001)<br />
Serratia marcescens 1.5% chitin 7.5 30 4-6 Monreal and Reese<br />
(1969)<br />
Vibrio sp. 11211 0.5% colloid<br />
chitin<br />
7.5 28 7 Zhou et al. (1999)<br />
Bacillus licheniformis 0.5% colloid 7.0 50 2 Takayanagi et al.<br />
X-7u<br />
chitin<br />
(1991)<br />
Alteromonas sp. D-7 0.5% colloid<br />
chitin<br />
7.6-7.8 27 7 Tsujibo et al. (1991)<br />
1 SCSP– Shrimp Crab Shell Powder<br />
11
4. คุณสมบัติของเอนไซมไคติเนส<br />
เอนไซมไคติเนสที่ผลิตจากแบคทีเรียตางสายพันธุกันจะมีคุณสมบัติตางกัน<br />
ดังตารางที่<br />
2<br />
Park et al. (1997) รายงานวาเอนไซมไคติเนสที่ไดจากการเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียชนิด<br />
Enterobacter sp. G-1 ในอาหารเลี้ยง<br />
จะสามารถยอยไดเฉพาะไคตินที่มีขนาดเล็กคือ<br />
colloidal<br />
chitin และ ethyleneglycol chitin แตไมสามารถที่จะยอย<br />
Carboxymethyl Cellulose (CMC) ได และ<br />
เมื่อนําเอนไซมไคติเนสที่ทําใหบริสุทธิ์มายอย<br />
colloidal chitin จะได GlcNAc2, GlcNAc3 และ<br />
GlcNAc 4<br />
5. ประโยชนของเอนไซมไคติเนส<br />
5.1 เปนสารควบคุมทางชีวภาพ (biocontrol agent)<br />
Rojas-Avelizapa et al. (1999) ศึกษาแบคทีเรียชนิด Bacillus thuringiensis โดยให<br />
ความสําคัญในการศึกษา 2 ประการ คือ ประการแรก คัดเลือกสายพันธุที่สามารถผลิตเอนไซม<br />
ไคติเนสที่มีคุณสมบัติเปน<br />
bioinsecticide ใหไดปริมาณมาก ประการที่สอง<br />
คัดเลือกสายพันธุที่มี<br />
กิจกรรมของเอนไซมสูงสุด หรือใหผลผลิตสูงเมื่อนํามายอยของเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรม<br />
และพบ<br />
วาสายพันธุ<br />
Bt-112 (B. thuringiensis serovar tolworthi) ผลิตเอนไซมไคติเนสที่มีความเปนพิษตอ<br />
แมลงในสกุล Manduca sexta, Aedes aegypti และ Leptinotarsa texana และยังเปนพิษตอตัวออน<br />
ของ Manduca sexta ในระยะ Instar I นอกจากนี้<br />
Lorito et al. (1998) ไดโคลนยีนสของเชื้อราชนิด<br />
Trichoderma harzianum ยายไปใสในตนใบยาสูบ และมันฝรั่ง<br />
เพื่อใหพืชทั้ง<br />
2 ชนิดมีคุณสมบัติใน<br />
การตอตานโรคจากรา เพราะเชื้อราชนิดนี้สามารถผลิต<br />
endochitinase ที่มีคุณสมบัติเปนสารยับยั้ง<br />
เชื้อรา<br />
12
5.2 ใชในการเตรียม Chitooligosaccharide<br />
เอนไซมไคติเนสเปนเอนไซมที่แตกพันธะของไคตินแลวไดผลิตภัณฑที่มีขนาด<br />
จําเพาะแตกตางกันไปตามชนิดของเอนไซมเชน โมโนเมอร ไดเมอร ไตรเมอร และโอลิโกแซก<br />
คาไรด อื่นๆ<br />
โดยที่สายไคตินที่มีขนาดตางกันนี้จะมีคุณสมบัติทางกายภาพ<br />
และชีวภาพตางกัน ซึ่ง<br />
สามารถนําไปใชประยุกตใชในอุตสาหกรรมอาหาร อาหารเสริมสุขภาพ การแพทย และการเกษตร<br />
(รัฐ, 2542) Shaikh and Deshpande (1993) รายงานวา chitooligosaccharide เชน chitohexaose และ<br />
chitoheptaose เปนสารพวก biologically active oligosaccharide ซึ่งมีคุณสมบัติในการตานการเกิด<br />
เนื้องอก<br />
(anti-tumour) นอกจากนี้<br />
Murao et al. (1992) รายงานวาเอนไซมไคติเนสจาก Vibrio<br />
alginolyticus เมื่อนํามายอย<br />
colloidal chitin จะได chitotriose และ chitopentaose<br />
5.3 ใชเอนไซมไคติเนสในการเตรียมโปรโตพลาสตของเชื้อรา<br />
เนื่องจากไคตินเปนโครงสรางสวนใหญของผนังเซลลของรา<br />
เอนไซมยอยไคตินจึงมี<br />
ความสําคัญในการเตรียมโปรโตพลาสต (Koga et al., 1988; Vyas and Deshpande, 1989) การ<br />
เตรียมโปรโตพลาสตจากรา มีความสําคัญมากในการนําไปใชประโยชนในดานเทคโนโลยีชีวภาพ<br />
โดยจะใชโปรโตพลาสตในการศึกษา การสรางผนังเซลล การสรางเอนไซม, steroid transformation<br />
และ mutagenesis (Kelkar et al., 1990)<br />
Yanagi and Takebe (1984) ใชเอนไซมหลายชนิดเพื่อที่จะเตรียมโปรโตพลาสตจาก<br />
Coprinus macrorhizus และราในกลุม<br />
Bacidiomycete อื่น<br />
ๆ พบวากิจกรรมของเอนไซมไคติเนส<br />
สามารถเตรียมโปรโตพลาสได และบอยครั้งการยอย<br />
mycelial ของราในการเตรียมโปรโตพลาสต<br />
จะชา ดังนั้นจึงมีการผสมเอนไซมยอย<br />
mycelium กับเอนไซมไคติเนสเขาดวยกัน<br />
5.4 ใชในการเตรียม Single-cell protein (SCP)<br />
การผลิต SCP เปนการนําของเสียที่มีไคตินอยู<br />
เชน เปลือกกุง<br />
กระดองปู และกระดอง<br />
หมึก (Corroad and Tom, 1978) โดยในขั้นแรกเปนการดึงเอาสวนที่เปนโปรตีนและสารอื่นๆที่ไม<br />
ตองการออกเพื่อใหไดเฉพาะไคติน<br />
จากนั้นจึงนําจุลินทรียที่สามารถยอยไคตินไดมาทําการยอยจะ<br />
13
ไดเปน monomer ของ N-acetylglucosamine ซึ่ง<br />
N-acetylglucosamine ที่ไดจะนํามาเปนอาหารให<br />
กับยีสตสายพันธที่สามารถผลิต<br />
SCP ไดตอไป (Wilke et al., 1976)<br />
Revah-Moiseev and Carroad (1981) ศึกษาการใชเอนไซมในการแปรรูปของเสียจาก<br />
อุตสาหกรรมสัตวน้ําพวกหอย<br />
กุง<br />
และปู ซึ่งสวนใหญ<br />
คือไคติน เพื่อใหได<br />
Single-Cell Protein<br />
(SCP) จากยีสตโดย SCP จะนําไปใชเปนอาหารเสริมในการเลี้ยงสัตวและการเพาะเลี้ยงสัตวน้ํา<br />
ไคติเนสจากแบคทีเรียชนิด Serratia marcescens เมื่อนํามายอย<br />
SCSP สามารถใหผลผลิตที่เหมาะ<br />
สมในการเจริญของยีสตสายพันธุ<br />
Pichia kudriavezevii พบวาสามารถผลิต SCP ที่มีปริมาณ<br />
โปรตีนสูงถึงรอยละ 45 และกรดนิวคลีอิกรอยละ 8-11<br />
14
ตารางที่<br />
2 คุณสมบัติของเอนไซมไคติเนสที่แยกไดจากแบคทีเรีย<br />
ชนิดของแบคทีเรีย<br />
Bacillus alvei E1 (FB1)<br />
B. sphaericus J1 (FB2)<br />
B. cereus J1-1 (FB3)<br />
Pseudomonas aeruginosa K-187<br />
F Ι<br />
F ΙΙ<br />
Vibrio sp. 11211<br />
Aeromonas hydrophila H-2330<br />
Enterobacter sp. G-1 (ChiA)<br />
Aeromonas sp. 10S-24<br />
I<br />
II<br />
1 ρCMB- ρ-chloromercuribenzoate<br />
2EDTA- ethylenediaminetetraacetate<br />
ND-Not determined<br />
Molecular สภาวะที่เหมาะสม<br />
ความคงตัวของ<br />
weight ของเอนไซม เอนไซม<br />
[kDa] pH อุณหภูมิ (°C) pH อุณหภูมิ(°C)<br />
71 9 50 7-10 70<br />
71 9 60 5-9 70<br />
65 7 50 5-9 60<br />
30<br />
32<br />
30<br />
62<br />
60<br />
112<br />
115<br />
8<br />
7<br />
6.5<br />
5-8<br />
7<br />
4<br />
4<br />
50<br />
40<br />
50<br />
40<br />
40<br />
50<br />
60<br />
6-9<br />
5-10<br />
4-9<br />
ND<br />
5-10<br />
4-9<br />
5-7<br />
50<br />
60<br />
1. อาหารเลี้ยงเชื้อ<br />
- Tryptic Soy Broth (Merck)<br />
- Tryptic Soy Agar (Merck)<br />
2. สารเคมี<br />
อุปกรณและวิธีการ<br />
อุปกรณ<br />
- Chitin powder (T.C. union food Co., Ltd.)<br />
- Peptone (Difco)<br />
- Sodium chloride (NaCl, Univar)<br />
- Sodium carbonate (Na 2CO 3, Merck)<br />
- Potassium ferricyanide (K 3Fe(CN) 6 , Sigma)<br />
- Bio-Rad Protein Assay (Bio-Rad )<br />
- Sodium dodecyl sulfate (SDS, Bio-Rad)<br />
- N,N,N,N′-Tetra-methyl-ethylenediamine (TEMED, Bio-Rad)<br />
- Ammonium persulfate (Bio-Rad)<br />
- Glycerol (Univar)<br />
- Bromophenol blue (USB)<br />
- Coomassie brilliant blue R-250 (Labchem)<br />
- 2-Mercaptoethanol (Bio-Rad)<br />
- Tris (hydroxymethyl) aminomethane (Tris-base, Merck )<br />
- Glycine (Fluka)<br />
- Bovine serum albumin (Fluka)<br />
- N-acetyl-D-glucosamine (Fluka)<br />
- LMW Gel Filtration Calibration kit (Amersham Pharmacia Biotech)<br />
- Protein molecular weight marker (MBI Fermentas)<br />
16
- Ammonium sulfate (Merck)<br />
- Sephacryl S-200HR (Amersham Pharmacia Biotech)<br />
- Acetic acid (CH 3COOH, Labscan)<br />
- Citric acid (C 6H 8O 7.H 2O, Merck)<br />
- Hydrochloric acid (HCl, Labscan)<br />
- Sodium hydroxide (NaOH, Univar)<br />
- Disodium hydrogen phosphate (Na 2HPO 4.2H 2O, Merck)<br />
- Hydrogen peroxide (H 2O 2, Fluka)<br />
- ชุดจัดจําแนกจุลินทรีย เอ พี ไอ (Biomérieux 50 CHB)<br />
3. เครื่องมือ<br />
- เครื่องปน<br />
(blender)<br />
- ตูบมเชื้อ<br />
(incubator ) Termaks: B8000 และ Memmert: BE500<br />
- หมอนึ่งฆาเชื้อ<br />
(autoclave) Tommy: B8000<br />
- อางน้ําควบคุมอุณหภูมิ<br />
(waterbath) Memmert: WB45<br />
- เครื่องผสม<br />
(vortex mixture) Vortex-Genie2<br />
- เครื่องเหวี่ยงหนีศูนยกลางชนิดควบคุมอุณหภูมิ<br />
(centrifuge) Hettich: Universal 32R<br />
- เครื่องเหวี่ยงหนีศูนยกลาง<br />
(micro-centrifuge) Hettich: Mikro 12-24<br />
- เครื่องวัดความเปนกรด-ดาง<br />
(pH meter) Hach: Sension3<br />
- เครื่องนับจํานวนโคโลนี<br />
(colony counter) Stuart scientific<br />
- กลองจุลทรรศน (microscope) Olympus: BX51<br />
- เครื่องวัดคาการดูดกลืนแสง<br />
(spectrophotometer) Heλios γ: Thermo Spectronic<br />
- เครื่องเขยา<br />
(shaker) Ika: Vibrax-VXR<br />
- ชุดคอลัมนโครมาโตกราฟ (colum chromatography) Amersham Pharmacia Biotech<br />
- ปมดูดจายสาร<br />
(peristaltic pump) Eyela: MP-3<br />
- เครื่องเก็บตัวอยาง<br />
(fraction collecter) Waters fraction collector<br />
- ชุดอีเล็กโตรโฟรีซีส (electrophoresis) Bio-Rad: Mini-gel protien II<br />
- เครื่องชั่ง<br />
3 ตําแหนง Sartorius: CP323S<br />
- เครื่องชั่ง<br />
4 ตําแหนง Sartorius: CP224S<br />
17
- ตูแชแข็ง<br />
(freezer) Heto<br />
- ตูอบ<br />
(hot air oven) Binder: FD115/E2<br />
- Hot plate (Ika: ceramagMidi)<br />
- Adjustable volume pipette (25 µl, 100 µl, 1,000µl) Hamilton<br />
- Dialysis tube (Mw cut off: 6,000-8,000 dalton) Spectrum/Por membrane<br />
- Glass wool<br />
- เครื่องแกวที่จําเปนในการวิเคราะห<br />
18
1. ขั้นตอนการศึกษา<br />
วิธีการ<br />
ตัวอยางสัตวทะเล<br />
Spread plate ลงบน Chitin agar<br />
คัดเลือกเฉพาะโคโลนีที่เกิดโซนใส<br />
ทําเชื้อใหบริสุทธิ์<br />
คัดเลือกในอาหารแข็ง<br />
คัดเลือกในอาหารเหลว<br />
จําแนกชนิด<br />
- ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
- ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการทํางานของสารสกัดเอนไซมไคติเนส<br />
- ศึกษาคุณสมบัติและการทําเอนไซมไคติเนสใหบริสุทธิ์<br />
2. การแยกแบคทีเรียทางทะเลที่ผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
เก็บตัวอยางสัตวทะเลไดแก ปลาวัว (กระเพาะอาหาร) หอยแมลงภู<br />
(ทั้งตัว)<br />
กุงกุลาดํา<br />
และ<br />
กุงแชบวย<br />
(สวนหัวกุง)<br />
ปู (อวัยวะภายใน) และหมึก (อวัยวะภายในยกเวนถุงหมึก) ชั่งตัวอยาง<br />
25 กรัม หรือตวงตัวอยางปริมาตร 25 มิลลิลิตร ใสลงใน สารละลายอัลคาไลนเปปโตน ปริมาตร<br />
225 มิลลิลิตร นําไปตีใหเขากันดวยเครื่องตีปนอาหาร<br />
บมที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส เปนเวลา<br />
1 ชั่วโมง<br />
นํามาเจือจางตั้งแต<br />
10 เทาจนถึง 10 -6 - 10 -8 เทา ดูดตัวอยางที่ระดับความเจือจางตาง<br />
ๆ 0.1<br />
มิลลิลิตร ลงบนอาหาร chitin agar (CHA) ทําการ spread ดวยแทงแกวรูปตัวแอล (L- rod) นําไปบม<br />
19
ที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส เปนเวลา 3-5 วัน (ดัดแปลงจาก Frändberg and SchnÜrer, 1994) นับ<br />
โคโลนีที่เกิดขึ้นทั้งหมดและนับเฉพาะโคโลนีที่เกิดโซนใส<br />
(clear zone) คํานวณหาอัตราสวน<br />
ระหวางจํานวนของแบคทีเรียที่เกิดโซนใส<br />
กับจํานวนของแบคทีเรียทั้งหมด<br />
(Chen and Chen,<br />
1991) เพื่อเปรียบเทียบปริมาณของแบคทีเรียที่สามารถผลิตเอนไซมไคติเนสในสัตวแตละชนิด<br />
ถายโคโลนีที่เกิดโซนใสลงบนอาหาร<br />
tryptic soy agar (TSA) ที่มี<br />
NaCl รอยละ 3 โดยการ<br />
cross streak ทําซ้ํา<br />
2 ครั้ง<br />
เพื่อใหไดเชื้อบริสุทธิ์<br />
การคัดเลือกแบคทีเรียที่เกิดโซนใสในขั้นตอนนี้จะ<br />
ทําการคัดเลือกเฉพาะโคโลนีที่ขึ้นเปนโคโลนีเดี่ยว<br />
และเกิดโซนใสไดชัดเจน ตรวจสอบแบคทีเรีย<br />
บริสุทธิ์เบื้องตนจากสมบัติการติดสีแกรม<br />
และสันฐานวิทยาของเซลล เก็บรักษาเชื้อแบคทีเรียใน<br />
tryptic soy broth (TSB) ที่มี<br />
NaCl รอยละ 3 และมีกลีเซอรอล (glycerol) รอยละ 40 ที่อุณหภูมิ<br />
– 40<br />
องศาเซลเซียส (จินตลา, 2544) เพื่อนําไปคัดเลือกเพื่อใหไดไอโซเลทที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดในการ<br />
ผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
3. การคัดเลือกแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซมไคติเนสในอาหารแข็ง<br />
เพาะเลี้ยงแบคทีเรียผลิตเอนไซมไคติเนสที่คัดเลือกไดในขอ<br />
1 ลงบนอาหาร chitin agar<br />
(CHA) โดยการ point inoculate บมที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส เปนเวลา 5 วัน วัดเสนผานศูนย<br />
กลางโคโลนีและโซนใสที่เกิดขึ้น<br />
คํานวณหาอัตราสวนระหวางขนาดของโซนใสกับขนาดของโค<br />
โลนี (Wang et al., 1995) คัดเลือกเฉพาะไอโซเลทที่มีอัตราสวนดังกลาวตั้งแต<br />
6 มิลลิเมตรขึ้นไป<br />
ทั้งนี้เพราะแบคทีเรียบางไอโซเลทสามารถสรางโซนใสขนาดใหญ<br />
แตมีขนาดของโคโลนีใหญดวย<br />
นั่นแสดงวาตองใชปริมาณของแบคทีเรียเปนจํานวนมากในการสรางโซนใสขนาดใหญ<br />
ในขณะที่<br />
บางไอโซเลทสามารถสรางโซนใสขนาดใหญเชนเดียวกันแตมีขนาดของโคโลนีเล็ก นั่นแสดงวา<br />
ปริมาณของแบคทีเรียนอยกวาแตสรางโซนใสขนาดใหญไดเหมือนกัน ไอโซเลทที่มีขนาดของโค<br />
โลนีเล็กจึงมีประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซมสูงกวาไอโซเลทที่มีขนาดของโคโลนีใหญ<br />
20
4. การคัดเลือกแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซมไคติเนสในอาหารเหลว<br />
นําแบคทีเรียที่คัดเลือกไดจากอาหารแข็งมาศึกษาความสามารถในการผลิตเอนไซมใน<br />
อาหารเหลว สําหรับผลิตเอนไซม chitin broth (CHB) ทําการเลี้ยงกลาแบคทีเรียโดยใชอาหาร<br />
TSA<br />
บมที่<br />
37 องศาเซลเซียส 24-48 ชั่วโมง<br />
ถายลงในอาหาร TSB บมที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส โดย<br />
ใชเครื่องเขยา<br />
200 รอบตอนาที เปนเวลา 24-48 ชั่วโมง<br />
นํากลาแบคทีเรีย 1 มิลลิลิตร ที่ไดมา<br />
inoculate ลงไปใน หลอดทดลอง ที่มี<br />
CHB อยู<br />
10 มิลลิลิตร นําไปบมที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส<br />
เขยาดวยความเร็ว 200 รอบตอนาที เปนเวลา 5 วัน เหวี่ยงแยกเอาเซลลและไคตินออกโดยใช<br />
ความเร็ว 9,000 รอบตอนาที เปนเวลา 20 นาที เก็บสวนใสไปวิเคราะหหากิจกรรมของเอนไซม<br />
ดังภาคผนวก ก ขอ 9 (Wang et al., 1995)<br />
5. การจัดจําแนกชนิดแบคทีเรียที่คัดเลือกได<br />
การจัดจําแนกชนิดแบคทีเรียใชลักษณะทางสัณฐานวิทยา สรีระวิทยา และ ชีวภาพ ตาม<br />
หลักการของ Bergey's manual of determinative bacteriology (Sneath, 1984) และใชชุดจัดจําแนก<br />
ชนิดจุลินทรีย เอ พี ไอ (Biomérieux 50 CHB)<br />
6. การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนสของแบคทีเรียที่<br />
คัดเลือกได<br />
6.1 ศึกษาความเปนกรด-ดาง เริ่มตนที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
การศึกษาระดับความเปนกรด-ดาง ของอาหารเริ่มตนที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซม<br />
เตรียมอาหาร CHB ที่มีระดับความเปนกรด-ดาง<br />
เริ่มตนดังนี้<br />
4.0, 6.0, 7.0, 8.0, 10.0, 12.0 โดยใช<br />
0.1 M NaOH และ 0.1 N HCl เปนตัวปรับคาความเปนกรด-ดาง ถายกลาแบคทีเรียที่คัดเลือกได<br />
ลง<br />
ไปในอาหารนําไปบมที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส เขยาที่ความเร็ว<br />
200 รอบตอนาที เก็บตัวอยาง<br />
ทุก 6 ชั่วโมง<br />
นํามาศึกษาการเจริญของแบคทีเรีย และวิเคราะหหากิจกรรมของเอนไซม (Wang et<br />
al., 1995)<br />
21
6.2 ศึกษาอุณหภูมิที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
การศึกษาอุณหภูมิที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซม<br />
เตรียมอาหาร CHB (ความเปนกรด-<br />
ดาง ที่เหมาะสมในขอ<br />
6.1) ถายกลาแบคทีเรียที่คัดเลือกได<br />
ใสลงในอาหาร CHB นําไปบมที่<br />
อุณหภูมิดังนี้<br />
