การแยกและคัดเลือกเชื้อราที่ผลิตเอนไซม์เซลลูเลสเพื่อใช้ย่อยสลายวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร

Isolation and Screening of Cellulase-Producing Fungi for the Degradation of Agricultural Residues

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความสามารถของเชื้อราที่ผลิตเอนไซม์เซลลูเลสในการย่อยสลายวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร โดยสามารถแยกเชื้อราบริสุทธิ์จากดิน ฟางข้าวและเศษใบอ้อยที่เน่าเปื่อยได้ทั้งหมด 36 ไอโซเลท จากนั้นคัดเลือกเชื้อราที่มีความสามารถในการผลิตเอนไซม์เซลลูเลสบนอาหาร carboxymethyl cellulose (CMC) agar ด้วยวิธี Gram’s iodine และหาค่าดัชนีการผลิตเอนไซม์โดยวัดอัตราส่วนของเส้นผ่า ศูนย์กลางของการเกิดบริเวณใสต่อเส้นผ่าศูนย์กลางของโคโลนีผลการศึกษาพบว่า มีเชื้อราจำนวน 3 ไอโซเลท ที่มีกิจกรรมของเอนไซม์เซลลูเลสสูงสุด ได้แก่ ไอโซเลท MLP02, MLP05 และ NLP06 โดยมีค่าดัชนีการผลิตเอนไซม์เซลลูเลสเท่ากับ 1.57±0.06,1.53±0.06 และ 1.47±0.06 ตามลำดับ จากการระบุ ชนิดของเชื้อราในเบื้องต้นโดยการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยา พบว่า เชื้อราทั้ง 3 ไอโซเลท มีลักษณะสอดคล้องกับเชื้อรา ในสกุล Aspergillus และเมื่อนำเชื้อราผลิตเอนไซม์เซลลูเลสที่คัดแยกได้มาศึกษาการผลิตเอนไซม์ย่อยสลายลิกโนเซลลูโลสในวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรชนิดต่าง ๆ พบว่า เชื้อรา Aspergillus sp. MLP02 มีค่าดัชนีการผลิตเอนไซม์บนอาหารทดสอบชนิดต่างๆ ไม่แตกต่างกันทางสถิติ (p>0.05) ส่วนเชื้อรา Aspergillussp. MLP05 และ Aspergillussp. NLP06 มีค่าดัชนีการผลิตเอนไซม์บนอาหารทดสอบชนิดต่าง ๆ แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) โดยเชื้อรา Aspergillus sp. MLP05 มีค่าดัชนีการผลิตเอนไซม์บนอาหารวุ้นรำข้าว อาหารวุ้นแกลบ และอาหารวุ้นฟางข้าว ที่สูงกว่าอาหารวุ้นชานอ้อยและอาหารวุ้น CMC และเชื้อรา Aspergillussp. NLP06 มีค่าดัชนีการผลิตเอนไซม์บนอาหารวุ้นรำข้าว อาหารวุ้นชานอ้อย และอาหารวุ้น CMC ที่สูงกว่าอาหารวุ้นแกลบและอาหารวุ้นฟางข้าว  The objective of the present study was to investigate the ability of cellulase-producing fungi to degrade agricultural residues. A total of thirty-six fungal isolates were isolated from soil, decaying rice straw and decaying sugarcane leaf litter. Cellulase production of the fungal isolates were determined using Gram’s iodine on CMC agar. The ratio of clear zone diameter to colony diameter was calculated and expressed as the enzymatic index. Among them, the isolate MLP02, MLP05 and NLP06 showed the highest cellulase activity with cellulolytic index of 1.57±0.06, 1.53±0.06 and 1.47±0.06, respectively. Based on morphological characteristics data, the three fungal isolates were identified as belonging to the genera of Aspergillus. In addition, cellulolytic fungi were investigated for the ability to produce lignocellulose-degrading enzymes during cultivation using different agricultural residues. The result found that the enzymatic index of Aspergillus sp. MLP02 from cultivation on different agar media tested were not significantly different (p>0.05). In contrast, the enzymatic index of Aspergillus sp. MLP05 on rice bran agar, rice husk agar and rice straw agar were significantly higher than that on sugarcane bagasse agar and CMC agar (p<0.05). Whilst the enzymatic index of Aspergillus sp. NLP06 on rice bran agar, sugarcane bagasse agar and CMC agar were significantly higher than that on rice husk agar and rice straw agar (p<0.05).