สภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซม์ย่อยสลายพอลิบิวทิลีนซัคซิเนต (PBS) จาก Saccharothrix sp. APL5

Abstract

          แอคติโนมัยสีท Saccharothrix sp. APL5 แยกได้จากดินกองขยะในประเทศไทยและสามารถย่อยสลาย พอลิบิวทิลีนซัคซิเนต (PBS) มีความเหมือนกับ Saccharothrix texasensis (ความคล้ายคลึง 98 เปอร์เซ็นต์) ด้วยการวิเคราะห์ยีน 16S rDNA สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตเอนไซม์ PBS depolymerase ในอาหารเลี้ยงเชื้อประกอบด้วยความเข้มข้นของ PBS ปริมาตร 1.5 เปอร์เซ็นต์โดยมวลต่อปริมาตรสำหรับเป็นแหล่งคาร์บอน, yeast extract ปริมาตร 0.12 เปอร์เซ็นต์โดยมวลต่อปริมาตร สำหรับเป็นแหล่งไนโตรเจน pH 7 และบ่มที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 96 ชั่วโมง เมื่อวัดค่าการทำงานของเอนไซม์จำเพาะสูงสุดเท่ากับ 35.6±2.31 ยูนิตต่อมิลลิกรัม สายพันธุ์ APL5 สามารถย่อยสลายแผ่นฟิล์ม PBS ในอาหารเลี้ยงเชื้อ basal medium เป็นเวลา 56 วันที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงลักษณะผิวหน้า เช่น เกิดการกร่อน และพื้นผิวขรุขระด้วยรูพรุนเมื่อศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด การศึกษา IR spectra ของแผ่นฟิล์ม PBS ที่ถูก treated ด้วย APL5 แสดงแถบ broad absorption บริเวณ 3400-3000 cm-1 (OH stretch) และบริเวณ peak ที่ 1740 cm-1 (C=O stretch) พบว่า peak มีขนาดลดลง ลำดับนิวคลีโอไทด์บางส่วนของยีนที่ย่อยสลายพลาสติกชีวภาพจากสายพันธุ์ APL5 นำมาศึกษาลำดับกรดอะมิโนของ Lpa5 พบว่ามีความเหมือนกับ pentapeptide catalytic triad (Gly-His-Ser-Met-Gly) ที่เป็นส่วนหนึ่งใน esterase-lipase superfamily (serine hydrolase)           An actinomycete, Saccharothrix sp. APL5 was isolated from rubbish soil in Thailand and had the ability to degrade polybutylene succinate (PBS) that identified as Saccharothrix texasensis (98% similarity) by 16S rDNA gene analysis. The optimum conditions found for PBS depolymerase production in medium were 1.5% (w/v) PBS as carbon source, 0.12% (w/v) yeast extract as nitrogen source, pH 7 and incubated at 37°C for 96 hours. The highest of specific activity against PBS was determined as 35.6±2.31 U/mg. Strain APL5 could degrade PBS films in basal medium for 56 days at 37°C showed many changes in surface morphology such as erosion and extensive roughening of the surface with pit formation using scanning electron microscopy. The IR spectra of PBS film treated with APL5 showed a broad absorption band in the region of 3400-3000 cm-1 (OH stretch) and the less intense peak at of 1740 cm-1 (C=O stretch). Partial nucleotides of bioplastic depolymerase gene from strain APL5 was studied. The amino acid of Lpa5 had a highly conserved pentapeptide catalytic triad (Gly-His-Ser-Met-Gly), which has been shown to be part of the esterase-lipase superfamily (serine hydrolase).