20, 30, 37, 40, 50, 60 องศาเซลเซียส เขยาที่ความเร็ว<br />
200 รอบตอนาที เก็บตัวอยาง<br />
ทุก 6 ชั่วโมง<br />
นํามาศึกษาการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย และวิเคราะหหากิจกรรมของเอนไซม<br />
(Wang et al., 1995)<br />
6.3 ศึกษาระยะเวลาที่เหมาะสมในการเจริญเติบโต<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
การศึกษาระยะเวลาที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
เตรียมอาหารที่ความเปน<br />
กรด-ดาง ที่เหมาะสมในขอ<br />
6.1 และบมที่อุณหภูมิ<br />
ที่เหมาะสมในขอ<br />
6.2 เขยาที่ความเร็ว<br />
200 รอบ<br />
ตอนาที เก็บตัวอยางทุก 6 ชั่วโมง<br />
นํามาศึกษาการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย และวิเคราะหหา<br />
กิจกรรมของเอนไซม (Wang et al., 1995)<br />
7. การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการทํางานของเอนไซมไคติเนส<br />
ถายกลาแบคทีเรีย ใสลงในอาหาร CHB (ความเปนกรด-ดาง ที่เหมาะสมในขอ<br />
6.1)<br />
ปริมาตร 250 มิลลิลิตร ในขวดรูปชมพู<br />
ขนาด 500 มิลลิลิตร เขยาที่ความเร็ว<br />
150 รอบตอนาที บมที่<br />
อุณหภูมิ ที่เหมาะสมในขอ<br />
6.2 และเวลาที่เหมาะสมในขอ<br />
6.3 หลังจากนั้นนําเอาอาหารเลี้ยง<br />
แบคทีเรียดังกลาว มาเหวี่ยงแยกตะกอนที่ความเร็ว<br />
9,000 รอบตอนาที อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส<br />
เวลา 20 นาที เก็บสวนที่เปนสารละลายดานบน<br />
(supernatant culture broth) ไวเพื่อนําไปศึกษาคุณ<br />
สมบัติของเอนไซม<br />
7.1 การศึกษาความเปนกรด-ดาง ที่เหมาะสมตอกิจกรรมของเอนไซมไคติเนส<br />
ผสม supernatant culture broth ลงใน substrate buffer (0.3 % colloidal chitin) ที่ความ<br />
เปนกรด-ดาง ดังนี้<br />
2.0, 4.0, 6.0, 7.0, 8.0, 10.0 โดยใช buffer ดังนี้<br />
ความเปนกรด-ดาง 2.0-7.0 ใช 0.1<br />
M McIlvaine buffer, ความเปนกรด-ดาง 8.0 ใช 0.1 M Tris-HCl buffer และความเปนกรด-ดาง 9.0-<br />
10.0 ใช 0.2 M Glycine-NaOH buffer ดังภาคผนวก ก ขอ 13 บมที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส นาน<br />
22
60 นาที เขยาที่ความเร็ว<br />
200 รอบตอนาที หลังจากนั้นนําไปวิเคราะหหาปริมาณของ<br />
GlcNAc ดัง<br />
ภาคผนวก ก ขอ 8 (Wiwat et al., 1999)<br />
7.2 การศึกษาความคงตัวของเอนไซมไคติเนสที่ความเปนกรด-ดาง<br />
ตางๆ<br />
เตรียมสารละลาย buffer ที่ความเปนกรด-ดาง<br />
ตางๆคือ 2.0, 4.0, 6.0, 7.0, 8.0, 10.0,<br />
11.0, 12.0 โดยใช buffer ดังนี้<br />
ความเปนกรด-ดาง 2.0-7.0 ใช 0.1 M McIlvaine buffer ความเปน<br />
กรด-ดาง 8.0 ใช 0.1 M Tris-HCl buffer ความเปนกรด-ดาง 9.0-12.0 ใช 0.2 M Glycine-NaOH<br />
buffer นํา supernatant culture broth ปริมาตร 2 มิลลิลิตร ผสมกับสารละลาย buffer ตาม ความเปน<br />
กรด-ดาง ที่ตองการ<br />
2 มิลลิลิตร นําไปบมที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส นาน 10 นาที เขยาที่ความเร็ว<br />
200 รอบตอนาที จากนั้นนําไปวิเคราะหหากิจกรรมของเอนไซม<br />
(Wang et al.,1995)<br />
7.3 การศึกษาอุณหภูมิที่เหมาะสม<br />
ตอกิจกรรมของเอนไซมไคติเนส<br />
ผสม supernatant culture broth ลงใน ซับเสตรท (0.3% colliodal chitin 0.1 M<br />
McIlvaine buffer pH 4.0 ) นําไปบมที่อุณหภูมิ<br />
20, 30, 37, 40, 50, 60, 70 องศาเซลเซียส นาน 60<br />
นาที เขยาที่ความเร็ว<br />
200 รอบตอนาที หลังจากนั้นนําไปวิเคราะหหาปริมาณของ<br />
GlcNAc (ดัด<br />
แปลงจาก: Wiwat et al., 1999)<br />
7.4 การศึกษาความคงตัวของเอนไซมไคติเนสที่<br />
อุณหภูมิ ตางๆ<br />
ผสม supernatant culture broth 2 มิลลิลิตร ลงในสารละลาย 0.1 M McIlvaine buffer<br />
pH 4.0 ปริมาตร 2 มิลลิลิตร บมที่อุณหภูมิ<br />
20, 30, 37, 40, 50, 60 องศาเซลเซียส เปนเวลา 10 นาที<br />
ในเครื่องเขยาที่ความเร็ว<br />
200 รอบตอนาที เสร็จแลวใหนํามาแชน้ําเย็นทันที<br />
จากนั้นนําไปวิเคราะห<br />
หากิจกรรมของเอนไซม (Wang et al.,1995)<br />
23
8. การศึกษาคุณสมบัติและการทําเอนไซมไคติเนส ที่ผลิตไดจากแบคทีเรียใหบริสุทธิ์<br />
ถายกลาเชื้อ<br />
5 มิลลิลิตรใสลงในอาหาร chitin broth ปริมาตร 260 มิลลิลิตร ใน flask ขนาด<br />
500 มิลลิลิตร เลี้ยงในเครื่องเขยาที่ความเร็ว<br />
150 รอบตอนาที อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส นาน 48<br />
ชั่วโมง<br />
หลังจากนั้นนําเอาอาหารดังกลาว<br />
มาเหวี่ยงแยกตะกอนที่ความเร็ว<br />
9,000 รอบตอนาที<br />
อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส เวลา 20 นาที เก็บสวนที่เปนสารละลายดานบนไปหาปริมาณโปรตีนโดย<br />
วิธี Bradford ดังภาคผนวก ก ขอ 10 กิจกรรมของเอนไซม และ นําไปทําใหบริสุทธิ์ดังขั้นตอนดังนี้<br />
8.1 การเตรียมสารสกัดเอนไซม และการตกตะกอนเอนไซมไคติเนส ดวยแอมโมเนียม<br />
ซัลเฟต<br />
นําสารละลายสวนใสมาตกตะกอนดวยแอมโมเนียมซัลเฟต ที่ความเขมขนรอยละ<br />
0-40, 40-60, 60-80, 80-90 ดังตารางผนวกที่<br />
ก ขอ 9 คนดวยความเร็วปานกลางเปนเวลา 2 ชั่วโมง<br />
นําไปเหวี่ยงแยกตะกอนที่ความเร็ว<br />
9,000 รอบตอนาที อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส นาน 30 นาที นํา<br />
ตะกอนที่ไดมาละลายดวย<br />
20 mM Tris-HCl buffer ความเปนกรด-ดาง 7.0 จากนั้นนําสารละลายมา<br />
ทํา dialysis โดยใชถุง dialyze ที่มี<br />
molecular weight cut off 6,000-8,000 dalton ใน 20 mM Tris-<br />
HCl buffer ความเปนกรด-ดาง 7.0 อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส เปนเวลา 24 ชั่วโมง<br />
โดยเปลี่ยนสาร<br />
ละลาย 20 mM Tris-HCl buffer ความเปนกรด-ดาง 7.0 4 ครั้ง<br />
นําสารละลายที่ไดมาหาปริมาณ<br />
โปรตีน และ กิจกรรมของเอนไซม นําไปทําใหแหงโดยวิธี lyophylization เพื่อลดปริมาตรและเพิ่ม<br />
ความเขมขนของสารละลาย<br />
8.2 การทําเอนไซมไคติเนสใหบริสุทธิ์โดยวิธี<br />
gel filtration chromatography<br />
การทํา gel filtration chromatography เปนวิธีการทําใหโปรตีนบริสุทธิ์<br />
โดยอาศัยการ<br />
แยกขนาดของโปรตีน หลักการ คือ การใหโมเลกุลของโปรตีนเคลื่อนที่ผานรูพรุนของตัว<br />
stationary phase ภายในคอลัมน โดยโปรตีนที่มีขนาดใหญสามารถเคลื่อนที่ผานชองวางระหวาง<br />
เม็ดเจลของตัว stationary phase และออกจากคอลัมนไดกอน สวนโปรตีนที่มีขนาดเล็กจะสามารถ<br />
เขาไปในรูพรุนของตัว stationary phase จึงออกจากคอลัมนภายหลัง<br />
24
นําสารสกัดเอนไซม 30 มิลลิกรัม มาละลายใน 20 mM Tris-HCl buffer ที่คาความเปน<br />
กรด-ดาง 8.0 ปริมาตร 1 มิลลิลิตร แลวผานลงในคอลัมน gel filtration chromatography ที่ใช<br />
stationary phase คือ Sephacryl S-200 HR ซึ่งมีขนาด<br />
25-75 ไมโครเมตร สามารถแยกโปรตีน<br />
5,000-250,000 ดาลตัน คอลัมนที่ใชมีขนาด<br />
1.6 x 70 เซนติเมตร ควบคุมที่อุณหภูมิ<br />
4 องศาเซลเซียส<br />
จากนั้นชะดวย<br />
20 mM Tris-HCl buffer pH 8.0 อัตราการไหล 0.5 มิลลิลิตรตอนาที และทําการเก็บ<br />
สารละลายที่ออกมาจากคอลัมนหลอดละ<br />
3 มิลลิลิตร นําไปวัดคาการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น<br />
280 นาโนเมตร (Takayanagi et al., 1991) เขียนกราฟระหวางคาการดูดกลืนแสงและปริมาตรของ<br />
สารละลายที่เก็บ<br />
เลือกหลอดที่มีคาการดูดกลืนแสงสูงกวาคาการดูดกลืนแสงของตัวทําละลาย<br />
แลว<br />
จึงหาปริมาณโปรตีน และกิจกรรมของเอนไซมของสารละลายจากหลอดที่เลือกไว<br />
8.3 การหาน้ําหนักโมเลกุลยอยของเอนไซมไคติเนส<br />
ดวยวิธี Sodiumdodecylsulphate<br />
polyacrylamide gel electrophoresis (SDS –PAGE)<br />
หาน้ําหนักโมเลกุลของสารสกัดเอนไซมดวยวิธี<br />
SDS-PAGE ตามวิธีของ Gallagher<br />
and Smith (1991) โดยผสมสารสกัดเอนไซมความเขมขน 20 ไมโครกรัมตอมิลลิลิตร และสาร<br />
ละลายโปรตีนมาตรฐาน กับสารผสมของ น้ํากลั<br />
่น, 0.5 M Tris-HCl, 10% SDS, glycerol และ<br />
Bromphenol blue ในอัตราสวน 1:1 แลวบรรจุสารละลายตัวอยาง 10 ไมโครลิตรลงบนเจล<br />
polyacrylamide ที่มี<br />
stacking gel รอยละ 4.0 และ separating gel รอยละ 12 และใช 0.025 MTris-<br />
HCl, 0.192 M glycine และ 0.1% (W/V) SDS เปน running buffer ผานกระแสไฟ 120 โวลท เปน<br />
เวลาประมาณ 1.5 ชั่วโมง<br />
แลวจึงยอมแผนเจลดวย 0.1% Coomassie brilliant blue R250, 40%<br />
methanol และ 10% acetic acid เปนเวลา 30 นาที แลวจึงลางออกดวยสารละลาย acetic acid และ<br />
methanol จนกวาแผนเจลจะใสและเห็นแถบโปรตีนชัดเจน จากนั้นจึงลางดวยน้ํากลั่น<br />
2-3 ครั้ง<br />
นําแถบของโปรตีนที่แยกไดมาหาคา<br />
Rf และนําไปเปรียบเทียบกับกราฟมาตรฐาน<br />
ดังภาพผนวกที่<br />
ก ขอ 4 เพื่อหาน้ําหนักโมเลกุลของแถบโปรตีนตัวอยางที่ปรากฎบนแผนเจล<br />
25
ผลและวิจารณ<br />
1. การคัดแยกแบคทีเรียทางทะเลที่ผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
จากการทดลองคัดแยกแบคทีเรียโดยใชอาหาร CHA จากแหลงตัวอยางตางๆดังนี้<br />
ปลาวัว<br />
หางพัด (Monocanthus chinensis) หอยแมลงภู<br />
(Perna viridis) กุงกุลาดํา<br />
(Penaeus monodon)<br />
กุงแชบวย<br />
(Penaeus merguiensis) ปูมา (Portunus pelagicus) และหมึกสาย (Octopus sp.) จํานวน<br />
โคโลนีแบคทีเรียที่เกิดขึ้นทั้งหมดอยูระหวาง<br />
1.5 x 10 5 – 76 x 10 5 โคโลนี (CFU) ตอกรัมตัวอยาง<br />
และจํานวนโคโลนีของแบคทีเรียที่เกิดโซนใสรอบโคโลนีอยูระหวาง<br />
0.26 x 10 5 – 23 x 10 5 CFU<br />
และคิดเปนอัตราสวนเฉลี่ยของจํานวนโคโลนีแบคทีเรียที่เกิดขึ้นทั้งหมดตอจํานวนโคโลนีของ<br />
แบคทีเรียที่เกิดโซนใสอยูระหวาง<br />
3.64 : 1 – 7.83 : 1 และมีจํานวนโคโลนีที่เกิดโซนใสรอยละ<br />
12.33 - 27.47 ในขณะที่หมึกมีจํานวนโคโลนีที่เกิดโซนใสมากที่สุดคือรอยละ<br />
27.47 ปลาวัวมีนอยที่<br />
สุดคือรอยละ 12.33 ดังตารางที่<br />
3 และภาพที่<br />
5<br />
แบคทีเรียในหมึกสวนใหญเปนแบคทีเรียที่สามารถผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
เมื่อเทียบกับสัตว<br />
ชนิดอื่น<br />
ไดแก กุงแชบวย<br />
ปูมา กุงกุลาดํา<br />
หอยแมลงภู<br />
และปลาวัว ซึ่งพบรองลงมาตามลําดับ<br />
ทั้งนี้<br />
หมึก กุง<br />
และ ปู เปนสัตวที่มีไคตินเปนองคประกอบในโครงรางของรางกาย<br />
เมื่อนํามาคัดแยกหา<br />
แบคทีเรียที่สามารถยอยไคตินไดจึงมักพบในปริมาณสูงกวาสัตวชนิดอื่น<br />
ซึ่งจะพบไดทั้งจากเปลือก<br />
และในระบบทางเดินอาหาร ซึ่งสอดคลองกับการรายงานของ<br />
Chen and Chen(1991) พบวา<br />
Aeromonas caviae D1 เปนแบคทีเรียที่คัดแยกไดจาก<br />
กุงกุลาดํา<br />
(P. monodon) ที่ไดจากบอเลี้ยง<br />
สามารถผลิตเอนไซมยอยไคติน<br />
เมื่อนําแบคทีเรียที่สามารถสรางโซนใสไดมาทําใหบริสุทธิ์<br />
โดยการเขี่ยเชื้อลงบนอาหาร<br />
TSA ที่มี<br />
NaCl รอยละ 3 และแยกโคโลนีเดี่ยวเก็บไว<br />
ไดแบคทีเรียทั้งหมด<br />
99 ไอโซเลท จากปลาวัว<br />
13 ไอโซเลท หอยแมลงภู10<br />
ไอโซเลท กุงกุลาดํา<br />
20 ไอโซเลท ปูมา 17 ไอโซเลท กุงแชบวย<br />
19<br />
ไอโซเลท และหมึกสาย 20 ไอโซเลท ดังตารางที่<br />
4<br />
26
ตารางที่<br />
3 รอยละของจํานวนโคโลนีแบคทีเรียที่เกิดโซนใสรอบโคโลนี<br />
ชนิดของ<br />
ตัวอยาง<br />
จํานวนโคโลนี<br />
ทั้งหมด<br />
(CFU)<br />
ปลาวัว 5.0 x 105 1.5 x 105 หอยแมลงภู<br />
9.6 x 105 4.3 x 105 กุงกุลาดํา<br />
76 x 105 16 x 105 กุงแชบวย<br />
10 x 105 8.8 x 105 ปูมา 8.0 x 105 2.3 x 105 หมึกสาย 54 x 105 72 x 10 5<br />
จํานวนโคโลนี<br />
ที่เกิดโซนใส<br />
(CFU)<br />
0.45 x 105 0.33 x 105 1.4 x 105 0.90 x 105 18 x 105 3.7 x 105 3.6 x 105 1.7 x 105 2.6 x 105 0.52 x 105 13 x 105 23 x 105 ่<br />
อัตราสวนของจํานวน<br />
โคโลนีทั้งหมดตอจํานวน<br />
โคโลนีที่เกิดโซนใส<br />
11.11 : 1<br />
อัตราสวน<br />
เฉลี่ย<br />
รอยละของ<br />
โคโลนีที<br />
เกิดโซนใส<br />
4.55 : 1<br />
6.86 : 1<br />
7.83 : 1 12.33<br />
4.78 : 1<br />
4.22 : 1<br />
5.82 : 1 17.18<br />
4.32 : 1<br />
2.78 : 1<br />
4.27 : 1 23.42<br />
5.18 : 1<br />
3.08 : 1<br />
3.98 : 1 25.13<br />
4.42 : 1<br />
4.15 : 1<br />
3.75 : 1 26.67<br />
3.13 : 1 3.64 : 1 27.47<br />
27
รอยละของจํานวนโคโลนีที่เกิดโซนใส<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
FH PE SH PR CR SQ<br />
ภาพที่<br />
5 รอยละของจํานวนโคโลนีที่เกิดโซนใสใน<br />
ปลาวัว (FH) หอยแมลงภู<br />
(PE) กุงกุลาดํา<br />
(SH)<br />
กุงแชบวย<br />
(PR) ปูมา (CR) และหมึกสาย (SQ)<br />
28
ภาพที่<br />
6 การสรางโซนใสในอาหาร chitin agar ของแบคทีเรียที่ผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
29
2. การคัดเลือกแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซมไคติเนสบนอาหารแข็ง<br />
เมื่อนําแบคทีเรียที่คัดแยกไดในขอ<br />
1 มาเพาะเลี้ยงในอาหาร<br />
CHA โดยเลี้ยงแบบ<br />
point<br />
inoculation เปนเวลา 5 วัน ซึ่งจะปรากฏเห็นเปนโซนใส<br />
ดังภาพที่<br />
6 วัดขนาดเสนผานศูนยกลาง<br />
ของโคโลนีและโซนใสรอบโคโลนี พบวา แบคทีเรีย ที่มีอัตราสวนระหวางขนาดเสนผานศูนยกลาง<br />
ของโคโลนีตอโซนใสรอบโคโลนี มากกวา 6 มิลลิเมตร มีทั้งหมด<br />
27 ไอโซเลท จาก ปลาวัว (FH)<br />
1 ไอโซเลท กุงกุลาดํา<br />
(SH) 4 ไอโซเลท กุงแชบวย<br />
(PR) 9 ไอโซเลท ปูมา (CR) 4 ไอโซเลท และ<br />
หมึกสาย (SQ) 9 ไอโซเลท ไดแก FH1.17, SH1.8, SH1.9, SH1.13, SH1.14, PR1.13, PR1.15,<br />
PR1.16 , PR1.17, PR1.18, PR1.19, PR1.20, PR1.21, PR1.23, CR1.8, CR1.10, CR1.11, CR2.1,<br />
SQ1.8, SQ1.9, SQ1.10, SQ1.11, SQ1.12, SQ2.1, SQ2.2, SQ2.9 และ SQ2.10 และนอยกวา 6<br />
มิลลิเมตร มีทั้งหมด<br />
72 ไอโซเลท โดยแบคทีเรียรหัส CR2.1 ซึ่งคัดแยกไดจากปูมา<br />
มีอัตราสวนดัง<br />
กลาวสูงที่สุดคือ<br />
10.67 ดังตารางที่<br />
4<br />
การคัดเลือกแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซมไคติเนสในอาหารแข็ง<br />
(CHA)<br />
โดยการวัดขนาดเสนผานศูนยกลางของโคโลนีและโซนใสรอบโคโลนีของเชื้อแบคทีเรีย<br />
พบวา<br />
แบคทีเรียบางไอโซเลทเจริญไดดีบนอาหาร แตสรางโซนใสขนาดเล็ก นั่นแสดงวามีประสิทธิภาพ<br />
ในการสรางเอนไซมต่ํา<br />
สวนแบคทีเรียที่เจริญไดดีบนอาหาร<br />
และสรางโซนใสขนาดใหญ แสดงวามี<br />
ประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซมสูง อยางไรก็ตามการคัดเลือกแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการ<br />
ผลิตเอนไซมไคติเนสบนอาหารแข็ง เปนการทดสอบในขั้นตนเทานั้น<br />
เนื่องจากในการนําแบคทีเรีย<br />
ไปใชเพื่อผลิตเอนไซมตองนําไปเลี้ยงในอาหารเหลว<br />
จึงตองมีการทดสอบประสิทธิภาพในการผลิต<br />
เอนไซมในอาหารเหลวในขั้นตอนตอไป<br />
30
ตารางที่<br />
4 การทดสอบการยอมแกรม รูปราง และอัตราสวนเฉลี่ยระหวางเสนผานศูนยกลางของ<br />
โซนใสตอขนาดของเสนผานศูนยกลางโคโลนี<br />
รหัส<br />
แบคทีเรีย<br />
แกรม รูปราง<br />
อัตราสวนเฉลี่ยระหวางเสนผานศูนยกลางของ<br />
โซนใสตอขนาดของเสนผานศูนยกลางโคโลนี<br />
FH1.1 บวก แทงสั้น<br />
3.040<br />
FH1.2 บวก แทงสั้น<br />
5.003<br />
FH1.3 บวก แทงสั้น<br />
4.813<br />
FH1.4 บวก แทงสั้น<br />
5.000<br />
FH1.5 บวก แทงสั้น<br />
0.000<br />
FH1.7 บวก แทงสั้น<br />
3.792<br />
FH1.8 บวก แทงสั้น<br />
0.000<br />
FH1.10 บวก แทงสั้น<br />
3.625<br />
FH1.13 บวก แทงสั้น<br />
4.330<br />
FH1.15 บวก แทงสั้น<br />
4.500<br />
FH1.16 บวก แทงสั้น<br />
5.835<br />
FH1.17 บวก แทงสั้น<br />
8.479<br />
FH1.18 บวก แทงสั้น<br />
5.625<br />
PE1.1 บวก แทงสั้น<br />
3.521<br />
PE1.2 บวก แทงสั้น<br />
4.625<br />
PE1.3 บวก แทงสั้น<br />
1.742<br />
PE1.4 บวก แทงสั้น<br />
2.164<br />
PE1.5 บวก แทงสั้น<br />
3.375<br />
PE1.6 บวก แทงสั้น<br />
5.583<br />
PE1.7 บวก แทงสั้น<br />
3.993<br />
PE1.8 บวก แทงสั้น<br />
5.208<br />
หมายเหตุ FH = ปลาวัว PE = หอยแมลงภู<br />
SH = กุงกุลาดํา<br />
PR = กุงแชบวย<br />
CR = ปูมา<br />
SQ = หมึกสาย<br />
31
ตารางที่<br />
4 (ตอ)<br />
รหัส<br />
แบคทีเรีย<br />
