การหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตกรด 5-อะมิโนลีวูลินิกชนิดหลั่งออกภายนอกเซลล์โดย Rhodopseudomonas palustris LBL15 ด้วยวิธีพื้นผิวตอบสนอง

Abstract

          การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตกรด 5-อะมิโนลีวูลินิกชนิดหลั่งออกภายนอกเซลล์ (ALA) โดย Rhodopseudomonas palustris LBL15 ด้วยวิธีพื้นผิวตอบสนองเพื่อประเมินผลของกรดลีวูลินิก พีเอช ซักซิเนต ไกลซีน และอะซิเตทต่อการเพิ่มผลผลิต ALA ซึ่งพบว่ากรดลีวูลินิก พีเอช และไกลซีนส่งผลอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติต่อการผลิต ALA (P < 0.05) ในขณะที่ซักซิเนตและอะซิเตทไม่มีนัยสำคัญทางสถิติต่อการผลิต ALA โดยที่ค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจ (R 2 ) ของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์มีค่าเท่ากับ 0.9750 โดยสภาวะที่เหมาะสมในการผลิต ALA คือ กรดลีวูลินิก 12.81 มิลลิโมลาร์ พีเอช 6.58 ซักซิเนต 16.28 มิลลิโมลาร์ ไกลซีน 11.03 มิลลิโมลาร์ และอะซิเตท 1.98 กรัมต่อลิตร ให้ค่าการผลิต ALA สูงสุดเท่ากับ 40.32±0.43 มิลลิกรัมต่อลิตร ซึ่งมีค่าการผลิต ALA ใกล้เคียงกับค่าที่ได้จากการทำนาย (41.28 มิลลิกรัมต่อลิตร) และมีค่ามากกว่าสภาวะที่ยังไม่ได้รับการปรับปรุงถึง 4 เท่า (10.12±0.62 มิลลิกรัมต่อลิตร ALA) เมื่อเปรียบเทียบค่าที่ได้จากการทดลองจริงกับค่าที่ได้จากการทำนาย พบว่ามีค่าความผิดพลาดของการผลิต ALA เท่ากับ 2.33 เปอร์เซ็นต์           The objective of this research was to investigate the optimum culture conditions for enhancing the production of extracellular 5-aminolevulinic acid (ALA) from Rhodopseudomonas palustris LBL15 by Response Surface Methodology (RSM) to evaluate the effects of levulinic acid, pH, succinate, glycine, and acetate on enhancing the production of ALA. It was found that the levulinic acid, pH and glycine presented the most significant effect on ALA production (P < 0.05), while the succinate and acetate were not significant. The coefficient of determination (R 2 ) of the mathematical model was 0.9750. Regression analysis indicated that the optimal values of these variables were determined as: levulinic acid 12.81 mM, pH 6.58, succinate 16.28 mM, glycine 11.03 mM and acetate 1.98 mg/L. Under these optimal culture conditions, the maximum ALA production was 40.32±0.43mg/L that showed a promising agreement with the predicted value (41.28 mg/L ALA), and pronounced 4 times higher than that of unoptimized experiment (10.12±0.62 mg/L ALA). Comparison of the experimental values with those of the predicted values was almost identical with low percentage error of ALA production of 2.33%.