Production of Levan by Levansucrase for Value-Added Industrial Waste
การผลิตสารลีแวนด้วยเอนไซม์ลีแวนซูเครสเพื่อการเพิ่มมูลค่ากากของเสียอุตสาหกรรม
Levansucrase is excreted from Bacillus siamensis which can degrade sucrose through hydrolysis reaction and transfructosylation reaction to form Levan. Levan is polysaacharide with the structure of fructose linked with bonds of β(2→6) linkages and β(2→1) linkages in the main chains and branched chains, respectively. In this research investigation, the researchers examined the enzyme purification of Bacillus siamensis and the conditions appropriate for the production of Levan using Levansucrase with sucrose concentration, potential of hydrogen ion (pH), and various temperatures. It was found that the conditions appropriate for the production of Levan were 20 percent (w/v) sucrose concentration, pH 6 at 37 degree Celsius for 48 hours. The enzyme activity was at the maximum of 0.68 unit per milliliter (IU/mL). The study of food industrial waste management with 20 percent (w/v) sucrose concentration using pure Luvansucrase at pH 6 and 38 degree Celcius for 48 hours found that enzyme activity was at the maximum of 0.57 IU/mL). It can be concluded that pure Levansucrase could transform waste into Levan which is a valuable substance to promote its development to be quality products.
Bacillus siamensis เป็นจุลินทรีย์ที่สามารถผลิตเอนไซม์ลีแวนซูเครส (Levansucrase) ซึ่งมีความสามารถในการย่อยสลายซูโครสผ่านกระบวนการไฮโดรไลซิส (Hydrolysis) และทำหน้าที่ในการเชื่อมต่อโมเลกุลผ่านกระบวนการทรานส์ฟรุกโตซิลเลชันเกิดเป็นสารลีแวนซึ่งเป็นสารประเภทพอลิแซ็กคาไรด์ โดยจะมีโครงสร้างเป็นน้ำตาลฟรุกโทสเชื่อมต่อกันด้วยพันธะ β(2→6) linkages กับ β(2→1) linkages ในสายหลักและโซ่กิ่งตามลำดับ งานวิจัยนี้จึงศึกษาการทำบริสุทธิ์เอนไซม์จากจุลินทรีย์ Bacillus siamensis และศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตสารลีแวนด้วยเอนไซม์ลีแวนซูเครส ที่ความเข้มข้นของซูโครส ความเป็นกรด-ด่าง (pH) และอุณหภูมิต่างๆ พบว่าสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตลีแวนเท่ากับ ความเข้มข้นของซูโครส 20%(w/v) pH 6 อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส นาน 48 ชั่วโมง ซึ่งเป็นสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตสารลีแวน โดยมีกิจกรรมเอนไซม์สูงสุด 0.68 ยูนิตต่อมิลลิลิตร จากนั้นทำการศึกษาการบำบัดของเสียอุตสาหกรรมอาหารที่มีซูโครสความเข้มข้น 20% (w/v) ด้วยเอนไซม์ลีแวนซูเครส บริสุทธิ์ ที่ pH 6 และอุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส นาน 48 ชั่วโมง พบว่ากิจกรรมเอนไซม์มีค่าสูงสุด 0.57 ยูนิตต่อมิลลิลิตร จากการศึกษาสรุปได้ว่าเอนไซม์ลีแวนซูเครสบริสุทธิ์สามารถเปลี่ยนรูปของเสียให้เป็นสารลีแวน ซึ่งเป็นสารที่มีมูลค่า เพื่อส่งเสริมให้มีการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์สุขภาพ