แกรม รูปราง<br />
อัตราสวนเฉลี่ยระหวางเสนผานศูนยกลางของ<br />
โซนใสตอขนาดของเสนผานศูนยกลางโคโลนี<br />
PE1.10 บวก แทงสั้น<br />
1.688<br />
PE1.11 บวก แทงสั้น<br />
2.313<br />
SH1.1 บวก กลม 4.000<br />
SH1.2 บวก แทงสั้น<br />
3.415<br />
SH1.3 บวก แทงสั้น<br />
3.271<br />
SH1.4 บวก แทงสั้น<br />
5.000<br />
SH1.5 บวก แทงสั้น<br />
0.000<br />
SH1.6 บวก แทงยาว 0.000<br />
SH1.7 บวก แทงสั้น<br />
2.625<br />
SH1.8 บวก แทงสั้น<br />
7.665<br />
SH1.9 บวก แทงสั้น<br />
6.313<br />
SH1.10 บวก แทงสั้น<br />
4.375<br />
SH1.11 บวก แทงสั้น<br />
5.165<br />
SH1.13 บวก แทงสั้น<br />
9.418<br />
SH1.14 บวก แทงสั้น<br />
6.670<br />
SH1.15 บวก แทงสั้น<br />
2.750<br />
SH1.16 บวก แทงสั้น<br />
3.188<br />
SH1.17 บวก แทงสั้น<br />
4.250<br />
SH1.18 บวก แทงสั้น<br />
4.063<br />
SH1.19 บวก แทงสั้น<br />
1.170<br />
SH1.20 บวก แทงสั้น<br />
3.668<br />
SH1.22 บวก แทงสั ้น 4.750<br />
หมายเหตุ FH = ปลาวัว PE = หอยแมลงภู<br />
SH = กุงกุลาดํา<br />
PR = กุงแชบวย<br />
CR = ปูมา<br />
SQ = หมึกสาย<br />
32
ตารางที่<br />
4 (ตอ)<br />
รหัส<br />
แบคทีเรีย<br />
แกรม รูปราง<br />
อัตราสวนเฉลี่ยระหวางเสนผานศูนยกลางของ<br />
โซนใสตอขนาดของเสนผานศูนยกลางโคโลนี<br />
PR1.2 บวก แทงสั้น<br />
3.438<br />
PR1.5 บวก แทงสั้น<br />
3.938<br />
PR1.6 บวก แทงสั้น<br />
3.958<br />
PR1.7 บวก แทงสั้น<br />
4.670<br />
PR1.9 บวก แทงสั้น<br />
2.500<br />
PR1.10 บวก แทงสั้น<br />
5.123<br />
PR1.11 บวก แทงสั้น<br />
3.330<br />
PR1.12 บวก แทงสั้น<br />
5.125<br />
PR1.13 บวก แทงสั้น<br />
6.625<br />
PR1.14 บวก แทงสั้น<br />
5.750<br />
PR1.15 บวก แทงสั้น<br />
9.980<br />
PR1.16 บวก แทงสั้น<br />
7.938<br />
PR1.17 บวก แทงสั้น<br />
8.250<br />
PR1.18 บวก แทงสั้น<br />
7.125<br />
PR1.19 บวก แทงสั้น<br />
9.000<br />
PR1.20 บวก แทงสั้น<br />
6.168<br />
PR1.21 บวก แทงสั้น<br />
7.000<br />
PR1.22 บวก แทงสั้น<br />
2.825<br />
PR1.23 บวก แทงสั้น<br />
7.438<br />
CR1.3 บวก แทงสั้น<br />
3.125<br />
CR1.4 บวก แทงสั้น<br />
3.375<br />
หมายเหตุ FH = ปลาวัว PE = หอยแมลงภู<br />
SH = กุงกุลาดํา<br />
PR = กุงแชบวย<br />
CR = ปูมา<br />
SQ = หมึกสาย<br />
33
ตารางที่<br />
4 (ตอ)<br />
รหัส<br />
แบคทีเรีย<br />
แกรม รูปราง<br />
อัตราสวนเฉลี่ยระหวางเสนผานศูนยกลางของ<br />
โซนใสตอขนาดของเสนผานศูนยกลางโคโลนี<br />
CR1.5 บวก แทงสั้น<br />
1.980<br />
CR1.7 บวก แทงสั้น<br />
3.438<br />
CR1.8 บวก แทงสั้น<br />
7.938<br />
CR1.9 บวก แทงสั้น<br />
4.050<br />
CR1.10 บวก แทงสั้น<br />
7.937<br />
CR1.11 บวก แทงสั้น<br />
6.667<br />
CR2.1 บวก แทงสั้น<br />
10.670<br />
CR2.2 ลบ กลม 0.000<br />
CR2.3 บวก แทงสั้น<br />
3.833<br />
CR2.4 บวก แทงสั้น<br />
4.063<br />
CR2.5 บวก แทงยาว 0.000<br />
CR2.6 บวก แทงสั้น<br />
0.000<br />
CR2.7 บวก แทงสั้น<br />
4.063<br />
CR2.8 บวก แทงยาว 0.000<br />
CR2.9 บวก แทงยาว 3.958<br />
SQ1.1 บวก แทงสั้น<br />
5.167<br />
SQ1.3 บวก แทงสั้น<br />
4.021<br />
SQ1.4 บวก แทงสั้น<br />
3.438<br />
SQ1.5 บวก แทงสั้น<br />
4.308<br />
SQ1.7 บวก แทงสั้น<br />
1.265<br />
SQ1.8 บวก แทงสั้น<br />
8.412<br />
SQ1.9 บวก แทงสั้น<br />
7.537<br />
หมายเหตุ FH = ปลาวัว PE = หอยแมลงภู<br />
SH = กุงกุลาดํา<br />
PR = กุงแชบวย<br />
CR = ปูมา<br />
SQ = หมึกสาย<br />
34
ตารางที่<br />
4 (ตอ)<br />
รหัส<br />
แบคทีเรีย<br />
แกรม รูปราง<br />
อัตราสวนเฉลี่ยระหวางเสนผานศูนยกลางของ<br />
โซนใสตอขนาดของเสนผานศูนยกลางโคโลนี<br />
SQ1.10 บวก แทงสั้น<br />
7.688<br />
SQ1.11 บวก แทงสั้น<br />
6.093<br />
SQ1.12 บวก แทงสั้น<br />
8.000<br />
SQ2.1 บวก แทงยาว 6.042<br />
SQ2.2 บวก แทงยาว 8.729<br />
SQ2.3 บวก กลม 0.000<br />
SQ2.4 บวก แทงสั้น<br />
4.250<br />
SQ2.5 บวก แทงสั้น<br />
4.750<br />
SQ2.6 บวก แทงสั้น<br />
1.748<br />
SQ2.7 บวก แทงสั้น<br />
1.363<br />
SQ2.8 บวก แทงสั้น<br />
4.333<br />
SQ2.9 บวก แทงสั้น<br />
8.582<br />
SQ2.10 บวก แทงสั้น<br />
8.125<br />
หมายเหตุ FH = ปลาวัว PE = หอยแมลงภู<br />
SH = กุงกุลาดํา<br />
PR = กุงแชบวย<br />
CR = ปูมา<br />
SQ = หมึกสาย<br />
35
3. การคัดเลือกแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซมไคติเนสในอาหารเหลว<br />
การคัดเลือกเชื้อแบคทีเรียที่มีความสามารถในการผลิตเอนไซมไคติเนสในอาหารเหลว<br />
CHB โดยนําแบคทีเรียที่คัดเลือกไดจากอาหารแข็ง<br />
จํานวน 27 ไอโซเลท มาเลี้ยงในอาหารเหลว<br />
เขยาที่ความเร็ว<br />
200 รอบ ตอนาที อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เวลา 5 วัน พบวาแบคทีเรียรหัส<br />
SH1.13 ซึ่งแยกไดจากกุงกุลาดํา<br />
มีประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซมสูงสุด มีคากิจกรรมเอนไซม<br />
ไคติเนส 2.150 หนวยตอมิลลิลิตร ดังตารางที่<br />
5<br />
จากการทดลอง แบคทีเรียไอโซเลทที่สามารถสรางโซนใสไดดี<br />
คือมีอัตราสวนระหวางเสน<br />
ผานศูนยกลางของโซนใสตอขนาดของเสนผานศูนยกลางโคโลนีสูง เมื่อนํามาเลี้ยงในอาหารเหลว<br />
กิจกรรมของเอนไซมก็ไมไดสูงตามดวย นั่นแสดงวาความสามารถในการเจริญ<br />
และการสราง<br />
เอนไซมไคติเนส ของแบคทีเรียแตละไอโซเลทในอาหารแข็งและอาหารเหลวตางกัน ดังนั้นในการ<br />
คัดเลือกแบคทีเรียที่มีความสามารถในการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
จึงตองทดสอบทั้งในอาหารแข็ง<br />
และอาหารเหลว<br />
ตารางที่<br />
5 กิจกรรมของเอนไซมไคติเนสในการคัดเลือกแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการผลิต<br />
เอนไซมในอาหารเหลว<br />
รหัส<br />
อัตราสวนเฉลี่ยระหวางเสนผานศูนยกลางของ<br />
โซนใสตอขนาดของเสนผานศูนยกลางโคโลนี<br />
กิจกรรมเอนไซมไคติเนส<br />
(หนวยตอมิลลิลิตร)<br />
FH1.17 8.479 1.863<br />
SH1.8 7.665 1.078<br />
SH1.9 6.313 1.732<br />
SH1.13 9.418 2.150<br />
SH1.14 6.670 1.450<br />
PR1.13 6.625 1.628<br />
PR1.15 9.98 1.864<br />
หมายเหตุ FH = ปลาวัว SH = กุงกุลาดํา<br />
PR = กุงแชบวย<br />
CR = ปูมา SQ = หมึกสาย<br />
36
ตารางที่<br />
5 (ตอ)<br />
รหัส<br />
อัตราสวนเฉลี่ยระหวางเสนผานศูนยกลางของ<br />
โซนใสตอขนาดของเสนผานศูนยกลางโคโลนี<br />
กิจกรรมเอนไซมไคติเนส<br />
(หนวยตอมิลลิลิตร)<br />
PR1.16 7.938 1.034<br />
PR1.17 8.250 1.756<br />
PR1.18 7.125 1.230<br />
PR1.19 9.000 1.786<br />
PR1.20 6.168 1.612<br />
PR1.21 7.000 1.680<br />
PR1.23 7.438 1.710<br />
CR1.8 7.938 1.280<br />
CR1.10 7.937 1.740<br />
CR1.11 6.667 1.634<br />
CR2.1 10.670 1.985<br />
SQ1.8 8.412 1.800<br />
SQ1.9 7.537 1.749<br />
SQ1.10 7.688 1.768<br />
SQ1.11 6.093 1.690<br />
SQ1.12 8.000 1.735<br />
SQ2.1 6.042 1.702<br />
SQ2.2 8.729 1.762<br />
SQ2.9 8.582 1.802<br />
SQ2.10 8.125 1.756<br />
หมายเหตุ FH = ปลาวัว SH = กุงกุลาดํา<br />
PR = กุงแชบวย<br />
CR = ปูมา SQ = หมึกสาย<br />
37
4. การจัดจําแนกสายพันธุของแบคทีเรียที่ผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
นําแบคทีเรียที่คัดเลือกไดจากการคัดเลือกในอาหารเหลว<br />
รหัส SH1.13 มาจัดจําแนก<br />
โดยวิธีการเบื้องตนของ<br />
Bergey's manual of determinative bacteriology พบวาไดแบคทีเรียในกลุม<br />
aerobic bacteria แกรมบวก รูปทอน ดังภาพที่<br />
7 และใหผลคะตะเลสเปนบวก จากนั้นจึงนํามามาจัด<br />
จําแนกสายพันธุ<br />
ดวยชุดตรวจสําเร็จ เอ พี ไอ (Biomérieux 50 CHB) จากคุณสมบัติดังตาราง<br />
สามารถสรุปผลไดวาแบคทีเรียรหัส SH1.13 เปน Bacillus circulans ดังตารางที่<br />
6 ซึ่งสอดคลองกับ<br />
การศึกษาของ Cody (1989) ศึกษาความสามารถในการยอยไคตินของแบคทีเรียในกลุม<br />
Bacillus ทั้ง<br />
หมด 60 สายพันธุ<br />
29 ชนิด โดยสังเกตจากการสรางโซนใสในอาหารที่มีไคตินอยู<br />
พบวา มี 17 สาย<br />
พันธุ<br />
10 ชนิดที่สามารถยอยไคตินได<br />
นอกจากนี้<br />
ยังมีการศึกษาการผลิตเอนไซมไคติเนสจาก<br />
แบคทีเรียในสกุล Bacillus ชนิดอื่นๆไดแก<br />
แบคทีเรียชนิด Bacillus circulans No.4.1 สามารถผลิต<br />
เอนไซม ไคติเนส และพบวาสามารถผลิตเอนไซมไดในปริมาณมาก (Wiwat et al., 1999) นอก<br />
จากนี้<br />
Wang and Hwang (2001) คัดแยกแบคทีเรียที่สามารถยอยเปลือกกุงและกระดองหมึก<br />
ได<br />
แบคทีเรียในสกุล Bacillus 3 ไอโซเลท คือ B. alvei E1, B. sphaericus J1 และ B. cereus J1–1 และ<br />
Frändberg and Schnürer (1994) คัดแยกแบคทีเรียทีสามารถยอยไคตินพบแบคทีเรียในกลุมของ<br />
Bacillus ซึ่งสวนใหญคัดแยกไดจาก<br />
เปลือกกุงไดแก<br />
Bacillus spp. สายพันธุ<br />
K9, K14 และK20<br />
ในการเลี้ยง<br />
Bacillus circulans ในอาหารที่มีไคตินอยู<br />
พบวาในขณะที่เลี้ยงอยูปริมาณของ<br />
ไคตินในอาหารลดลงแสดงวาแบคทีเรียมีการผลิตเอนไซมไคติเนสและปลอยออกมาภายนอกเซลล<br />
(extracellular enzyme) จึงมีเอนไซมไคติเนสอยูในสารละลายสวนใส<br />
และยังไมพบวา Bacillus<br />
circulans กอใหเกิดโรคในคน สัตว และพืช จึงเปนที่นาสนใจอยางยิ่งในการนําแบคทีเรียชนิดนี้ไป<br />
ใชประโยชน ทั้งในดานการเกษตรโดยการนําไปใชเปน<br />
ตัวควบคุมทางชีวภาพ (biocontrol) เชนการ<br />
นําไปใชเปนตัวยับยั้งการเกิดโรคพืชที่เกิดจากเชื้อรา<br />
และแมลง การนําไปใชประโยชนโดยการนํา<br />
ไปยอยไคตินซึ่งเปนเศษเหลือทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม<br />
และสามารถนําผลผลิตที่ไดจากการยอย<br />
มาใชประโยชน เชนการนําไปใชเปนอาหารสัตว<br />
Cody et al. (1990) รายงานวาแบคทีเรียหลายชนิดสามารถยอยไคตินได ไดแก Serratia<br />
Aeromonas Vibrio และ Bacillus และพบวาแบคทีเรียในกลุม<br />
Serratia Vibrio และ Bacillus มีความ<br />
สามารถในการยอย ไคตินไดดีกวาแบคทีเรียในกลุมอื่นๆ<br />
38
ภาพที่<br />
7 ลักษณะรูปรางของเชื้อแบคทีเรียที่ผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
รหัส SH1.13 โดยการยอม<br />
สีแกรมและสองดูภายใตกลองจุลทรรศน ที่กําลังขยาย<br />
100 เทา<br />
39
ตารางที่<br />
6 คุณสมบัติทางชีวเคมี ของแบคทีเรียรหัส SH1.13<br />
คุณสมบัติ ผล<br />
glycerol +<br />
erythritol -<br />
D-arabinose -<br />
L-arabinose +<br />
ribose +<br />
D-xylose +<br />
L-xylose -<br />
adonitol -<br />
β-methyl-D-xyloside +<br />
galactose +<br />
D-glucose +<br />
D-fructose +<br />
D-mannose +<br />
L-sorbose -<br />
rhamnose -<br />
dulcitol -<br />
inositol -<br />
mannitol -<br />
sorbitol -<br />
α-methyl-D-mannoside +<br />
α-methyl-D-glucoside +<br />
N-acetyl-glucosamine +<br />
amygdaline +<br />
arbutine +<br />
esculine +<br />
40
ตารางที่<br />
6 (ตอ)<br />
คุณสมบัติ ผล<br />
salicine +<br />
cellobiose +<br />
maltose +<br />
lactose +<br />
melibiose +<br />
sucrose +<br />
trehalose +<br />
inuline -<br />
melizitose -<br />
D-raffinose -<br />
starch +<br />
glycogene +<br />
xylitol -<br />
β-gentiobiose +<br />
D-turanose +<br />
D-lyxose +<br />
D-tagatose -<br />
D-fucose -<br />
L-fucose -<br />
D-arabitol -<br />
L-arabitol -<br />
gluconate +<br />
2-keto-gluconate -<br />
5-keto-gluconate +<br />
หมายเหตุ + = Positive reaction<br />
- = Negative reaction<br />
41
5. การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนสของ<br />
Bacillus circulans SH1.13<br />
การศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนสของ Bacillus<br />
circulans SH1.13 เพื่อหาสภาวะที่ดีที่สุดในการนําแบคทีเรียดังกลาวไปเลี้ยงเพื่อผลิตเอนไซม<br />
ไคติเนส ใหไดทั้งปริมาณและมีประสิทธิภาพสูง<br />
ผลการศึกษามีดังตอไปนี้<br />
5.1 ศึกษาความเปนกรด-ดาง เริ่มตนที่เหมาะสมในในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซม<br />
ไคติเนส<br />
การศึกษาความเปนกรด-ดาง เริ่มตนที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซม<br />
ไคติเนสของ Bacillus circulans SH1.13 ในอาหารเหลว CHB ที่มีระดับของความเปนกรด-ดาง<br />
ตางๆ กันคือ 4.0, 6.0, 7.0, 8.0, 10.0 และ12.0 โดยเลี้ยงแบคทีเรีย<br />
เขยาดวยความเร็ว 200 รอบ ตอ<br />
นาที และควบคุมอุณหภูมิที่<br />
37 องศาเซลเซียส พบวาลักษณะของการเจริญจะมีการเจริญอยางรวด<br />
เร็ว หลังจากถายหัวเชื้อลงไปในอาหารและมีการเจริญ<br />
2 ชวง คือชวงแรกระหวาง 0-12 ชั่วโมง<br />
ชวง<br />
นี้จะมีการเจริญนอย<br />
และในชวงที่<br />
2 คือหลังจากที่แบคทีเรียปรับสภาวะการเจริญเติบโตได<br />
แบคทีเรียสามารถที่จะเจริญเติบโตไดอยางรวดเร็วตั้งแตชั่วโมงที่<br />
12 – 30 และมีกิจกรรมของ<br />
เอนไซม พบวาเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณเซลลเพิ่มขึ้น<br />
และมีปริมาณสูงหลังจากที่แบคทีเรียเขาสูระยะตาย<br />
(death phase) ดังภาพที่<br />
8<br />
จากการศึกษาพบวาที่ความเปนกรด-ดาง<br />
8.0, 10.0 และ 12.0 Bacillus circulans<br />
SH1.13 เจริญในอาหารที่ความเปนกรด-ดาง<br />
ดังกลาวไดไมดี โดยเฉพาะที่ความเปนกรด-ดาง<br />
12.0<br />
แบคทีเรียไมสามารถที่จะเจริญได<br />
และไมสามารถตรวจวัดกิจกรรมของเอนไซมได แสดงใหเห็นวา<br />
ในอาหารที่มีความเปนเบส<br />
ไมเหมาะสมตอการเจริญของแบคทีเรียชนิดนี้<br />
และที่ความเปนกรด-ดาง<br />
4.0, 6.0 และ7.0 แบคทีเรียสามารถที่จะเจริญไดและสามารถผลิตเอนไซมได<br />
โดยที่ความเปนกรด-<br />
ดาง 6.0 และ7.0 แบคทีเรียสามารถเจริญไดดี และมีกิจกรรมของเอนไซม คือ 5.46 และ 6.55 หนวย<br />
ตอมิลลิลิตรในชั่วโมงที่<br />
48 ตามลําดับ<br />
42
ดังนั้นความเปนกรด-ดาง<br />
เริ่มตนที่เหมาะสมในในการเจริญของ<br />
Bacillus circulans<br />
SH1.13 คือ 6.0-7.0 แตที่ความเปนกรด-ดาง<br />
7.0 แบคทีเรียมีกิจกรรมเอนไซมสูงกวาที่<br />
ความเปน<br />
กรด-ดาง 6.0 ดังนั้น<br />
ความเปนกรด-ดาง เริ่มตนที่เหมาะสมในในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซม<br />
คือ 7.0 ซึ่งสอดคลองกับการศึกษาความเปนกรด-ดาง<br />
ที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซม<br />
ไคติเนส<br />
ในแบคทีเรียหลายชนิดไดแก Bacillus circulans No.4.1 ความเปนกรด-ดาง 7.0 (Wiwat et al.,1999)<br />
B. cereus J1-1 ความเปนกรด-ดาง 7.0 (Wang and Hwang, 2001) B. licheniformis X-7u ความเปน<br />
กรด-ดาง 7.0 (Takiguchi and Shimahara, 1989) Bacillus sp. 13.26 ความเปนกรด-ดาง 7.0-8.0<br />
(Yuli et al., 2004) และ Aeromonas sp. No.10S-24 ความเปนกรด-ดาง 7.5 (Ueda and Arai, 1992)<br />
43
จํานวนโคโลนี x 10 5<br />
(CFU/ml)<br />
กิจกรรมเอนไซมไคติเนส<br />
(หนวย/มิลลิลิตร)<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0 6 12 18 24 30 36 42 48 54<br />
ข<br />
ก<br />
เวลา(ชั่วโมง)<br />
0 6 12 18 24 30 36 42 48 54<br />
เวลา (ชั่วโมง)<br />
pH 4 pH 6 pH 7 pH 8 pH 10 pH 12<br />
ภาพที่<br />
8 ความเปนกรด-ดาง เริ่มตนที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนส ของ<br />
Bacillus circulans SH1.13 (ก) การเจริญ (ข) กิจกรรมของเอนไซม<br />
44
5.2 การศึกษาอุณหภูมิที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
จากการเลี้ยง<br />
Bacillus circulans SH1.13 ในอาหาร CHB ความเปนกรด-ดาง 7.0 ที่<br />
อุณหภูมิตางกันคือ 20, 30, 37, 40, 50, 60 และ 70 องศาเซลเซียส เขยาที่ความเร็วรอบ<br />
200 รอบตอ<br />
นาที พบวาลักษณะการเจริญของแบคทีเรีย จะมีการเจริญ 2 ชวง ที่<br />
อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส หลัง<br />
จากถายหัวเชื้อลงในอาหาร<br />
การเจริญของแบคทีเรียมีลักษณะคงที่มีการเพิ่มจํานวนเซลล<br />
และกิจ<br />
กรรมของเอนไซมนอย สวนที ่อุณหภูมิ 50, 60 และ70 องศาเซลเซียส พบวาแบคทีเรียมีการเจริญได<br />
นอย โดยเฉพาะที่อุณหภูมิ<br />
70 องศาเซลเซียส แบคทีเรียไมสามารถเจริญไดเลย สวนที่<br />
อุณหภูมิ 50<br />
และ60 องศาเซลเซียส แบคทีเรียจะมีการเจริญในชวง 0 – 18 ชั่วโมงเทานั้น<br />
ที่อุณหภูมิ<br />
30, 37 และ<br />
40 องศาเซลเซียส แบคทีเรียสามารถเจริญไดดี สามารถผลิตเอนไซมได โดยที่อุณหภูมิ<br />
37 องศา<br />
เซลเซียส การเจริญของแบคทีเรียมีปริมาณสูงสุด คือ 943 x 10 5 CFU ในชั่วโมงที่<br />
18 และมีกิจกรรม<br />
ของเอนไซม สูงสุด 5.38 หนวยตอมิลลิลิตร ในชั่วโมงที่<br />
48 สวนกิจกรรมของเอนไซมจะเพิ่มขึ้น<br />
เมื่อปริมาณเซลลเพิ่มขึ้น<br />
และมีปริมาณสูงเมื่อเซลลของแบคทีเรียเขาสูระยะตาย<br />
ดังภาพที่<br />
9<br />
ดังนั้น<br />
ที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส จึงเปนอุณหภูมิที่เหมาะสมในในการเจริญ<br />
และ<br />
การผลิตเอนไซมของ Bacillus circulans SH1.13 ซึ่งมีรายงานวาที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส ยัง<br />
เปนอุณหภูมิที่เหมาะสมในการเลี้ยงแบคทีเรีย<br />
Bacillus circulans No.4.1 (Wiwat et al.,1999)<br />
B. sphaericus J1 และ B. cereus J1-1 (Wang and Hwang,2001) และ Pseudomonas aeruginosa<br />
K-187 (Wang and Chang,1997)<br />
45
จํานวนโคโลนี x 10 5<br />
(CFU/ml)<br />
กิจกรรมเอนไซมไคติเนส<br />
(หนวย/มิลลิลิตร)<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
0 6 12 18 24 30 36 42 48 54<br />
ข<br />
ก<br />
เวลา (ชั่วโมง)<br />
0 6 12 18 24 30 36 42 48 54<br />
เวลา (ชั่วโมง)<br />
20 องศาเซลเซียส 30 องศาเซลเซียส 37 องศาเซลเซียส<br />
40 องศาเซลเซียส 50 องศาเซลเซียส 60 องศาเซลเซียส<br />
70 องศาเซลเซียส<br />
ภาพที่<br />
9 อุณหภูมิที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนส ของ<br />
Bacillus circulans SH1.13 (ก) การเจริญ (ข) กิจกรรมของเอนไซม<br />
46
5.3 ศึกษาระยะเวลาที่เหมาะสมในการเจริญ<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
จากการเลี้ยง<br />
Bacillus circulans SH1.13 ในอาหาร CHB ที่ความเปนกรด-ดาง<br />
7.0<br />
อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เขยาที่ความเร็ว<br />
200 รอบตอนาที หลังจากถายกลาเชื้อลงในอาหารมีการ<br />
เพิ่มปริมาณขึ้นอยางรวดเร็ว<br />
และแบคทีเรียเจริญเติบโตมีปริมาณสูงที่สุดคือ<br />
20 x 10 9 CFUในชั่วโมง<br />
ที่<br />
30 หลังจากนั้นจึงเขาสูระยะตาย<br />
ในขณะที่กิจกรรมของเอนไซมเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาเพิ่มขึ้นและ<br />
ปริมาณเซลลเพิ่มขึ้น<br />
และมีคาสูงสุด คือ 13 หนวยตอมิลลิลิตร ในชั่วโมงที่<br />
48 ซึ่งอยูในระยะตาย<br />
ของแบคทีเรีย สวนการเปลี่ยนแปลงของความเปนกรด-ดาง<br />
พบวา ความเปนกรด-ดาง มีคาลดลง<br />
เมื่อปริมาณของเอนไซมเพิ่มขึ้น<br />
คือลดลงจาก 7.0 เปน 6.0 ตั้งแตชั่วโมงที่<br />
0 ถึง 48 จากนั้นจึงมีคา<br />
เพิ ่มเมื่อเอนไซมมีกิจกรรมลดลง<br />
ดังภาพที่<br />
9<br />
ดังนั้นเพื่อใหไดเอนไซมไคติเนส<br />
ปริมาณมากจึงควรทีจะเก็บเกี่ยวเอนไซมที่ผลิตได<br />
จากการเลี้ยง<br />
Bacillus circulans SH1.13 ในอาหาร CHB ที่ความเปนกรด-ดาง<br />
7.0 และอุณหภูมิ 37<br />
องศาเซลเซียส ในชั่วโมงที่<br />
48 หรือหลังจากที่แบคทีเรียเขาสูระยะตาย<br />
สอดคลองกับการศึกษาของ<br />
Wang and Hwang(2001) ไดศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซมของ<br />
Bacillus cereus J1-1<br />
พบวาแบคทีเรียดังกลาวผลิตเอนไซมไดดีที่ความเปนกรด-ดาง<br />
7.0 อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เปน<br />
เวลา 48 ชั่วโมง<br />
นอกจากนี้ยังศึกษาใน<br />
B. alvei E1 และ B. sphaericus J1 ซึ่งผลิตเอนไซมไดดีที่<br />
ความเปนกรด-ดาง 9.0 อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เปนเวลา 48 ชั่วโมง<br />
และ Pseudomonas<br />
aeruginosa K-187 ซึ่งผลิตเอนไซมไดดีที่ความเปนกรด-ดาง<br />
9.0 อุณหภูมิ 45 องศาเซลเซียส เปน<br />
เวลา 48 ชั่วโมง<br />
47
จํานวนโคโลนี (x10 9 CFU)<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
กิจกรรมเอนไซม (หนวย/มิลลิลิตร), pH<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180<br />
เวลา (ชั่วโมง)<br />
เวลา vs กิจกรรมเอนไซม<br />
เวลา vs pH<br />
เวลา vs การเจริญ<br />
ภาพที่<br />
10 ระยะเวลาที่เหมาะสมในการเจริญเติบโต<br />
และการผลิตเอนไซมไคติเนส ของ<br />
Bacillus circulans SH1.13<br />
48
6. การศึกษาคุณสมบัติของเอนไซมไคติเนส ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13<br />
สารสกัดเอนไซม (supernatant culture broth) ที่ผลิตไดจากการเลี้ยง<br />
Bacillus circulans<br />
SH1.13 ในอาหาร CHB ที่<br />
ความเปนกรด-ดาง 7.0 อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส 48 ชั่วโมง<br />
เขยาที่<br />
ความเร็ว 200 รอบตอนาที จากนั้นจึงนํามาเหวี่ยงแยกเซลลและไคตินที่เหลือออกจากสารละลาย<br />
ทั้งนี้การศึกษาคุณสมบัติของเอนไซม<br />
เพื่อเปนแนวทางในการนํามาใชประโยชนไดอยางมีประสิทธิ<br />
ภาพ ผลการศึกษามีดังตอไปนี้<br />
6.1 การศึกษาความเปนกรด-ดาง ที่เหมาะสมในการทํางานของเอนไซมไคติเนส<br />
ความเปนกรด-ดาง ที่เหมาะสมในการทํางานของเอนไซมไคติเนส<br />
ศึกษาโดยการ<br />
ทดลองใน substrate buffer ที่ความเปนกรด-ดาง<br />
ตางๆ คือ 2.0, 4.0, 6.0, 7.0, 8.0 และ 10.0 ที่<br />
อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส โดยที่ความเปนกรด-ดาง<br />
2.0 มีกิจกรรมเอนไซม 1.86 หนวยตอมิลลิลิตร<br />
และกิจกรรมของเอนไซมจะเพิ่มขึ้นเมื่อความเปนกรด-ดาง<br />
เปน 4.0 ซึ่งมีกิจกรรมเอนไซมสูงที่สุดมี<br />
คา 2.33 หนวยตอมิลลิลิตร จากนั้นกิจกรรมของเอนไซมจะคอยๆลดลงเมื่อความเปนกรด-ดางเปน<br />
6.0, 7.0, 8.0 และ 10.0 ดังภาพที่<br />
11<br />
ดังนั้นความเปนกรด-ดาง<br />
ที่เหมาะสมในการทํางานของเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 คือ ความเปนกรด-ดาง 4 ซึ่งแสดงใหเห็นวา<br />
ความเปนกรด-ดาง ที่เหมาะ<br />
สมตอกิจกรรมของเอนไซมจะอยูในชวงที่เปนกรด<br />
สอดคลองกับการศึกษาของ Koga et al. (1999)<br />
กลาววาความเปนกรด-ดาง ที่เหมาะสมในการทํางานของเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจากจุลินทรียจะ<br />
อยูในชวง<br />
3.5 – 8.0 ขึ้นอยูกับชนิดของจุลินทรียและปจจัยอื่นๆที่เกี่ยวของในการทํางานของ<br />
เอนไซม Sakai et al. (1998) รายงานวา Bacillus circulans WL-12 และ Bacillus sp. MH-1 มี ความ<br />
เปนกรด-ดาง ที่เหมาะสมในการทํางานในชวงที่เปนกรด<br />
Watanabe et al. (1990) ไดศึกษาความเปน<br />
กรด-ดาง ที่เหมาะสมในการทํางานของเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
B. circulans WL-12 คือ 5.0<br />
และเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Serratia marcescens สามารถทํางานไดดีที่ความเปนกรด-ดาง<br />
4.0 และ 7.0 (Cabib, 1988) สวน Aeromonas sp. No. 10S-24 มีคาความเปนกรด-ดาง ที่เหมาะสมใน<br />
การทํางานที่<br />
4.0 (Ueda and Arai, 1992) นอกจากนี้<br />
ความเปนกรด-ดางที่เหมาะสมในการทํางาน<br />
ของเอนไซม ที่มีคาใกลเคียงหรือเทากับ<br />
4.0 ยังผลิตไดจากราชนิด Pycnoporus cinnabarinus<br />
49
(Ohtakara, 1988) และ Aspergillus carneus มีความเปนกรด-ดาง ที่เหมาะสมในการทํางานอยูที่<br />
4.5<br />
(Sherief et al., 1991)<br />
6.2 การศึกษาความคงตัวของเอนไซมไคติเนส ที่ความเปนกรด-ดาง<br />
ตางๆ<br />
การศึกษาความคงตัวของเอนไซมไคติเนสที่ความเปนกรด-ดาง<br />
ตางๆ คือ 2.0, 4.0, 6.0,<br />
7.0, 8.0 และ 10.0 ที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส พบวาที่ความเปนกรด-ดาง<br />
2.0 มีกิจกรรมเอนไซม<br />
เพียง 1.01 หนวยตอมิลลิลิตร และเพิ่มขึ้นสูงสุดที่ความเปนกรด-ดางเปน<br />
4.0 คือ 3.35 หนวยตอ<br />
มิลลิลิตร จากนั้นจึงลดลง<br />
เมื่อความเปนกรด-ดาง<br />
เปน 6.0, 7.0, 8.0 และ 10.0 ตามลําดับ จากการ<br />
ทดลองจะเห็นไดวาเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 มีความคงตัวที่คา<br />
ความเปนกรด-ดางในชวงที่แคบ<br />
ดังภาพที่<br />
12<br />
ความคงตัวเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 คือ ความเปน<br />
กรด-ดาง 4.0 ดังนั้นเพื่อการปองกันไมใหเอนไซมเสียสภาพ<br />
และมีประสิทธิภาพคงเดิมจึงควรเก็บ<br />
รักษาเอนไซมไคติเนสที่ผลิตได<br />
ที่ความเปนกรด-ดาง<br />
4.0 มีการศึกษาความคงตัวของเอนไซมใน<br />
แบคทีเรียชนิดอื่นๆที่สอดคลองกับผลการทดลองครั้งนี้คือ<br />
Aeromonas sp. No. 10S-24 มีความคง<br />
ตัวในความเปนกรด-ดาง ตั้งแต<br />
4.0 – 9.0 (Ueda and Arai, 1992) ในแบคทีเรียชนิด Serratia<br />
marcescens มีความคงตัวในความเปนกรด-ดาง ตั้งแต<br />
4.8 – 7.2 (Monreal and Reese, 1969) และ<br />
Saccharomyces cerevisiae จะมีความคงตัวที่<br />
3.0 (Correa et al., 1982)<br />
50
กิจกรรมเอนไซมไคติเนส<br />
(หนวย/มิลลิลิตร)<br />
ภาพที่<br />
11 ความเปนกรด-ดางที่เหมาะสมตอกิจกรรมของสารสกัดเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 ณ อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส<br />
กิจกรรมเอนไซมไคติเนส<br />
(หนวย/มิลลิลิตร)<br />
4.50<br />
4.00<br />
3.50<br />
3.00<br />
2.50<br />
2.00<br />
1.50<br />
1.00<br />
0.50<br />
0.00<br />
4.50<br />
4.00<br />
3.50<br />
3.00<br />
2.50<br />
2.00<br />
1.50<br />
1.00<br />
0.50<br />
0.00<br />
0 2 4 6 8 10 12<br />
pH<br />
0 2 4 6 8 10 12<br />
pH<br />
ภาพที่<br />
12 ผลของความเปนกรด-ดาง ตอความคงตัวของสารสกัดเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 ณ อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส<br />
51
6.3 อุณหภูมิที่เหมาะสมตอกิจกรรมของเอนไซมไคติเนส<br />
จากการศึกษา อุณหภูมิที่เหมาะสมตอกิจกรรมของเอนไซมไคติเนส<br />
ที่อุณหภูมิตางๆ<br />
คือ 20, 30, 37, 40, 50, 60 องศาเซลเซียส ณ ความเปนกรด-ดาง 4.0 พบวาที่อุณหภูมิ<br />
20<br />
องศาเซลเซียส กิจกรรมของเอนไซม 2.09 หนวยตอมิลลิลิตร และกิจกรรมของเอนไซมจะเพิ่มขิ้น<br />
เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจนถึงที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส มีคากิจกรรมของเอนไซมสูงสุดคือ 3.24<br />
หนวยตอมิลลิลิตร และเริ ่มลดลงเมื่ออุณหภูมิ<br />
40, 50 และ 60 ตามลําดับ ดังภาพที่<br />
13<br />
ดังนั้นอุณหภูมิที่เหมาะสมตอกิจกรรมของเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus<br />
circulans SH1.13 คือ 37 องศาเซลเซียส โดยทั่วไปอุณหภูมิที่เหมาะสมตอกิจกรรมของเอนไซมไคติ<br />
เนสที่ไดจากแบคทีเรียจะอยูในชวง<br />
40-50 องศาเซลเซียส ซึ่งสอดคลองกับการศึกษาคุณสมบัติของ<br />
เอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจากแบคทีเรียชนิด<br />
Bacillus circulans No.4.1 (40 °C) (Wiwat et al.,<br />
1999) ของ B. circulans WL-12 (60 °C) (Watanabe et al., 1990) ของ Vibrio sp. (40 °C) (Ohtakara<br />
et al., 1979) ของ Pseudomonas aeruginosa K-187 (40 °C) (Wang et al., 1995) ของ Aeromonas<br />
hydrophila H-2330 (Hiraga et al.,1997) ของ Aeromonas sp. No.10S-24 (50 °C) (Ueda and Arai,<br />
1992) ของ Bacillus alvei E1 และ B. cereus J1-1 (50 °C) (Wang and Hwang, 2001) นอกจากนี้ยังมี<br />
เอนไซมไคติเนสที่สามารถทํากิจกรรมไดดีเมื่ออุณหภูมิสูง<br />
และผลิตจากแบคทีเรียในกลุมที่ทนรอน<br />
(thermophilic bacterium) ไดแก Bacillus licheniformis X-7u มีอุณหภูมิที่เหมาะสมตอกิจกรรมของ<br />
เอนไซมที่<br />
70-80 องศาเซลเซียส (Takayanagi et al., 1991)<br />
52
6.4 ความคงตัวของเอนไซมไคติเนส ที่อุณหภูมิตาง<br />
ๆ<br />
ในการศึกษาความคงตัวของเอนไซมไคติเนสที่อุณหภูมิตางๆคือ<br />
20, 30, 37, 40, 50<br />
และ 60 องศาเซลเซียส ในสารละลายบัฟเฟอรที่มีคาความเปนกรด-ดาง<br />
4.0 นาน 10 นาที พบวาที่<br />
อุณหภูมิ 20, 30 และ 37 องศาเซลเซียส มีกิจกรรมของเอนไซมคือ 4.34, 4.36 และ 4.55 หนวยตอ<br />
มิลลิลิตร ตามลําดับ และลดลงเมื่ออุณหภูมิ<br />
40, 50 และ 60 องศาเซลเซียส โดยมีกิจกรรมของ<br />
เอนไซม 4.03, 3.73 และ 3.19 หนวยตอมิลลิลิตร ตามลําดับ แสดงวาเอนไซมที่ผลิตไดจากแบคทีเรีย<br />
รหัส SH1.13 เปนเอนไซมที่ไมทนรอนสลายตัวหรือเสียสภาพเมื่ออุณหภูมิสูงกวา<br />
37 องศาเซลเซียส<br />
ดังภาพที่<br />
14<br />
ดังนั้นเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 มีความคงตัวที่<br />
อุณหภูมิ 20-37 องศาเซลเซียส สอดคลองกับการศึกษาอื่นที่มีรายงานวาเอนไซมไคติเนส<br />
FI และ<br />
FII ซึ่งผลิตไดจากแบคทีเรีย<br />
Pseudomonas aeruginosa K-187 มีความคงตัวที่อุณหภูมิ<br />
20-50 องศา<br />
เซลเซียส (Wang and Chang, 1997) นอกจากนี้<br />
เอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
P. saccharophila 6-1<br />
มีความคงตัวที่อุณหภูมิ<br />
20-40 องศาเซลเซียส (วาสนา, 2539) และเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Vibrio sp. มีความคงตัวที่อุณหภูมิต่ํากวา<br />
40 องศาเซลเซียส (Zhou et al., 1999)<br />
53
กิจกรรมเอนไซมไคติเนส<br />
(หนวยตอมิลลิลิตร)<br />
ภาพที่<br />
13 อุณหภูมิที่เหมาะสมตอกิจกรรมของสารสกัดเอนไซมไคติเนส<br />
ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13<br />
กิจกรรมเอนไซมไคติเนส<br />
(หนวย/มิลลิลิตร)<br />
5.00<br />
4.50<br />
4.00<br />
3.50<br />
3.00<br />
2.50<br />
2.00<br />
1.50<br />
1.00<br />
0.50<br />
0.00<br />
5.00<br />
4.50<br />
4.00<br />
3.50<br />
3.00<br />
2.50<br />
2.00<br />
1.50<br />
1.00<br />
0.50<br />
0.00<br />
0 10 20 30 40 50 60 70<br />
อุณหภูมิ(องศาเซลเซียส)<br />
0 10 20 30 40 50 60 70<br />
อุณหภูมิ (องศาเซลเซียส)<br />
ภาพที่<br />
14 ผลของอุณหภูมิตอความคงตัวของสารสกัดเอนไซมไคติเนส ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13<br />
54
7. การศึกษาคุณสมบัติของสารสกัดเอนไซมและการทําเอนไซมไคติเนส ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 ใหบริสุทธิ์<br />
7.1 การเตรียมสารสกัดเอนไซมไคติเนส<br />
สารสกัดเอนไซม (supernatant culture broth) ที่ผลิตไดจากการเลี้ยง<br />
Bacillus circulans SH1.13 ในอาหาร CHB ที่ความเปนกรด-ดาง<br />
7.0 บมที่อุณหภูมิ<br />
37 องศา<br />
เซลเซียส เขยาที่ความเร็ว<br />
200 รอบตอนาที นาน 48 ชั่วโมง<br />
จากนั้นจึงนํามาเหวี่ยงแยกเซลลและ<br />
ไคตินที่เหลือออกจากสารสกัดเอนไซม<br />
นําสารสกัดเอนไซมมาทําใหแหงโดยวิธี lyophilization<br />
มีปริมาณโปรตีนทั้งหมดเทากับ<br />
3,310.14 ไมโครกรัม มีกิจกรรมของเอนไซมทั้งหมดเทากับ<br />
1,238.43 หนวย มี specific activity 0.37 หนวยตอไมโครกรัม ดังตารางที่<br />
7<br />
นําสารสกัดเอนไซมที่ไดมาตกตะกอนโปรตีนดวยแอมโมเนียมซัลเฟต<br />
ที่ความเขมขน<br />
รอยละ 0-40, 40-60, 60-80 และ 80-90 นําไปเหวี่ยงตกตะกอนที่ความเร็ว<br />
9,000 รอบตอนาที<br />
อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส นาน 30 นาที พบวาที่ความเขมขนของแอมโมเนียมซัลเฟตรอยละ<br />
0-80<br />
ไมไดตะกอนของโปรตีนเลย และตรวจหากิจกรรมของเอนไซมในสารละลายพบวายังมีอยู<br />
แตเมื่อ<br />
ใชความเขมขนของแอมโมเนียมซัลเฟตรอยละ 90 พบตะกอนของโปรตีนมีลักษณะเปนผงละเอียด<br />
สีขาวอมเหลือง<br />
หลังจาก dialysis สารละลายที่ไดจากการตกตะกอนดวยแอมโมเนียมซัลเฟต<br />
15<br />
มิลลิลิตร แลวไดสารละลายมีปริมาตรทั้งหมด<br />
25 มิลลิลิตร มีปริมาณโปรตีนทั้งหมด<br />
188.20<br />
ไมโครกรัม มีกิจกรรมของเอนไซมทั้งหมด<br />
77.27 หนวย คิดเปน specific activity 0.41 หนวยตอ<br />
ไมโครกรัม มีคาความบริสุทธิ์เปน<br />
1.10 เทา ดังตารางที่<br />
7 นําสารละลายที่ไดไปทําใหแหงโดยวิธี<br />
lyophilization เพื่อใหสารมีความเขมขนเพิ่มขึ้น<br />
หลังจากที่ทําใหแหงโดยวิธี<br />
lyophilization แลวจะ<br />
ไดสารสกัดทั้งหมด<br />
76 มิลลิกรัม<br />
55
7.2 การทําเอนไซมไคติเนส ใหบริสุทธิ์โดยใช<br />
วิธี gel filtration chromatography<br />
หลังจากที่นําสารสกัดเอนไซมมาผานลงในคอลัมน<br />
gel filtration chromatography<br />
ชะดวย 20 mM Tris-HCl buffer ความเปนกรด-ดาง 8.0 อัตราการไหล 0.5 มิลลิลิตรตอนาที นําไป<br />
วัดหาปริมาณโปรตีนที่ความยาวคลื่น<br />
280 นาโนเมตร พบวาสารละลายในหลอดที่<br />
15-19 มีคาการ<br />
ดูดกลืนแสงที่<br />
280 นาโนเมตร สูงกวาหลอดอื่นๆ<br />
โดยมีคาสูงที่สุดในหลอดที่<br />
16 ปริมาตรทั้งหมด<br />
15 มิลลิลิตร ดังภาพที่<br />
15<br />
ปริมาณโปรตีนทั้งหมด<br />
63.45 ไมโครกรัม และมีกิจกรรมของเอนไซมทั้งหมด<br />
30.40<br />
หนวย คิดเปน specific activity 0.48 หนวยตอไมโครกรัม มีคาความบริสุทธิ์เปน<br />
1.28 เทา ดังตาราง<br />
ที่<br />
7<br />
56
คาการดูดกลืนแสง (280 นาโนเมตร)<br />
0.12<br />
0.1<br />
0.08<br />
0.06<br />
0.04<br />
0.02<br />
0<br />
0<br />
10<br />
20<br />
30<br />
40<br />
50<br />
60<br />
70<br />
80<br />
90<br />
100<br />
110<br />
120<br />
130<br />
140<br />
150<br />
160<br />
170<br />
180<br />
190<br />
200<br />
210<br />
220<br />
230<br />
240<br />
250<br />
260<br />
270<br />
280<br />
290<br />
ปริมาตร (มิลลิลิตร)<br />
ภาพที่<br />
15 การทําเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 ใหบริสุทธิ์<br />
โดยใชวิธี<br />
gel filtration chromatography (ผานลงในคอลัมน ที่มี<br />
Sephacryl S-200 HR ชะดวย 20<br />
mM Tris-HCl buffer pH 8 อัตราการไหล 0.5 มิลลิลิตรตอนาที)<br />
57
ตารางที่<br />
7 ขั้นตอนการทําเอนไซมไคติเนส<br />
ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 ใหบริสุทธิ์<br />
Step<br />
Volume<br />
(ml)<br />
Total<br />
protein<br />
(µg)<br />
Total<br />
activity<br />
(unit)<br />
Specific<br />
activity<br />
(unit/µg)<br />
Yield<br />
(%)<br />
Purification<br />
fold<br />
Culture supernatant 500 3,310.14 1,238.43 0.37 100.00 1.00<br />
Dialysis 25 188.20 77.27 0.41 6.24 1.10<br />
Sephacryl S-200HR 15 63.45 30.40 0.48 2.45 1.28<br />
7.5 การหาน้ําหนักโมเลกุลยอยของเอนไซมไคติเนส<br />
ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans<br />
SH1.13 ดวยวิธี SDS – PAGE<br />
วิธี SDS-PAGE การศึกษาโดยการวัดระยะทางในการเคลื่อนที่ของโปรตีนแตละชนิด<br />
ในสนามไฟฟา เพื่อหาน้ําหนักโมเลกุลของเอนไซมไคติเนส<br />
นอกจากนี้ยังสามารถบงชี้วาเอนไซมที่<br />
แยกไดในแตละขั้นตอนมีความบริสุทธิ์หรือไม<br />
จากการทดลองพบวาแถวของโปรตีนทั้งหมด<br />
4 แถว โดยแถวแรกเปนโปรตีนมาตรฐาน แถวที่<br />
2 เปนสารสกัดมีแถบโปรตีนที่เห็นชัดเจนเพียง<br />
1<br />
แถบ และจะเห็นไดวาแถบของโปรตีนที่ปรากฏขึ้นมีลักษณะเปนปน<br />
และไมชัดเจนนักแสดงใหเห็น<br />
วาเอนไซมไคติเนสที่ไดยังมี<br />
GlcNAc ซึ่งเปนน้ําตาลที่ไดจากการยอยไคตินของเอนไซมไคติเนส<br />
ปนอยูมีผลทําใหโปรตีนเคลื่อนที่ผาน<br />
acrylamide ไดยาก (เชาวนีพร, 2539) ในแถวที่<br />
3 เปนสาร<br />
ละลายเอนไซมที่ตกตะกอนดวยแอมโมเนียมซัลเฟต<br />
และ dialysis มีแถบของโปรตีนปรากฏเห็น<br />
ชัดเจนขึ้นเมื่อเทียบกับในแถวที่<br />
2 ซึ่งมีแถบของโปรตีนที่เห็นชัดเจน<br />
2 แถบ ทั้งนี้เพราะไดทําการ<br />
แยกเอา GlcNAc ออกไปแลวบางสวนดวยการตกตะกอน และ dialysis แตแถบของของโปรตีนยัง<br />
เห็นไมชัดเจนและแยกกันไมออก อาจเปนเพราะวา GlcNAc ยังมีเหลืออยูในสารละลาย<br />
ในแถวที่<br />
4<br />
สามารถเห็นแถบของโปรตีนไดทั้งหมด<br />
6 แถบแยกกันอยางชัดเจน ดังภาพที่<br />
16 ทั้งนี้เพราะในการ<br />
ผานสารละลายเอนไซมลงไปในคอลัมน มีสวนชวยในการลดปริมาณ GlcNAc คอนขางมาก<br />
(เชาวนีพร, 2539)<br />
58
แถบโปรตีนที่ปรากฏใหเห็นทั้ง<br />
6 แถบในแถวที่<br />
4 แสดงใหเห็นวาในการทําเอนไซม<br />
ใหบริสุทธิ์ดังขั้นตอนที่กลาวมาขางตนยังไมสามารถทําใหเอนไซมบริสุทธิ์ได<br />
และเปนไปไดวา<br />
แถบโปรตีนทั้งหมดเปนสวนหนึ่ง<br />
หรือชนิดหนึ่งของเอนไซมไคติเนสเทานั้น<br />
และเนื่องจากวิธี<br />
SDS-PAGE เปนวิธีที่ทําใหสารละลายเอนไซมเสียสภาพธรรมชาติไป<br />
และไมสามารถตรวจสอบ<br />
กิจกรรมของเอนไซมได ดังนั้นถาศึกษาความบริสุทธิ์ของเอนไซมจึงควรทําดวยวิธีอื่นที่ไมทําให<br />
โปรตีนเสียสภาพธรรมชาติไปเชน Native-PAGE วิธีนี้สารละลายยังคงสภาพธรรมชาติอยู<br />
จึง<br />
สามารถตรวจสอบกิจกรรมของเอนไซมได แตในการศึกษาครั้งนี้ไมไดทําวิธีดังกลาวเนื่องจาก<br />
ปริมาณของสารละลายเอนไซมไคติเนสที่แยกบริสุทธิ์ไมเพียงพอสําหรับการตรวจสอบ<br />
น้ําหนักโมเลกุลของแถบหนวยยอยของเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus<br />
circulans SH1.13 ซึ่งมีทั้งหมด<br />
6 แถบ คือ a, b, c, d, e และ f มาหาน้ําหนักโมเลกุล<br />
โดยเปรียบเทียบ<br />
กับกราฟมาตรฐานดังภาพผนวกที่<br />
5ก จะไดน้ําหนักโมเลกุลดังตารางที่<br />
8 คือ ประมาณ 107,000,<br />
89,000, 62,000, 42,000, 24,000 และ 17,000 ดาลตัน ตามลําดับ ซึ่งสอดคลองกับรายงานของ<br />
Wang<br />
and Chang (1997) กลาววาน้ําหนักโมเลกุลของเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจากจุลินทรียจะอยูในชวง<br />
ระหวาง 20,000 – 120,000 ดาลตัน เอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจากแบคทีเรียจะอยูในชวง<br />
60,000 –<br />
110,000 ดาลตัน Watanabe et al. (1990) รายงานวา แบคทีเรียชนิด Bacillus circulans WL – 12<br />
ผลิตเอนไซมไคติเนสทั้งหมด<br />
6 ชนิดโดยมีน้ําหนักโมเลกุลดังนี้<br />
74,000 (A1), 69,000(A2), 52,000<br />
(D), 39,000(C), 38,000(B1) และ 38,000 (B2) ดาลตัน แบคทีเรียชนิด B. circulans No. 4.1 ผลิต<br />
เอนไซมไคติเนสที่มีน้ําหนักโมเลกุล<br />
45,000 ดาลตัน (Wiwat et al., 1999) แบคทีเรียชนิด<br />
B. licheniformis X-7u ผลิตเอนไซมไคติเนสทั้งหมด<br />
4 ชนิด มีน้ําหนักโมเลกุลดังนี้<br />
89,000(I),<br />
76,000(II), 66,000(III) และ 59,000(IV) ดาลตัน (Takayanagi et al., 1991) แบคทีเรียชนิด<br />
Pseudomonas aeruginosa K-187 ผลิตเอนไซมไคติเนส 2 ชนิด คือ FI และ FII เมื่อนํามาหาน้ําหนัก<br />
โมเลกุลโดยวิธี SDS-PAGE 30,000 และ 32,000 ดาลตัน และน้ําหนักโมเลกุลที่ไดจาก<br />
gel filtration<br />
คือ 60,000 และ 30,000 ดาลตัน (Wang and Chang, 1997)<br />
59
ภาพที่<br />
16 แถบหนวยยอยโปรตีนของสารสกัดเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 โดยวิธี SDS-PAGE<br />
แถวที่<br />
1 โปรตีนมาตรฐาน มีน้ําหนักโมเลกุลระหวาง<br />
14 – 116 กิโลดาลตัน (kDa)<br />
(รายละเอียดดังตาราง ผนวกที่<br />
ก(5))<br />
แถวที่<br />
2 สารสกัดเอนไซมไคติเนส ที่ไดจากการเลี้ยง<br />
Bacillus circulans SH1.13<br />
แถวที่<br />
3 สารละลายเอนไซมที่ตกตะกอนดวยแอมโมเนียมซัลเฟตรอยละ<br />
90 และ dialysis<br />
แถวที่<br />
4 สารละลายเอนไซมหลังจากผานลง คอลัมน Sephacryl S-200HR<br />
60
สรุป<br />
1. ผลการแยกและคัดเลือกแบคทีเรียทางทะเลที่ผลิตเอนไซมไคติเนสจากสัตวทะเล<br />
จํานวน 6 ชนิด 12 ตัวอยาง พบแบคทีเรียที่สามารถสรางโซนใสบนอาหาร<br />
CHA ทั้งหมด<br />
0.26 x 10 5<br />
– 23 x 10 5 โคโลนีตอกรัม หมึกสายมีรอยละของจํานวนโคโลนีที่เกิดโซนใสมากที่สุดแสดงวา<br />
สามารถพบแบคทีเรียที่สามารถยอยไคตินในหมึกมากกวาสัตวทะเลชนิดอื่น<br />
นอกจากนี้ยังพบวา<br />
สัตวทะเลที่มีไคตินเปนองคประกอบโครงสรางของรางกายมีรอยละของจํานวนโคโลนีที่เกิด<br />
โซนใสดังกลาว มากกวาในสัตวทะเลที่ไมมีไคตินเปนองคประกอบ<br />
2. สามารถคัดแยกแบคทีเรียที่สรางโซนใสไดทั้งหมด<br />
99 ไอโซเลท และเมื่อนําทั้ง<br />
99<br />
ไอโซเลทมาเลี้ยงในอาหาร<br />
CHA โดยวิธี point inoculate เพื่อคัดเลือกแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพ<br />
ใน<br />
การยอยไคตินโดยการหาอัตราสวนระหวาง ขนาดเสนผานศูนยกลางของโซนใส กับขนาดเสนผาน<br />
ศูนยกลางของโคโลนี พบแบคทีเรียที่มีอัตราสวนดังกลาวมากกวา<br />
6 เซนติเมตร จํานวนทั้งหมด<br />
27<br />
ไอโซเลท จากนั้นนํามาเลี้ยงในอาหาร<br />
CHB พบวาแบคทีเรียรหัส SH1.13 เปนแบคทีเรียที่มีประ<br />
สิทธิภาพสูงสุดในการผลิตเอนไซมไคติเนส<br />
3. การจัดจําแนกแบคทีเรียรหัส SH1.13 พบวาเปนชนิด Bacillus circulans เปนแบคทีเรีย<br />
แกรมบวก รูปทอน ซึ่งผลิตเอนไซมประเภท<br />
extracellular enzyme<br />
4. สภาวะที่เหมาะสมในการเลี้ยง<br />
Bacillus circulans SH1.13 เชื้อดังกลาวสามารถเจริญเติบ<br />
โตและมีประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซมคือที่ความเปนกรด-ดาง<br />
เริ่มตนในอาหารคือ<br />
ความเปน<br />
กรด-ดาง 7.0 และอุณหภูมิที่ใชในการเลี้ยงคือ<br />
37 องศาเซลเซียส เปนเวลา 48 ชั่วโมง<br />
ดังตารางที่<br />
8<br />
5. สารสกัดเอนไซมไคติเนส ที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 มีกิจกรรมของ<br />
เอนไซมสูงสุดเมื่อความเปนกรด-ดาง<br />
4.0 อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส และสามารถคงสภาพไดดีเมื่อ<br />
เก็บที่<br />
ความเปนกรด-ดาง 4.0 และที่อุณหภูมิในชวง<br />
20 – 37 องศาเซลเซียส ดังตารางที่<br />
8<br />
61
ตารางที่<br />
8 สภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซมไคติเนสของ<br />
Bacillus circulans SH1.13<br />
และสภาวะที่เหมาะในการทํางานของเอนไซมไคติเนส<br />
Organism<br />
pH<br />
Culture condition<br />
Temp.<br />
(°C)<br />
Time<br />
(hours)<br />
Chitinase<br />
Optimum Stable<br />
pH<br />
Temp.<br />
(°C)<br />
pH<br />
Temp.<br />
(°C)<br />
Bacillus circulans 7.0 37 48 4.0 37 4.0 20-37<br />
6. เมื่อนําสารสกัดเอนไซมไคติเนสที่ไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 มาทําใหบริสุทธิ์<br />
โดยเริ่มจากนําสารสกัดเอนไซม<br />
มีกิจกรรมของเอนไซมทั้งหมด<br />
1238.43 หนวย มี specific activity<br />
0.37 หนวยตอไมโครกรัมโปรตีน จากนั้นนําสารสกัดเอนไซมมาตกตะกอนดวยแอมโมเนียมซัลเฟต<br />
ที่ความเขมขนรอยละ<br />
90 นําตะกอนที่ไดมาทํา<br />
dialysis มีกิจกรรมของเอนไซมทั้งหมด<br />
77.27 หนวย<br />
มี specific activity 0.41 หนวยตอไมโครกรัมโปรตีน ไดเอนไซมทั้งหมด<br />
6.24 เปอรเซ็นต มีคา<br />
ความบริสุทธิ์เพิ่มขึ้น<br />
1.10 เทา เมื ่อนํามาแยกโดยการผานลงในคอลัมน sephacryl S-200HR มีกิจ<br />
กรรมของเอนไซมทั้งหมด<br />
30.40 หนวย มี specific activity 0.48 หนวยตอไมโครกรัมโปรตีน ได<br />
เอนไซมทั้งหมดรอยละ<br />
2.45 มีความบริสุทธิ์เพิ่มขึ้น<br />
1.28 เทา<br />
7. แถบหนวยยอยของโปรตีนที่ปรากฏแสดงใหเห็นวาในการทําเอนไซมใหบริสุทธิ์ดังขั้น<br />
ตอนที่กลาวมาขางตนยังไมสามารถทําใหเอนไซมบริสุทธิ์ได<br />
จึงตองอาศัยขั้นตอนอื่นซึ่งเหมาะสม<br />
กวา และละเอียดกวา โปรตีนที่ผลิตไดจาก<br />
Bacillus circulans SH1.13 มีทั้งหมด<br />
6 หนวยยอย และมี<br />
น้ําหนักโมเลกุล<br />
ดังนี้<br />
107,000(a) , 89,000(b) , 62,000(c) , 42,000(d) , 24,000(e) และ 17,000(f)<br />
ดาลตัน<br />
62
ขอเสนอแนะ<br />
1. ควรศึกษาวิธีการทําเอนไซมที่ผลิตไดใหบริสุทธิ์<br />
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทํางานของ<br />
เอนไซม<br />
2. เนื่องจากยังไมมีรายงานวา<br />
Bacillus circulans เปนแบคทีเรียที่กอใหเกิดโรคในคน<br />
สัตว<br />
และพืช จึงควรศึกษาความเปนไปไดในการนําแบคทีเรียดังกลาวไปใชประโยชนโดยตรง<br />
3. เอนไซมไคติเนสที่ผลิตได<br />
ควรไปศึกษาในการนําไปใชประโยชนทั้งในดานการนําไป<br />
ใชเปนสารชีวภาพ ในการควบคุมแมลง และเชื้อราที่เปนศัตรูของพืช<br />
นอกจากนี้ยังพบวาผลิตผลที่<br />
ไดจากการยอยของเอนไซมไคติเนส คือ GlcNAc สามารถนําไปใชประโยชนไดเชน การนําไปเปน<br />
อาหารสําหรับเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย<br />
เพื่อผลิต<br />
single cell protein<br />
63
เอกสารและสิ่งอางอิง<br />
จินตลา ลิ้มภักดี.<br />
2544. การคัดเลือกและศึกษาลักษณะเฉพาะของแบคทีเรียแล็กติกที่ผลิตสารยับยั้ง<br />
จุลชีพจากผลิตภัณฑแปรรูปโดยกระบวนการหมัก และการนําไปใชประโยชน. วิทยานิพนธ<br />
ปริญญาโท, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร.<br />
เชาวนีพร บุญชวย. 2539. ปจจัยที่มีผลตอการสังเคราะหเอนไซมไคติเนสใน<br />
Aeromonas sp. CS-<br />
34 และการศึกษาลักษณะของเอนไซมที่แยกบริสุทธิ์.<br />
วิทยานิพนธปริญญาโท, มหาวิทยาลัย<br />
สงขลานครินทร.<br />
ปยะบุตร วานิชพงษพันธุ<br />
และ สุวลี จันทรกระจาง. 2542. การพัฒนาแผนบางไคโตซานเพื่อการ<br />
กรองแยกชีวสาร, น. 28-59. ใน การสัมมนาวิชาการเรื่อง<br />
ความรวมมือของภาครัฐ และเอก<br />
ชนในการพัฒนาการผลิต และการใชสารไคติน ไคโตซานแบบครบวงจร, 2-3 เมษายน 2542.<br />
โรงแรมไอเฟล, ระนอง.<br />
รัฐ พิชญางกูร. 2542. เอนไซมไคติเนส: การคัดเลือก และการทําพันธุวิศวกรรม และวิศวกรรม<br />
โปรตีน, น. 68. ใน การสัมมนาวิชาการเรื่อง<br />
ความรวมมือของภาครัฐ และเอกชนในการ<br />
พัฒนาการผลิต และการใชสารไคติน ไคโตซานแบบครบวงจร, 2-3 เมษายน 2542. โรงแรม<br />
ไอเฟล, ระนอง.<br />
วาสนา ฉัตรดํารง. 2539. การคัดเลือกจุลินทรียเพื่อผลิตเอนไซมยอยไคติน.<br />
วิทยานิพนธปริญญา<br />
โท, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร.<br />
สุวลี จันทรกระจาง. 2542. สารไคติน และไคโตซาน ผลิตภัณฑจากธรรมชาติ และการประยุกตใช<br />
ประโยชน, น. 1-17. ใน การสัมมนาวิชาการเรื่อง<br />
ความรวมมือของภาครัฐ และเอกชนในการ<br />
พัฒนาการผลิต และการใชสารไคติน ไคโตซานแบบครบวงจร, 2-3 เมษายน 2542. โรงแรม<br />
ไอเฟล, ระนอง.<br />
Berger, L. R. and D. M. Reynolds. 1958. The chitinase system of a strain of Streptomyces<br />
griseus. Biochim. Biophys. Acta. 29: 522-534.<br />
64
Cabib, E. 1987. The synthesis and degradation of chitin. Advances in Enzymol. 59: 59-101.<br />
. 1988. Chitinase from Serratia marcescens, pp. 460 – 462. In W. A. Wood and S. T.<br />
Kellogg, eds. Methods in Enzymology, Vol. 161, Biomass, Part B: Lignin, Pectin, and<br />
Chitin. Academic Press, Inc., San Diego.<br />
, S. J. Silverman and J. A. Shaw. 1992. Chitinase and chitin synthase 1: Counterbalancing<br />
activities in cell separation of Saccharomyces cerevisiae. J. Gen. Microbiol. 138: 97-<br />
102.<br />
Carroad, P.A. and R. A. Tom. 1978. Bioconversation of shellfish chitin waste : process<br />
conception and selection of microorganism. J. Food. Sci. 43: 1153-1161.<br />
Chen, H. and K. Chen. 1991. Isolation of chitinolytic bacteria and their hydrolytic activity on<br />
shrimp shells. Proc. Natl. Sci. Counc., ROC. Part B: Life Sci. 15: 233-239.<br />
Cody, R.M. 1989. Distribution of chitinase and chitobiase in Bacillus. Curr. Microbiol. 19:<br />
201-205.<br />
, N.D. Davis, J. Lin and D. Shaw. 1990. Screening microorganisms for chitin<br />
hydrolysis and production of ethanol from amino sugar. Biomass. 21: 285-295.<br />
Correa, J.U., N. Elano, I. Polacheck and E. Cabib. 1982. Endochitinase, a mannan associated<br />
enzyme from Saccharomyces cerevisiae. J. Biol. Chem. 257: 1392-1397.<br />
Cottrell, M. T., J. A. Moore and D. L. Kirchman. 1999. Chitinase from uncultured marine<br />
microorganisms. Appl. Environ. Microbiol. 65: 2553-2557.<br />
Dickinson, K., V. Keer, C. A. Hitchcock and D. J. Adums. 1989. Chitinase activity from<br />
Candida albicans and its inhibition by allosamidin. J. Gen. Microbiol. 135: 1417-1421.<br />
65
Deutscher, M. P. 1990. Methods in Enzymology, Vol. 182, Guide to Protein Purification.<br />
Academic Press, Inc., San Diego.<br />
Esaiassen, M. 1996. Chitinolytic Enzymes from Northern Shrimp Pandalus borealis. Dr.<br />
Scient Dissertation, Tromsø Univ., Norway.<br />
Ferguson, M. J. L. and G. W. Gooday. 1996. Environmental recycling of chitin, pp. 393-396. In<br />
R. A. A. Muzzarelli, ed. Chitin Enzymology, Vol. 2, Proceeding of the 2 nd<br />
International Symposium on Chitin Enzymology, May 8-11, 1996, Senigellia, Italy.<br />
Flach, J., P.E. Pilet and P. Jolles. 1992. What's new in chitinase research?. Experientia. 48:<br />
701-716.<br />
Frändberg, E. and J. Schnürer. 1994. Evalution of a chromogenic chito-oligosaccharide<br />
analogue, p-nitrophenyl-β-D-N,N′-diacetylchitobiose, for the measurement of the<br />
chitinolytic activity of bacteria. J. Appl. Bacteriol. 76: 259-263.<br />
Gallagher, S. R. and J. A. Smith. 1991. Electrophoretic separation of proteins. In F. M.Ausubel,<br />
R. Brent, R. E. Kingston, D. D. Moore, J. G. Seidman, J. A. Smith and K. Struhl, eds.<br />
1993. Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 2, John Wiley and Sons, Inc., USA.<br />
Gooday, G. W. 1994. Physiology of microbial degradation of chitin and chitosan, pp. 279-312.<br />
In C. Ratledge, ed. Biochemistry of Microbial Degradation. Kluwer Acad.,<br />
Netherlands.<br />
Hara, S., Y. Yamamura, Y. Fujii, T. Mega and T. Ikenaka. 1989. Purification and<br />
characterization of chitinase produced by Streptomyces erythraeus. J. Biochem. 105:<br />
484-489.<br />
66
Hiraga, K., L. Shou, M. Kitazawa, S. Takahashi, M. Shimada, R. Sato and K. Oda. 1997.<br />
Isolation and characterization of chitinase from a flake-chitin degrading marine bacterium,<br />
Aeromonas hydrophila H – 2330. Biosci. Biotechnol. Biochem. 61: 174-176.<br />
Imoto, T. and K. Yagishita. 1971. A simple activity measurement of lysozyme. Agric. Biol.<br />
Chem. 35: 1154-1156.<br />
Jeuniaux, C. 1961. Chitinase: An addition to the list of hydrolase in the digestive tract of<br />
vertebrates. Nature. 192: 135-136.<br />
Jeuniaux, C. 1966. Chitinase. Method Enzymol. 8: 644-650.<br />
Kelkar, H. S., V. Shankar and M. V. Deshpande. 1990. Rapid isolation and regeneration of<br />
Sclerotium rolfsii protoplasts and their potential application for starch hydrolysis. Enz.<br />
Microb. Technol. 12: 510-514.<br />
Koga, D., T. Hirata, N. Sueshige, S. Tanaka and A. Ide. 1992. Induction patterns of chitinases in<br />
yam callus by inoculation with autoclaved Fusarium oxysporum, ethylene, and chitin and<br />
chitosan oligosaccharides. Biosci. Biotechnol. Biochem. 56: 280-285.<br />
, M. Mitsutomi, M. Kono and M. Matsumiya. 1999. Biochemistry of chitinase, pp.111<br />
– 123. In P. Jollès and R. A. A. Muzzarelli, eds. Chitin and Chitinase, Birkhäuser<br />
Verlag Basel, Switzerland.<br />
, N. Sueshige, K. Orikono, T. Utsumi, S. Tanaka, Y. Yamada and A. Ide. 1988.<br />
Efficiency of chitinolytic enzymes in the formation of Tricholomer matsutake protoplasts.<br />
Agric. Biol. Chem. 52: 2091-2093.<br />
Kuranda, J. M. and P. W. Robbins. 1991. Chitinase is required for cell separation during growth<br />
of Saccharomyces cerevisiae. J. Biol. Chem. 266: 19758-19767.<br />
67
Leah, R., H. Tommerup, I. Svendsen and J. Mandy. 1991. Biochemical and molecular<br />
characterization of three barley seed proteins with antifungal properties. J. Biol. Chem.<br />
266: 1564-1573.<br />
Lorito, M., S. L. Woo, I. G. Fernandez, G. Colucci, G. E. Harman, J. A. Pintor-Toro,<br />
E. Filippone, S. Muccifora, C. B. Lawrence, A. Zoina, S. Tuzun and F. Scala. 1998. Gene<br />
from mycoparasitic fungi as a source for improving plant resistance to fungal pathogens.<br />
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95: 7860-7865.<br />
Manson, F. D. C., T. C. Fletcher and G. W. Gooday. 1992. Location of chitinolytic enzymes in<br />
blood of turbot, Scophthalmus maximus , and their possible roles in defence. J. Fish. Biol.<br />
40: 919-927.<br />
Mauch, F., L. A. Hadwiger and T. Boller. 1988. Antifungal hydrolases in pea tissue : Π<br />
purification and characterization of two chitinases and two β-1, 3-glucanases differentially<br />
regulated during development and in response to fungal infection. Plant Physiol. 87: 325-<br />
333.<br />
and L. A. Staehelin. 1989. Functional implications of the subcellular localization of<br />
ethelene-induced chitinase and β -1,3-glucanase in bean leaves. Plant Cell. 1: 447-457.<br />
McIlvaine. 1921. McIlvaine Buffer formulae. Chemie. De. Available Source: http://forum.<br />
Chemie.de/HyperNews/get/forums/chemstarter-1999/709/1.html?nogifs, July 27, 2004.<br />
Monreal, J. and E. T. Reese. 1969. The chitinase of Serratia marcascens. Can. J. Microbiol.<br />
15: 689-696.<br />
Murao, S., T. Kawada, H. Itoh, H. Oyama and T. Shin. 1992. Purification and characterization of<br />
a novel type of chitinase from Vibrio alginolyticus TK-22. Biosci. Biotechnol. Biochem.<br />
56: 368-369.<br />
68
Muzzarelli, R. A. A. 1977. Chitin. Pergamon Press, New York.<br />
Ohtakara, A. 1988. Chitinase and β-N-Acetylhexosaminidase from Pycnoporus cinnabarinus,<br />
pp. 462 – 470. In W. A. Wood and S. T. Kellogg, eds. Methods in Enzymology, Vol.<br />
161, Biomass, Part B: Lignin, Pectin, and Chitin. Academic Press, Inc., San Diego.<br />
, M. Matsutomi and Y. Uchida. 1979. Purification and some properties of chitinase<br />
from vibrio sp. J. Ferment. Technol. 57: 169-177.<br />
Park, J. K., K. Morita, I. Fukumoto, Y. Yamasaki, T. Nakagawa, M. Kawamukai and<br />
H. Matsuda. 1997. Purification and characterization of chitinase (ChiA) from<br />
Enterobacter sp. G – 1. Biosci. Biotechnol. Biochem. 61: 684-689.<br />
Pedraza-Reyes, M. and E. Lopez-Romero. 1989. Purification and some properties of two forms<br />
of chitinase from mycelial cells of Mucor rouxii. J. Gen. Microbiol. 135: 211-218.<br />
Pegg, G.F. 1988. Chitinase from Verticillium albo-atrum, pp. 474-479. In W. A. Wood and<br />
S. T. Kellogg, eds. Methods in Enzymology, Vol. 161, Biomass, Part B: Lignin, Pectin,<br />
and Chitin. Academic Press, Inc., San Diego.<br />
Place, R. A. 1996. The biochemical basis and ecological significance of chitin digestion, pp.39-<br />
54. In R. A. A. Muzzarelli, ed. Chitin Enzymology, Vol. 2, Proceeding of the 2 nd<br />
International Symposium on Chitin Enzymology, May 8-11, 1996, Senigallia, Italy.<br />
Revah-Moiseev, S and P.A. Carroad. 1981. Conversion of the enzymatic hydrolysate of shellfish<br />
waste chitin to single-cell protein. Biotechnol. Bioeng. 23: 1067-1078.<br />
Reynolds, D.M. 1954. Exocellular chitinase from a Streptomyces sp. J. Gen. Microbiol.<br />
11: 150-159.<br />
69
Robbins, P. W., C. Albright and B. Benfield. 1988. Cloning and expression of a Streptomyces<br />
plicatus chitinase (chitinase-63) in Escherichia coli. J. Biol. Chem. 263: 443-447.<br />
Roberts, R. L. and E. Cabib. 1982. Serratia marcescens chitinase: One-step purification and use<br />
for the determination of chitin. Anal. Biochem. 127: 402-412.<br />
Roberts, W. K. and C. P. Selitrennikoff. 1988. Plant and bacterial chitinases differ in antifungal<br />
activity. J. Gen. Microbiol. 134: 169-176.<br />
Rojas-Avelizapa, L.I., R. Cruz-Camarillo, M.I. Guerrero, R. Rodriguez-Vazquez and J.E. Ibarra.<br />
1999. Selection and characterization of a proteo-chitinolytic strain of Bacillus<br />
thuringiensis, able to grow in shrimp waste media. World J. Microbiol. Biotechnol. 15:<br />
261-268.<br />
Sakai, K., A. Yakota, H. Kurokawa, M. Wakayama and M. Moriguchi. 1998. Purification and<br />
characterization of three thermostable endochitinases of Bacillus noble strain MH-1<br />
isolated from chitin containing compost. Appl. Environ. Microbiol. 64: 3340-3397.<br />
Schlumbaum, A., F. Mauch, U. VÖgeli and T. Boller. 1986. Plant chitinases are potent inhibitors<br />
of fungal growth. Nature. 324: 365-367.<br />
Schomburg, D. and M. Salzmann. 1991. Enzyme Handbook vol. 4. Springer Verlag, New<br />
York.<br />
Shaikh, S.A. and M.V. Deshpande. 1993. Chitinolytic Enzymes: Their contribution to basic and<br />
applied research. World J. Microbiol. Biotechnol. 9: 468-475.<br />
Sherief, A.A., M.M.A. El-Sawah and M.A.A. El-Naby. 1991. Some poperties of chitinase<br />
produced by potent Aspergillus carneus strain. J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 35: 228-<br />
230.<br />
70
Shimahara, K. and Y. Takiguchi. 1988. Preparation of Chitin, pp. 417-423. In W. A. Wood and<br />
S. T. Kellogg, eds. Methods in Enzymology, vol. 161, Biomass, Part B: Lignin, Pectin,<br />
and Chitin. Academic Press, Inc., San Diego.<br />
Smith, J. A. 1987. Quantitation of proteins. In F. M. Ausubel, R. Brent, R. E. Kingston, D. D.<br />
Moore, J. G. Seidman, J. A. Smith and K. Struhl, eds. 1993. Current Protocols in<br />
Molecular Biology vol. 2. John Wiley and Sons, Inc., USA.<br />
Sneath, P. H. A. 1984. Endospore-forming Gram-Positive Rods and Cocci, pp. 1104-1122. In<br />
P. H. A. Sneath, N. S. Mair, M. E. Sharpe and J. G. Holt, eds. Bergey , s Manual of<br />
Systematic Bacteriology vol. 2. The Williams and Wilkins co., Baltimore.,USA.<br />
Stoll, V. S. and J. S. Blanchard. 1990. Buffer: Principles and Practice, pp. 24-38. In M. P.<br />
Deutscher, ed. Methods in Enzymology vol. 182, Guide to Protein Purification.<br />
Academic Press, Inc., San Diego.<br />
Svitil, A. L., S. M. N. Chadhain, J. A. Moore and D. L. Kirchman. 1997. Chitin degradation<br />
proteins produced by the marine bacterium Vibrio harveyi growing on different forms of<br />
chitin. Appl. Environ. Microbiol. 63: 408-413.<br />
Takayanagi, T., K. Ajisaka, Y. Takiguchi and K. Shimahara. 1991. Isolation and<br />
characterization of thermostable chitinases from Bacillus licheniformis X-7u. Biochim.<br />
Biophys. Acta. 1078: 404-410.<br />
Takiguchi, Y. and K. Shimahara. 1989. Isolation and identification of a thermophilic bacterium<br />
producing N,N′ - Diacetylchitobiose from chitin. Agric. Biol. Chem. 53: 1537-1541.<br />
Tsujibo, H., Y. Yishida, C. Imada, Y. Okami, K. Miyamoto and Y. Inamori. 1991. Isolation and<br />
characterization of a chitin degrading marine bacterium belonging to the genus<br />
Alteromonas. Nippon Suisan Gakkaishi. 57: 2127-2131.<br />
71
Ueda, M. and M. Arai. 1992. Purification and some properties of chitinases from<br />
Aeromonas sp. No. 10S-24. Biosci. Biotechnol. Biochem. 56: 460-464.<br />
Ueno, H., K. Miyashita, Y. Sawado and Y. Oba. 1990. Purification and some properties of<br />
extracellular chitinases from Streptomyces. J. Gen. Appl. Microbiol. 36: 377-392.<br />
Verburg, J. G. and Q. K. Huynh. 1991. Purification and characterization of an antifungal<br />
chitinase from Arabidopsis thaliana. Plant Physiol. 95: 450-455.<br />
Vyas, P. and M. V. Deshpande. 1989. Chitinase production Myrothecium verrucaria and its<br />
significance for fungal mycelia degradation. J. Gen. Appl. Microbiol. 35: 343-350.<br />
Wang, S. and W. Chang. 1997. Purification and characterzation of two bifunctional<br />
chitinase/lysozymes extracellularly produced by Pseudomonas aeruginosa K-187 in a<br />
shrimp and crab shell powder medium. Appl. Environ. Microbiol. 63: 380-386.<br />
, and M. Lu. 1995. Production of chitinase by Pseudomonas aeruginosa K-<br />
187 using shrimp and crab shell powder as a carbon source. Proc. Nat. Sci. Counc., ROC<br />
Pt. B: Life Sci. 19: 105-112.<br />
and J. Hwang. 2001. Microbial reclamation of shellfish wastes for the production of<br />
chitinase. Enz. Microbiol. Technol. 28: 376-382.<br />
Watanabe, T., W. Oyanagi, K. Suzuki and H. Tanaka. 1990. Chitinase system of Bacillus<br />
circulans WL-12 and importance of chitinase A1 in chitin degradation. J. Bacteriol. 172:<br />
4017-4022.<br />
Wilke, C.R., R.D. Yang and U. Stockar. 1976. Preliminary cost analyses for enzymatic<br />
hydrolysis of newsprint. Biotech. Bioen. 6: 155.<br />
72
Wiwat, C., P. Siwayaprahm and A. Bhumiratana. 1999. Purification and characterization of<br />
chitinase from Bacillus circulans No.4.1. Curr. Microbiol. 39: 134-140.<br />
Wortman, A.T., C.C. Someruille and R.R. Colwell. 1986. Chitinase determinants of Vibrio<br />
vulnificus: gene cloning and applications of a chitin probe. J. Appl. Environ. Microbiol.<br />
52: 142-145.<br />
Yanagi, S.O. and I. Takebe. 1984. An efficient method for the isolation of mycelial protoplasts<br />
from Coprinus macrorhizus and other basidiomyces. J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 19:<br />
58-60.<br />
Yu, C., A. M. Lee, B. L. Bassler and S. Roseman. 1991. Chitin utilization by marine bacteria :<br />
A physiological function for bacterial adhesion to immobilized carbohydrates. J. Biol.<br />
Chem. 266: 24260-24267.<br />
Yuli, P.E., M.T. Suhartono, Y. Rukayadi, J. K. Hwang and Y. R. Pyun. 2004. Characteristics of<br />
thermostable chitinase enzymes from the indonesian Bacillus sp. 13.26. Enz. Microbiol.<br />
Technol. 35: 147-153.<br />
Zhou, S.N., C.Y. Yang, Y.J. Lu, L. Huang, C.H. Cai and Y.C. Lin. 1999. Isolation and<br />
characterization of chitinase from a marine bacterium Vibrio sp. World J. Microbiol.<br />
Biotechnol. 15: 745-746.<br />
Zobell, E.C. and S.C. Rittenberg. 1938. The occurrence and characterization of chitinolytic<br />
bacteria in the sea. J. Bacteriol. 35: 275-287.<br />
73
ภาคผนวก<br />
74
ภาคผนวก ก<br />
75
1. Colloidal Chitin<br />
วิธีการเตรียมสารเคมี<br />
chitin powder (0.08 มิลลิเมตร) 20 กรัม<br />
HCl 800 มิลลิลิตร<br />
เทผงไคตินลงใน flask ขนาด 2000 มิลลิลิตร คอยๆ เทลงกรดไฮโดรคลอลิกเขมขนที่แช<br />
เย็น(5 องศาเซลเซียส) ไวลงไป คนสารละลายอยางแรงตลอดเวลา เมื่อสารละลายเขากัน<br />
ใหลด<br />
ความแรงการคนลงใหอยูในระดับปานกลาง<br />
สังเกตเมื่อสารละลายใส<br />
นํามากรองดวยใยแกว (glass wool) นําสารละลายที่ได<br />
(filtrate)<br />
มาเทใสในน้ํากลั่นที่แชเย็นไวจํานวน<br />
8 ลิตร คนใหเขากัน 30 นาที ทิ้งไว<br />
ขามคืนโดยแชไวในตูเย็น<br />
(5 องศาเซลเซียส) หลังจากนั้นนํามาเหวี่ยงตกตะกอนที่ความเร็วรอบ<br />
9,000 รอบตอนาที นําตะกอน<br />
ที่ไดมาลางน้ําเพื่อปรับ<br />
pH ใหได 7 เก็บไวในขวดสีชา ที่อุณหภูมิต่ํากวา<br />
5 องศาเซลเซียส (ดัดแปลง<br />
จาก Shimahara and Takiguchi, 1988)<br />
2. Chitin agar<br />
3. Chitin Broth<br />
colloidal chitin 5 มิลลิลิตร<br />
agar 15 กรัม<br />
น้ําทะเลที่ความเค็ม~30<br />
ppt 1 ลิตร<br />
ความเปนกรด-ดาง 6.8-7.0 (ปรับ pH ดวย 0.1 N HCl และ 0.1 M NaOH)<br />
colloidal chitin 10 มิลลิลิตร<br />
น้ําทะเลที่ความเค็ม~30<br />
ppt 1 ลิตร<br />
ความเปนกรด-ดาง 6.8-7.0 (ปรับ pH ดวย 0.1 N HCl และ 0.1 M NaOH)<br />
76
4. Alkaline peptone water<br />
เปปโตน (peptone) 10 กรัม<br />
โซเดียมคลอไรด (NaCl) 10 กรัม<br />
ความเปนกรด-ดาง 8.5<br />
5. Normal saline solution (0.85% sodium chloride)<br />
โซเดียมคลอไรด (NaCl) 8.5 กรัม<br />
เติมน้ํากลั่นจนครบปริมาตร<br />
1 ลิตร<br />
6. Catalase test reagent<br />
Hydrogen peroxide (H2O2 : 30%) 10 มิลลิลิตร<br />
น้ํากลั่น<br />
90 มิลลิลิตร<br />
7. Gram’s stain solution<br />
7.1 Hucke’s ammonium oxalate crystal violet stain<br />
สารละลาย A<br />
crystal violet 3 กรัม<br />
95% ethanol 20 มิลลิลิตร<br />
สารละลาย B<br />
ammonium oxalate 0.8 กรัม<br />
น้ํากลั่น<br />
80 มิลลิลิตร<br />
77
ผสมสารละลาย A และสารละลาย B เขาดวยกัน กรองดวยกระดาษกรอง บรรจุใสขวด<br />
สีชา เก็บไวในที่มืด<br />
7.2 Gram’s iodine solution<br />
Iodine 1 กรัม<br />
Potassium iodide 2 กรัม<br />
น้ํากลั่น<br />
300 มิลลิลิตร<br />
บด iodine และ potassium iodide ใหผสมกันจนเปนผงละเอียด ละลายสารผสมทั้งสอง<br />
ดวยน้ํากลั่น<br />
300 มิลลิลิตร ใสไวในขวดสีชา เก็บไวในที่มืด<br />
7.3 Acetone alcohol<br />
95% ethanol 700 มิลลิลิตร<br />
Acetone 300 มิลลิลิตร<br />
7.4 Safranine staining solution<br />
Safranine 0.25 กรัม<br />
95% ethanol 10 มิลลิลิตร<br />
น้ํากลั่น<br />
100 มิลลิลิตร<br />
ละลาย safranine ดวย ethanol กอน แลวจึงเติมน้ํากลั่นลงไปกวนใหผสมกันกรองดวย<br />
กระดาษกรอง บรรจุใสขวดสีชา เก็บไวในที่มืด<br />
78
8. การวิเคราะหหาปริมาณ N-acetylglucosamine<br />
Imoto and Yagishita (1971) ไดเสนอวิธีการหาปริมาณ N-acetylglucosamine ไวดังนี้<br />
8.1 การเตรียมสารละลาย Schales reagent<br />
ละลายโซเดียมคารบอเนต (Na2CO3) 5.2995 กรัม ในน้ํากลั่น<br />
90 มิลลิลิตร เติมโปแทส<br />
เซียมเฟอริกไซยาไนด (K3Fe(CN) 6) 0.05 กรัม แลวเติม น้ํากลั่นจนครบ<br />
100 มิลลิลิตร เก็บไวในขวด<br />
สีชา (30 วัน)<br />
8.2 วิธีการวิเคราะหหาปริมาณ N-acetyl –D-glucosamine (GlcNAc)<br />
ปเปตสารละลาย Schales reagent 2 มิลลิลิตร ใสลงในหลอดทดลองที่มีสารละลายตัว<br />
อยาง 1.5 มิลลิลิตร หุมหลอดดวย<br />
aluminum foil ผสมใหเขากัน นําไปตมในน้ําเดือดนาน<br />
15 นาที<br />
หลังจากนั้นปลอยทิ้งไวใหเย็น<br />
วัดคาการดูดกลืนแสงที่<br />
420 นาโนเมตร<br />
8.3 การทํากราฟมาตรฐานของ N-acetyl –D-glucosamine (GlcNAc)<br />
เตรียมสารละลาย GlcNAc ความเขมขนตางๆ ดังตารางผนวกที่<br />
ก1 นําไปหาปริมาณ<br />
GlcNAc ดังวิธีขางตน นําไปเขียนกราฟมาตรฐานระหวาง คาการดูดกลืนแสงที่<br />
420 นาโนเมตร และ<br />
ความเขมขนของ GlcNAc<br />
79
ตารางผนวกที่<br />
ก1 การเตรียมสารละลาย GlcNAc สําหรับทํากราฟมาตรฐาน<br />
ความเขมขน GlcNAc (GlcNAc 0.5 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร) น้ํากลั่น<br />
(มิลลิกรัม/มิลลิลิตร)<br />
(ไมโครลิตร)<br />
(ไมโครลิตร)<br />
0 0 1,500<br />
0.10 300 1,200<br />
0.15 450 1,050<br />
0.20 600 900<br />
0.25 750 750<br />
0.30 900 600<br />
0.35 1,050 450<br />
0.40 1,200 300<br />
คาการดูดกลืนแสง (420 นาโนเมตร)<br />
0.14<br />
0.12<br />
0.1<br />
0.08<br />
0.06<br />
0.04<br />
0.02<br />
0<br />
Y = 0.4071X – 0.0355<br />
R 2 = 0.9948<br />
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5<br />
ความเขมขนของ GlcNAc (มิลลิกรัม/มิลลิลิตร)<br />
ภาพผนวกที่<br />
ก1 กราฟมาตรฐานของ GlcNAc แสดงคาระหวาง ความเขมขนของ GlcNAc และคา<br />
การดูดกลืนแสงที่<br />
420 นาโนเมตร<br />
80
9. วิธีการวิเคราะหหากิจกรรมของเอนไซมไคติเนส<br />
ปเปตสารละลายเอนไซม 1 มิลลิลิตร ใสลงในหลอดทดลองที่มีซับเสตรท<br />
2 มิลลิลิตร มี<br />
รอยละ 3 ของ colloidal chitin ใน 0.2 M McIlvaine buffer pH 4 นําไปบม และเขยาดวยความเร็ว<br />
200 รอบ/นาที ที่อุณหภูมิ<br />
37 องศาเซลเซียส นาน 60 นาที หลังจากนั้นนํามาเหวี่ยงตกตะกอนที่<br />
9000 รอบ/นาที นําสารละลายสวนใสไปวิเคราะหหาปริมาณ GlcNAc (ดัดแปลงจาก Ueda and<br />
Arai, 1992)<br />
1 หนวยของกิจกรรมเอนไซม คือ ปริมาณเอนไซม 1 มิลลิลิตร ที่ทําใหเกิด<br />
GlcNAc 1<br />
ไมโครกรัม ในเวลา 1 นาที ณ สภาวะที่ทดสอบ<br />
10. การวิเคราะหหาปริมาณโปรตีนโดยวิธี Bradford<br />
10.1 การวิเคราะหหาปริมาณโปรตีน<br />
ปเปตตัวอยาง 800 ไมโครลิตร ใสลงใน dye reagent 200 ไมโครลิตร ผสมใหเขากัน<br />
ตั้งทิ้งไวที่อุณหภูมิหองนาน<br />
5 นาที (ไมควรเกิน 1 ชั่วโมง)<br />
นําไปวัดคาการดูดกลืนแสงที่<br />
595<br />
นาโนเมตร (Smith, 1987)<br />
10.2 การทํากราฟมาตรฐานของ Bovine serum albumin (BSA)<br />
เตรียมสารละลาย BSA ความเขมขนตางๆ ดังตาราง นําไปหาปริมาณโปรตีน ดังวิธี<br />
ขางตน นําไปเขียนกราฟมาตรฐานระหวาง คาการดูดกลืนแสงที่<br />
595 นาโนเมตร และความเขมขน<br />
ของ BSA<br />
81
ตารางผนวกที่<br />
ก2 การเตรียมสารละลาย BSA สําหรับทํากราฟโปรตีนมาตรฐาน โดยวิธีของ<br />
Bradford<br />
ความเขมขน BSA (100 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร) น้ํากลั่น<br />
(ไมโครกรัม/มิลลิลิตร)<br />
(ไมโครลิตร)<br />
(ไมโครลิตร)<br />
0 0 800<br />
2 16 784<br />
4 32 768<br />
6 48 752<br />
8 64 730<br />
10 80 720<br />
คาการดูดกลืนแสง (595 นาโนเมตร)<br />
0.8<br />
0.7<br />
0.6<br />
0.5<br />
0.4<br />
0.3<br />
0.2<br />
0.1<br />
0<br />
Y = 0.0661X + 0.0444<br />
R 2 = 0.9926<br />
0 2 4 6 8 10 12<br />
ความเขมขนของ BSA (ไมโครกรัม/มิลลิลิตร)<br />
ภาพผนวกที่<br />
ก2 กราฟมาตรฐานของโปรตีน โดยวิธี Bradford แสดงคาระหวาง ความเขมขนของ<br />
BSA และคาการดูดกลืนแสงที่<br />
595 นาโนเมตร<br />
82
11. วิธีการทํา gel filtration chromatography<br />
11.1 การเตรียมคอลัมน<br />
ทําความสะอาดคอลัมน ดวยน้ําสบู<br />
ลางใหสะอาดแลวกลั้วดวยน้ํากลั่น<br />
ทิ้งไวใหแหง<br />
นํา Sephacryl S – 200 HR ที่เก็บอยูใน<br />
20 % ethanol มาลางดวยน้ํากลั่น<br />
2 ครั้ง<br />
และลางดวย Tris-<br />
HCl buffer pH 8.0 นําคอลัมนที่ทําความสะอาดแลว<br />
ใสไวในตูบมที่อุณหภูมิ<br />
4 องศาเซลเซียส เท<br />
Tris-HCl buffer pH 8.0 ลงในคอลัมนใหไดปริมาตร 1 ใน 4 หลังจากนั้นนํา<br />
Sephacryl S – 200 HR<br />
ที่เตรียมไวมาเทใสลงในคอลัมน<br />
โดยคนใหเจล กระจายอยูตลอดเวลาจนเทเสร็จ<br />
ระหวางการเทให<br />
เปด peristaltic pump โดยปรับอัตราการไหล ที่<br />
60 มิลลิลิตรตอชั่วโมง<br />
11.2 การเตรียมโปรตีนมาตรฐาน<br />
ตารางผนวกที่<br />
ก3 การเตรียมสารละลายโปรตีนมาตรฐานชนิด Low Molecular Weight สําหรับ<br />
gel filtration chromatography<br />
ชนิดของโปรตีน น้ําหนักโมเลกุล<br />
ความเขมขน (มิลลิกรัมตอมิลลิลิตร)<br />
Ribonuclease A 13,700 7<br />
Chymotrypsinogen A 25,000 10<br />
Ovalbumin 43,000 7<br />
Albumin 67,000 7<br />
Blue Dextran 2000 - 1<br />
บรรจุสารละลายโปรตีนมาตรฐานดังตาราง ในคอลัมน ชนิดละ 1 มิลลิลิตรโดยเรียง<br />
ลําดับดังนี้<br />
Blue dextran 2000, Albumin, Chymotrypsinogen A, Ovalbumin และRibonuclease A<br />
ตามลําดับ ปรับอัตราการไหล 0.5 มิลลิลิตรตอนาที เก็บหลอดละ 3 มิลลิลิตร นําไปวัดคาการดูด<br />
กลืนแสง ที่<br />
280 นาโนเมตร นําคาที่ไดมาเขียนกราฟระหวาง<br />
Log ของน้ําหนักโมเลกุลของโปรตีน<br />
มาตรฐาน (Log Mw) กับ คา Kav โดยคา Kav คํา นวณไดจากสูตร ดังนี้<br />
83
Log Mw<br />
Kav = Ve – Vo<br />
Vt – Vo<br />
เมื่อ<br />
Vo = column void volume<br />
Ve = elution volume<br />
Vt = total bed volume<br />
4.90<br />
4.80<br />
4.70<br />
4.60<br />
4.50<br />
4.40<br />
4.30<br />
4.20<br />
4.10<br />
Y = (-0.834)X + 4.9007<br />
R 2 = 0.9519<br />
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20<br />
Kav<br />
ภาพผนวกที่<br />
ก3 กราฟมาตรฐานของโปรตีนของ gel filtration chromatography แสดงคาระหวางคา<br />
Kav กับคา Log Mw<br />
84
12. การหาน้ําหนักโมเลกุลของโปรตีนดวยวิธี<br />
SDS – PAGE<br />
Gallagher and Smith (1991) ไดเสนอวิธีการทํา SDS – PAGE gel electrophoresis ไวดังนี้<br />
12.1 30% Acrylamide/ 0.8% bisacrylamide<br />
Acrylamide 30.0 กรัม<br />
N’-N’-bis-methyline-acrylamide 0.8 กรัม<br />
ละลายสารทั้งสองชนิดในน้ํากลั่นแลวปรับใหไดปริมาตร<br />
100 มิลลิลิตร กรองดวย<br />
กระดาษกรอง 0.45ไมโครเมตร ใสขวดสีชาและเก็บไวในตูเย็น<br />
เก็บไดนาน 1 เดือน กอนใชควรไล<br />
อากาศออกกอน<br />
12.2 0.5 M Tris-HCl/SDS pH 6.8 (0.5M Tris-HCl containing 0.4% SDS)<br />
ละลาย Tris-base 6.05 กรัม ในน้ํากลั่นประมาณ<br />
40 มิลลิลิตร ใช 1 N HCl ปรับpH ให<br />
ไดประมาณ 6.8 แลวเติมน้ํากลั<br />
่นจนไดปริมาตร 100 มิลลิลิตร<br />
12.3 0.5 M Tris-HCl/SDS, pH8.8<br />
ละลาย Tris-base 91 กรัม ในน้ํากลั่นประมาณ<br />
300 มิลลิลิตร ใช 1 N HCl ปรับ pH ไห<br />
ไดประมาณ 8.8 แลวเติมน้ํากลั่นจนไดปริมาตร<br />
500 มิลลิลิตร กรองดวยกระดาษกรอง 0.45<br />
ไมโครเมตร<br />
12.4 10 % SDS<br />
ละลาย SDS 10 กรัม ในน้ํา<br />
100 มิลลิลิตร เก็บไวที่อุณหภูมิหอง<br />
85
ทุกครั้งที่ใช<br />
12.5 Catalyst<br />
12.5.1 10% แอมโมเนียมเพอรซัลเฟต (ammonium persulphate)<br />
ละลาย แอมโมเนียมเพอรซัลเฟต10 กรัม ในน้ํากลั่น<br />
100 มิลลิลิตร เตรียมใหม<br />
12.5.2 TEMED (N,N,N’,N’-tetramethyl ethylenediamine)<br />
ใช TEMED โดยตรงโดยไมตองทําใหเจือจางกอน<br />
12.6 2xSDS/sample buffer<br />
4xTris-HCl/SDS, pH 6.8 1.2 มิลลิลิตร<br />
Glycerol 1.0 มิลลิลิตร<br />
10 % SDS 2.0 มิลลิลิตร<br />
0.5 % Bromophenol Blue 0.5 มิลลิลิตร<br />
น้ํากลั่น<br />
4.8 มิลลิลิตร<br />
ผสมตัวอยางกับ sample buffer ในอัตราสวน 1 ตอ 4 แลวนําไปตมในน้ําเดือด<br />
4 นาที<br />
12.7 5xSDS/electrophoresis buffer<br />
Tris-base 3.03 กรัม<br />
Glycine 14.4 กรัม<br />
SDS 10.0 กรัม<br />
ละลายสารทั้งหมดในน้ํากลั่น<br />
1,000 มิลลิลิตร<br />
86
12.8 การเตรียมสารละลายสําหรับสียอม (staining solution)<br />
Coomassie brilliant blue R-250 10.0 กรัม<br />
Methanol 400.0 มิลลิลิตร<br />
Acetic acid 100.0 มิลลิลิตร<br />
ผสม Methanol และ Acetic acid เขาดวยกันแลวเติม Coomassie brilliant blue R-250<br />
ลงไปแลวเติมน้ํากลั่นจนมีปริมาตร<br />
1,000 มิลลิลิตร<br />
12.9 การเตรียมสารละลายสําหรับลางสี (Destain)<br />
Methanol 800 มิลลิลิตร<br />
Acetic acid 200 มิลลิลิตร<br />
ผสมสารทั้งหมดใหเขากันเติมน้ํากลั่นจนครบ<br />
2 ลิตร<br />
12.10 การหาน้ําหนักโมเลกุล<br />
น้ําหนักโมเลกุลของโปรตีนหาไดโดยการเปรียบเทียบการเคลื่อนที่<br />
ของโปรตีนนั้นๆ<br />
กับการเคลื่อนที่<br />
ของโปรตีนมาตรฐานที่ทราบน้ําหนักโมเลกุลที่ทําอิเลคโตรโฟริซีสไปพรอมๆกัน<br />
เมื่อเสร็จขั้นตอนในการทําอิเลคโตรโฟริซีสโดย<br />
Power supply กอนที่จะนํามายอมสี<br />
ใหทําเครื่องหมายตําแหนงของ<br />
tracking dye bromphenol blue ไว เมื่อยอมสีและกําจัดสีสวนเกิน<br />
ออกไปแลวใหวัดระยะทาง (migration distance) จากขอบของ separating gel ถึงสวนกลางของ<br />
โปรตีนแตละแถบ และวัดระยะทางของ tracking dye โดยวัดจากขอบของ separating gel ถึงสวน<br />
กลางของ tracking dye ที่ทําเครื่องหมายไว<br />
87
หาคา Rf (Relative mobilities) โดยการนําระยะทางของโปรตีนแตละตัวที่เคลื่อนที่<br />
หารดวยระยะทางที่<br />
tracking dye เคลื่อนที่<br />
และเขียนกราฟระหวาง คา Rf กับ Log ของน้ําหนัก<br />
โมเลกุลของโปรตีนมาตรฐาน (LogMw)<br />
Rf = ระยะทางที่ตัวอยางเคลื่อนที่<br />
ระยะทางที่ตัวทําละลายเคลื่อนที่<br />
ตารางผนวกที่<br />
ก4 การเตรียม Separating gel และ Stacking gel สําหรับทํา SDS-PAGE<br />
Stock solutions Stacking gel (4%) Separating gel (12%)<br />
30% Acrylamide/Bis 0.33 ml 4 ml<br />
0.5 M Tris – HCl, pH 6.8 0.63 ml -<br />
1.5 M Tris – HCl, pH 8.8 - 0.25 ml<br />
10% SDS 25 µl 0.1 ml<br />
Distilled deionized water 1.5 ml 3.35 ml<br />
TEMED 2.5 µl 5 µl<br />
10%Ammonium persulfate 25 µl 50 µl<br />
Total volume 2.52 ml 7.70 ml<br />
88
ตารางผนวกที่<br />
ก5 สารละลายโปรตีนมาตรฐานโดยใช Protein Molecular Weight Marker สําหรับ<br />
การทํา SDS-PAGE<br />
ชนิดของโปรตีน น้ําหนักโมเลกุล<br />
(ดาลตัน)<br />
β - galactosidase, E. coli 116,000<br />
Bovine serum albumin, bovine plasma 66,000<br />
Ovalbumin, chicken egg white 45,000<br />
Lactate dehydrogenase, porcine muscle 35,000<br />
Restriction endonuclease Bsp981, E. coli 25,000<br />
β - lactoglobulin, bovine milk 18,400<br />
Lysozyme, chicken egg white 14,400<br />
Log Mw<br />
5.2<br />
5<br />
4.8<br />
4.6<br />
4.4<br />
4.2<br />
4<br />
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00<br />
Y = (- 0.9946)x + 5.0971<br />
R 2 = 0.9511<br />
R f<br />
ภาพผนวกที่<br />
ก4 กราฟมาตรฐานของโปรตีน ในการหาน้ําหนักโมเลกุลโดยวิธี<br />
SDS-PAGE แสดง<br />
คาระหวาง Rf กับ Log Mw<br />
89
13. Buffer<br />
1 ลิตร)<br />
13.1 0.1 M McIlvaine buffer<br />
สารละลาย A 0.1 M citric acid (21 กรัม ของ C6H8O7.H2O ตอน้ํา<br />
1 ลิตร)<br />
สารละลาย B 0.2 M disodium hydrogen phosphate (35.6 กรัม Na2HPO4.2H2O ตอน้ํา<br />
ผสมสารละลาย A ปริมาตร X มิลลิลิตร และสารละลาย B ปริมาตร 100-X มิลลิลิตร<br />
เพื่อใหได<br />
pH ตามตองการ<br />
ตารางผนวกที่<br />
ก6 การเตรียมสารละลาย McIlvaine buffer ที่ความเปนกรด-ดาง<br />
ตางๆ<br />
pH X pH X pH X pH X pH<br />
2.20 98.00 3.40 71.50 4.60 53.26 5.80 39.55 7.00<br />
2.40 93.80 3.60 67.80 4.80 50.70 6.00 36.85 7.20<br />
2.60 89.10 3.80 64.50 5.00 48.50 6.20 33.90 7.40<br />
2.80 84.15 4.00 61.45 5.20 46.40 6.40 30.75 7.60<br />
3.00 79.45 4.20 58.60 5.40 44.25 6.60 27.25 7.80<br />
3.20 75.30 4.40 55.90 5.60 42.00 6.80 22.75 8.00<br />
ที่มา:<br />
McIlvaine (1921)<br />
90
13.2 0.1 M Tris-HCl buffer<br />
สารละลาย A 0.1 N HCl<br />
สารละลาย B 0.1 M Tris (hydroxymethyl)aminomethane (Tris base)<br />
ผสมสารละลาย A ปริมาตร X มิลลิลิตร ลงในสารละลาย B 50 มิลลิลิตร แลวปรับ<br />
ปริมาตรใหได 100 มิลลิลิตร ดวยน้ํากลั่น<br />
ตารางผนวกที่<br />
ก7 การเตรียมสารละลาย Tris-HCl buffer ที่ความเปนกรด-ดาง<br />
ตางๆ<br />
pH X pH X pH X pH X<br />
7.1 45.7 7.7 36.6 8.3 19.9 8.9 7.0<br />
7.2 44.7 7.8 34.5 8.4 17.2<br />
7.3 43.4 7.9 32.0 8.5 14.7<br />
7.4 42.0 8.0 29.2 8.6 12.4<br />
7.5 40.3 8.1 26.2 8.7 10.3<br />
7.6 38.5 8.2 22.9 8.8 8.5<br />
ที่มา:<br />
Stoll and Blanchard (1990)<br />
91
13.3 0.2 M Glycine - NaOH buffer<br />
สารละลาย A 0.2 M Solution of glycine (15.01 กรัม ใน 1000 มิลลิลิตร)<br />
สารละลาย B 0.2 M NaOH<br />
ผสมสารละลาย A ปริมาตร 50 มิลลิลิตร กับสารละลาย B ปริมาตร X มิลลิลิตร ปรับ<br />
ปริมาตรดวยน้ํากลั่นใหได<br />
200 มิลลิลิตร<br />
ตารางผนวกที่<br />
ก8 การเตรียมสารละลาย Glycine- NaOH buffer ที่ความเปนกรด-ดาง<br />
ตางๆ<br />
pH X pH X<br />
8.6 4.0 9.6 22.4<br />
8.8 6.0 9.8 27.2<br />
9.0 8.8 10.0 32.0<br />
9.2 12.0 10.2 38.6<br />
9.4 16.8 10.4 45.5<br />
ที่มา:<br />
Stoll and Blanchard (1990)<br />
92
ตารางผนวกที่<br />
ก9 ปริมาณแอมโมเนียมซัลเฟต ที่ใชในการตกตะกอนโปรตีน<br />
Initial concentration of ammonium sulfate<br />
(percentage saturation at o°)<br />
Final concentration of Ammonium Sulfate : Percentage Saturation at 0 °<br />
Percentage saturation at o°<br />
20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100<br />
Solid ammonium sulfate (grams) to be added to 1 liter of solution<br />
0 106 134 164 194 226 258 291 326 361 398 436 476 516 559 603 650 697<br />
5 79 108 137 166 197 229 262 296 331 368 405 444 484 526 570 615 662<br />
10 53 81 109 139 169 200 233 266 301 337 374 412 452 493 536 581 627<br />
15 26 54 82 111 141 172 204 237 271 306 343 381 420 460 503 547 592<br />
20 0 27 55 83 113 143 175 207 241 276 312 349 387 427 469 512 557<br />
25 0 27 56 84 115 146 179 211 245 280 317 355 395 436 478 522<br />
30 0 28 56 86 117 148 181 214 249 285 323 362 402 445 488<br />
35 0 28 57 87 118 151 184 218 254 291 329 369 410 453<br />
40 0 29 58 89 120 153 187 222 258 296 335 376 418<br />
45 0 29 59 90 123 156 190 226 263 302 342 383<br />
50 0 30 60 92 125 159 194 230 268 308 348<br />
55 0 30 61 93 127 161 197 235 273 313<br />
60 0 31 62 95 129 164 201 239 279<br />
65 0 31 63 97 132 168 205 244<br />
70 0 32 65 99 134 171 209<br />
75 0 32 66 101 137 174<br />
80 0 33 67 103 139<br />
85 0 34 68 105<br />
90 0 34 70<br />
95 0 35<br />
100 0<br />
ทีมา : Deutscher (1990)<br />
93
ภาคผนวก ข<br />
94
ตารางผนวกที่<br />
ข1 ขนาดเสนผานศูนยกลางโซนใส ขนาดเสนผานศูนยกลางโซนโคโลนี และอัตราสวนระหวางกลางขนาดเสนผานศูนยกลางโซนใสกับ<br />
ขนาดเสนผานศูนยกลางโซนใสโคโลนี<br />
รหัส<br />
1 2 3 4<br />
4<br />
DZ1 DC2 DZ/DC3 DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC<br />
FH1.1 0.60 0.20 3.00 0.50 0.15 3.33 0.50 0.20 2.50 0.50 0.15 3.33<br />
FH1.2 0.75 0.15 5.00 0.85 0.15 5.67 0.70 0.15 4.67 0.70 0.15 4.67<br />
FH1.3 0.65 0.20 3.25 0.60 0.15 4.00 0.60 0.10 6.00 0.60 0.10 6.00<br />
FH1.4 0.50 0.10 5.00 0.50 0.10 5.00 0.50 0.10 5.00 0.50 0.10 5.00<br />
FH1.5 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00<br />
FH1.7 0.55 0.15 3.67 0.40 0.10 4.00 0.40 0.10 4.00 0.35 0.10 3.50<br />
FH1.8 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00<br />
FH1.10 0.70 0.20 3.50 0.70 0.20 3.50 0.80 0.20 4.00 0.70 0.20 3.50<br />
FH1.13 0.65 0.15 4.33 0.65 0.15 4.33 0.65 0.15 4.33 0.65 0.15 4.33<br />
1 DZ=Diameter of Clear Zone<br />
2 DC=Diameter of Colony<br />
3<br />
DZ/DC=Diameter of Clear Zone/ Diameter of Colony<br />
4 FH=ปลาวัว, PE=หอยแมลงภู,<br />
SH=กุงกุลาดํา,<br />
PR=กุงแชบวย,<br />
CR=ปูมา, SQ=หมึกสาย<br />
95
ตารางผนวกที่<br />
ข1 (ตอ)<br />
รหัส<br />
1 2 3 4<br />
4<br />
DZ1 DC2 DZ/DC3 DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC<br />
FH1.15 0.90 0.20 4.50 0.90 0.20 4.50 0.90 0.20 4.50 0.90 0.20 4.50<br />
FH1.16 0.90 0.15 6.00 0.85 0.15 5.67 0.85 0.15 5.67 0.90 0.15 6.00<br />
FH1.17 1.60 0.15 10.67 1.55 0.20 7.75 1.55 0.20 7.75 1.55 0.20 7.75<br />
FH1.18 0.50 0.10 5.00 0.60 0.10 6.00 0.60 0.10 6.00 0.55 0.10 5.50<br />
PE1.1 0.60 0.20 3.00 0.65 0.15 4.33 0.75 0.20 3.75 0.60 0.20 3.00<br />
PE1.2 0.85 0.15 5.67 0.70 0.15 4.67 0.70 0.20 3.50 0.70 0.15 4.67<br />
PE1.3 0.45 0.25 1.80 0.50 0.25 2.00 0.45 0.30 1.50 0.50 0.30 1.67<br />
PE1.4 0.25 0.15 1.67 0.30 0.15 2.00 0.30 0.10 3.00 0.30 0.15 2.00<br />
PE1.5 0.70 0.20 3.50 0.60 0.20 3.00 0.70 0.20 3.50 0.70 0.20 3.50<br />
1<br />
DZ=Diameter of Clear Zone<br />
2 DC=Diameter of Colony<br />
3<br />
DZ/DC=Diameter of Clear Zone/ Diameter of Colony<br />
4<br />
FH=ปลาวัว, PE=หอยแมลงภู,<br />
SH=กุงกุลาดํา,<br />
PR=กุงแชบวย,<br />
CR=ปูมา, SQ=หมึกสาย<br />
96
ตารางผนวกที่<br />
ข1 (ตอ)<br />
รหัส<br />
1 2 3 4<br />
4<br />
DZ1 DC2 DZ/DC3 DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC<br />
PE1.6 0.60 0.10 6.00 0.50 0.10 5.00 0.70 0.10 7.00 0.65 0.15 4.33<br />
PE1.7 0.60 0.15 4.00 0.60 0.15 4.00 0.55 0.15 3.67 0.65 0.15 4.30<br />
PE1.8 0.70 0.10 7.00 0.65 0.15 4.33 0.60 0.10 6.00 0.70 0.20 3.50<br />
PE1.10 0.35 0.20 1.75 0.35 0.20 1.75 0.30 0.20 1.50 0.35 0.20 1.75<br />
PE1.11 0.50 0.20 2.50 0.45 0.20 2.25 0.50 0.20 2.50 0.40 0.20 2.00<br />
SH1.1 0.40 0.10 4.00 0.45 0.10 4.50 0.45 0.15 3.00 0.45 0.10 4.50<br />
SH1.2 0.50 0.15 3.33 0.50 0.15 3.33 0.60 0.15 4.00 0.60 0.20 3.00<br />
SH1.3 0.50 0.20 2.50 0.65 0.20 3.25 0.65 0.15 4.33 0.60 0.20 3.00<br />
SH1.4 0.50 0.10 5.00 0.60 0.15 4.00 0.60 0.15 4.00 0.70 0.10 7.00<br />
1<br />
DZ=Diameter of Clear Zone<br />
2 DC=Diameter of Colony<br />
3<br />
DZ/DC=Diameter of Clear Zone/ Diameter of Colony<br />
4<br />
FH=ปลาวัว, PE=หอยแมลงภู,<br />
SH=กุงกุลาดํา,<br />
PR=กุงแชบวย,<br />
CR=ปูมา, SQ=หมึกสาย<br />
97
ตารางผนวกที่<br />
ข1 (ตอ)<br />
รหัส<br />
1 2 3 4<br />
4<br />
DZ1 DC2 DZ/DC3 DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC<br />
SH1.5 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00<br />
SH1.6 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00<br />
SH1.7 0.50 0.20 2.50 0.50 0.20 2.50 0.60 0.20 3.00 0.50 0.20 2.50<br />
SH1.8 1.10 0.15 7.33 1.10 0.15 7.33 1.20 0.15 8.00 1.20 0.15 8.00<br />
SH1.9 1.20 0.20 6.00 1.25 0.20 6.25 1.40 0.20 7.00 1.20 0.20 6.00<br />
SH1.10 0.85 0.20 4.25 0.95 0.20 4.75 0.85 0.20 4.25 0.85 0.20 4.25<br />
SH1.11 0.70 0.15 4.67 0.80 0.15 5.33 0.85 0.15 5.33 0.80 0.15 5.33<br />
SH1.13 1.50 0.15 10.00 1.45 0.15 9.67 1.40 0.15 9.33 1.30 0.15 8.67<br />
SH1.14 0.85 0.15 6.67 0.85 0.15 6.67 0.85 0.15 6.67 0.85 0.15 6.67<br />
1<br />
DZ=Diameter of Clear Zone<br />
2 DC=Diameter of Colony<br />
3<br />
DZ/DC=Diameter of Clear Zone/ Diameter of Colony<br />
4<br />
FH=ปลาวัว, PE=หอยแมลงภู,<br />
SH=กุงกุลาดํา,<br />
PR=กุงแชบวย,<br />
CR=ปูมา, SQ=หมึกสาย<br />
98
ตารางผนวกที่<br />
ข1 (ตอ)<br />
รหัส<br />
1 2 3 4<br />
4<br />
DZ1 DC2 DZ/DC3 DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC<br />
SH1.15 0.55 0.20 2.75 0.60 0.20 3.00 0.55 0.20 2.75 0.50 0.20 2.50<br />
SH1.16 0.75 0.20 3.75 0.60 0.20 3.00 0.60 0.20 3.00 0.60 0.20 3.00<br />
SH1.17 0.85 0.20 4.25 0.80 0.20 4.00 0.90 0.20 4.50 0.85 0.20 4.25<br />
SH1.18 0.70 0.20 3.50 0.70 0.20 3.50 0.90 0.20 4.50 0.95 0.20 4.75<br />
SH1.19 0.70 0.60 1.17 0.35 0.30 1.17 0.70 0.60 1.17 0.70 0.60 1.17<br />
SH1.20 0.50 0.15 3.33 0.60 0.15 4.00 0.55 0.15 3.67 0.55 0.15 3.67<br />
SH1.22 0.50 0.10 5.00 0.50 0.10 5.00 0.45 0.10 4.50 0.45 0.10 4.50<br />
PR1.2 0.70 0.20 3.50 0.70 0.20 3.50 0.65 0.20 3.25 0.70 0.20 3.50<br />
PR1.5 0.85 0.20 4.25 0.75 0.20 3.75 0.85 0.20 4.25 0.70 0.20 3.50<br />
1<br />
DZ=Diameter of Clear Zone<br />
2 DC=Diameter of Colony<br />
3<br />
DZ/DC=Diameter of Clear Zone/ Diameter of Colony<br />
4<br />
FH=ปลาวัว, PE=หอยแมลงภู,<br />
SH=กุงกุลาดํา,<br />
PR=กุงแชบวย,<br />
CR=ปูมา, SQ=หมึกสาย<br />
99
ตารางผนวกที่<br />
ข1 (ตอ)<br />
รหัส<br />
1 2 3 4<br />
4<br />
DZ1 DC2 DZ/DC3 DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC<br />
PR1.6 0.60 0.20 3.00 0.60 0.20 3.00 0.55 0.10 5.50 0.65 0.15 4.33<br />
PR1.7 0.70 0.15 4.67 0.70 0.15 4.67 0.70 0.15 4.67 0.70 0.15 4.67<br />
PR1.9 0.50 0.20 25.00 0.50 0.20 2.50 0.50 0.20 2.50 0.50 0.20 2.50<br />
PR1.10 0.90 0.20 4.50 0.80 0.15 5.33 0.80 0.15 5.33 0.85 0.15 5.33<br />
PR1.11 0.50 0.15 3.33 0.50 0.15 3.33 0.50 0.15 3.33 0.50 0.15 3.33<br />
PR1.12 1.00 0.20 5.00 1.00 0.20 5.00 1.05 0.20 5.25 1.05 0.20 5.25<br />
PR1.13 1.30 0.20 6.50 1.30 0.20 6.50 1.40 0.20 7.00 1.30 0.20 6.50<br />
PR1.14 1.40 0.25 5.60 1.40 0.25 5.60 1.50 0.25 6.00 1.50 0.25 5.80<br />
PR1.15 1.65 0.20 8.25 1.65 0.15 11.00 1.60 0.15 10.67 1.50 0.15 10.00<br />
1<br />
DZ=Diameter of Clear Zone<br />
2 DC=Diameter of Colony<br />
3<br />
DZ/DC=Diameter of Clear Zone/ Diameter of Colony<br />
4<br />
FH=ปลาวัว, PE=หอยแมลงภู,<br />
SH=กุงกุลาดํา,<br />
PR=กุงแชบวย,<br />
CR=ปูมา, SQ=หมึกสาย<br />
100
ตารางผนวกที่<br />
ข1 (ตอ)<br />
รหัส<br />
1 2 3 4<br />
4<br />
DZ1 DC2 DZ/DC3 DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC<br />
PR1.16 1.60 0.20 8.00 1.55 0.20 7.75 1.60 0.20 8.00 1.60 0.20 8.00<br />
PR1.17 1.60 0.20 8.00 1.70 0.20 8.50 1.60 0.20 8.00 1.70 0.20 8.50<br />
PR1.18 1.40 0.20 7.00 1.40 0.20 7.00 1.40 0.20 7.00 1.50 0.20 7.50<br />
PR1.19 1.35 0.15 9.00 1.35 0.15 9.00 1.35 0.15 9.00 1.35 0.15 9.00<br />
PR1.20 1.00 0.15 6.67 0.90 0.15 6.00 0.90 0.15 6.00 0.90 0.15 6.00<br />
PR1.21 1.40 0.20 7.00 1.40 0.20 7.00 1.40 0.20 7.00 1.40 0.20 7.00<br />
PR1.22 0.50 0.20 2.50 0.50 0.20 2.50 0.70 0.20 3.50 0.70 0.25 2.80<br />
PR1.23 1.50 0.20 7.50 1.45 0.20 7.25 1.50 0.20 7.50 1.50 0.20 7.50<br />
CR1.3 0.55 0.20 2.75 0.70 0.20 3.50 0.55 0.20 2.75 0.70 0.20 3.50<br />
1<br />
DZ=Diameter of Clear Zone<br />
2 DC=Diameter of Colony<br />
3<br />
DZ/DC=Diameter of Clear Zone/ Diameter of Colony<br />
4<br />
FH=ปลาวัว, PE=หอยแมลงภู,<br />
SH=กุงกุลาดํา,<br />
PR=กุงแชบวย,<br />
CR=ปูมา, SQ=หมึกสาย<br />
101
ตารางผนวกที่<br />
ข1 (ตอ)<br />
รหัส<br />
1 2 3 4<br />
4<br />
DZ1 DC2 DZ/DC3 DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC<br />
CR1.4 0.60 0.20 3.00 0.70 0.20 3.50 0.70 0.20 3.50 0.70 0.20 3.50<br />
CR1.5 0.55 0.20 2.75 0.50 0.20 2.50 0.40 0.15 2.67 0.00 0.00 0.00<br />
CR1.7 0.65 0.20 3.25 0.70 0.20 3.50 0.75 0.20 3.75 0.65 0.20 3.25<br />
CR1.8 1.55 0.20 7.75 1.60 0.20 8.00 1.60 0.20 8.00 1.60 0.20 8.00<br />
CR1.9 0.90 0.20 3.60 0.90 0.20 3.60 0.90 0.20 4.50 0.90 0.20 4.50<br />
CR1.10 1.60 0.20 8.00 1.60 0.20 8.00 1.60 0.20 8.00 1.55 0.20 7.75<br />
CR1.11 1.00 0.15 6.67 1.00 0.15 6.67 1.00 0.15 6.67 1.00 0.15 6.67<br />
CR2.1 1.60 0.15 10.67 1.60 0.15 10.67 1.60 0.15 10.67 0.00 0.00 0.00<br />
CR2.2 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00<br />
1<br />
DZ=Diameter of Clear Zone<br />
2 DC=Diameter of Colony<br />
3<br />
DZ/DCDiameter of Clear Zone/ Diameter of Colony<br />
4<br />
FH=ปลาวัว, PE=หอยแมลงภู,<br />
SH=กุงกุลาดํา,<br />
PR=กุงแชบวย,<br />
CR=ปูมา, SQ=หมึกสาย<br />
102
ตารางผนวกที่<br />
ข1 (ตอ)<br />
รหัส<br />
1 2 3 4<br />
4<br />
DZ1 DC2 DZ/DC3 DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC<br />
CR2.3 0.55 0.15 3.67 0.60 0.15 4.00 0.60 0.15 4.00 0.55 0.15 3.67<br />
CR2.4 0.80 0.20 4.00 0.75 0.20 3.75 0.90 0.20 4.50 0.80 0.20 4.00<br />
CR2.5 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00<br />
CR2.6 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00<br />
CR2.7 0.90 0.20 4.50 0.80 0.20 4.00 0.85 0.20 4.25 0.70 0.20 3.50<br />
CR2.8 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00 0.00 0.20 0.00<br />
CR2.9 0.50 0.15 3.33 0.45 0.10 4.50 0.25 0.05 5.00 0.30 0.10 3.00<br />
SQ1.1 0.60 0.15 4.00 0.60 0.10 6.00 0.60 0.10 6.00 0.70 0.15 4.67<br />
SQ1.3 0.70 0.20 3.50 0.65 0.20 3.25 0.50 0.10 5.00 0.65 0.15 4.33<br />
1<br />
DZ=Diameter of Clear Zone<br />
2 DC=Diameter of Colony<br />
3<br />
DZ/DC=Diameter of Clear Zone/ Diameter of Colony<br />
4<br />
FH=ปลาวัว, PE=หอยแมลงภู,<br />
SH=กุงกุลาดํา,<br />
PR=กุงแชบวย,<br />
CR=ปูมา, SQ=หมึกสาย<br />
103
ตารางผนวกที่<br />
ข1 (ตอ)<br />
รหัส<br />
1 2 3 4<br />
4<br />
DZ1 DC2 DZ/DC3 DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC<br />
SQ1.4 0.65 0.20 3.25 0.50 0.20 2.50 0.45 0.15 3.00 0.50 0.10 5.00<br />
SQ1.5 0.90 0.20 4.50 0.70 0.15 4.67 0.70 0.15 4.67 0.85 0.25 3.40<br />
SQ1.7 0.75 0.55 1.36 0.70 0.65 1.08 0.90 0.70 1.29 0.80 0.60 1.33<br />
SQ1.8 1.70 0.20 8.50 1.80 0.15 9.00 1.75 0.20 8.75 1.85 0.25 7.40<br />
SQ1.9 1.60 0.25 6.40 1.55 0.20 7.75 1.60 0.20 8.00 1.60 0.20 8.00<br />
SQ1.10 1.00 0.15 6.67 1.10 0.15 7.33 1.10 0.10 11.00 1.15 0.20 5.75<br />
SQ1.11 1.00 0.15 6.70 0.90 0.15 6.00 1.00 0.15 6.67 1.00 0.20 5.00<br />
SQ1.12 1.55 0.20 7.75 1.55 0.20 7.75 1.65 0.20 8.25 1.65 0.20 8.25<br />
SQ2.1 1.55 0.15 7.67 1.10 0.20 5.50 1.10 0.20 5.50 1.10 0.20 5.50<br />
1<br />
DZ=Diameter of Clear Zone<br />
2 DC=Diameter of Colony<br />
3<br />
DZ/DC=Diameter of Clear Zone/ Diameter of Colony<br />
4<br />
FH=ปลาวัว, PE=หอยแมลงภู,<br />
SH=กุงกุลาดํา,<br />
PR=กุงแชบวย,<br />
CR=ปูมา, SQ=หมึกสาย<br />
104
ตารางผนวกที่<br />
ข1 (ตอ)<br />
รหัส<br />
1 2 3 4<br />
4<br />
DZ1 DC2 DZ/DC3 DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC DZ DC DZ/DC<br />
SQ2.2 1.60 0.15 10.67 1.65 0.20 8.25 1.60 0.20 8.00 1.60 0.20 8.00<br />
SQ2.3 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00 0.00 0.10 0.00<br />
SQ2.4 0.50 0.15 3.33 0.50 0.10 5.00 0.50 0.10 5.00 0.55 0.15 3.67<br />
SQ2.5 0.70 0.15 4.67 0.80 0.15 5.33 0.70 0.15 4.67 0.65 0.15 4.33<br />
SQ2.6 0.45 0.40 1.13 0.40 0.25 1.60 0.40 0.25 1.60 0.40 0.15 2.67<br />
SQ2.7 0.35 0.30 1.17 0.40 0.30 1.33 0.35 0.20 1.75 0.30 0.25 1.20<br />
SQ2.8 0.70 0.15 4.67 0.80 0.20 4.00 0.70 0.15 4.67 0.80 0.20 4.00<br />
SQ2.9 1.45 0.20 7.25 1.40 0.15 9.33 1.50 0.15 10.00 1.55 0.20 7.75<br />
SQ2.10 1.60 0.20 8.00 1.60 0.20 8.00 1.65 0.20 8.25 1.65 0.27 8.25<br />
1<br />
DZ=Diameter of Clear Zone<br />
2 DC=Diameter of Colony<br />
3<br />
DZ/DC=Diameter of Clear Zone/ Diameter of Colony<br />
4<br />
FH=ปลาวัว, PE=หอยแมลงภู,<br />
SH=กุงกุลาดํา,<br />
PR=กุงแชบวย,<br />
CR=ปูมา, SQ=หมึก<br />
105
ตารางผนวกที่<br />
ข2 การเคลื่อนที่สัมพัทธ<br />
ของโปรตีนจากสารสกัดเอนไซมไคติเนสที่ผลิตไดจาก<br />
เชื้อแบคทีเรีย<br />
Bacillus circulans SH1.13 และน้ําหนักโมเลกุล<br />
ของโปรตีนที่<br />
ปรากฏบนแผน gel acrylamide<br />
แถบ R f Log Mw Mw (ดาลตัน)<br />
a 0.07 5.03 107,152<br />
b 0.15 4.95 89,125<br />
c 0.31 4.79 61,660<br />
d 0.48 4.62 41,687<br />
e 0.72 4.38 23,988<br />
f 0.87 4.24 17,378<br />
106
ประวัติการศึกษา และการทํางาน<br />
่<br />
ชื่อ<br />
นายอรรถวุฒิ กันทะวงศ<br />
เกิดวันที<br />
9 เดือนสิงหาคม พ.ศ. 2520<br />
สถานที่เกิด<br />
อําเภอสวรรคโลก จังหวัดสุโขทัย<br />
ประวัติการศึกษา วท.บ. (วิทยาศาสตรทางทะเล) มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร<br />
ตําแหนงปจจุบัน -<br />
สถานที่ทํางานปจจุบัน<br />
-<br />
ผลงานดีเดน -<br />
ทุนการศึกษาที่ไดรับ<br />
ศูนยเทคโนโลยีชีวภาพเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร<br />
วิทยาเขตกําแพงแสน นครปฐม<br />
107