การคัดแยกแบคทีเรียที่ผลิตเอนไซม์เซลลูเลสจากตัวอย่างดินนาข้าวในจังหวัดพระนครศรีอยุธยา
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การศึกษาวิจัยในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อคัดแยกแบคทีเรียที่มีความสามารถในการผลิตเอนไซม์เซลลูเลสจากตัวอย่างดินนาข้าวในจังหวัดพระนครศรีอยุธยา ตัวอย่างดินนาข้าวในเขตพื้นที่ 5 อำเภอ ได้แก่ บางซ้าย บางบาล ท่าเรือ ภาชี และวังน้อย นำมาคัดแยกแบคทีเรียที่มีความสามารถในการสร้างเอนไซม์เซลลูเลสด้วยวิธีการเจือจางแบบลำดับส่วนบนอาหาร cellulose-degrading culture medium พบการเจริญของโคโลนีแบคทีเรียอยู่ในช่วง 1.06-6.87×106 CFU/g และสามารถคัดแยกแบคทีเรียไอโซเลททั้งหมด จำนวน 26 ไอโซเลท ลักษณะทางสัณฐานวิทยาของแบคทีเรียที่แยกได้ส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียแกรมบวกรูปแท่ง (ร้อยละ 80.77) ผลจากการทดสอบความสามารถในการสร้างเอนไซม์เซลลูเลสบนอาหาร carboxymethyl cellulose agar พบว่ามีเพียง 4 ไอโซเลท (ร้อยละ 15.38) ที่สร้างเอนไซม์เซลลูเลสเกิดเป็นวงใสรอบโคโลนีขนาดมากกว่าแบคทีเรียควบคุม Paenibacillus curdlanolyticus strain B-6 ซึ่งไอโซเลท PC-C-1 มีขนาดวงใสสูงสุด (2.56±1.03 เซนติเมตร) นอกจากนี้เมื่อนำไอโซเลท PC-C-1 ไปทดสอบการย่อยสลายฟางข้าวด้วยการเพาะเลี้ยงในอาหาร nutrient broth ที่มีการเติมฟางข้าวลงไปร้อยละ 5 ของปริมาตรอาหาร และจำนวนแบคทีเรียเริ่มต้นที่ 1×108 เซลล์/มิลลิลิตร สามารถย่อยฟางข้าวได้สูงถึงร้อยละ 64.80 จากผลการศึกษาดังกล่าวสามารถใช้เป็นข้อมูลเบื้องต้นในการศึกษาเพิ่มเติมสำหรับการนำไปประยุกต์ใช้แบคทีเรียในการย่อยสลายฟางข้าวจริง ซึ่งเป็นการลดวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรต่อไปในอนาคตได้
Article Details
ต้นฉบับที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นสิทธิของเจ้าของต้นฉบับและของวารสารวิชาการ มทร.สุวรรณภูมิ เนื้อหาบทความในวารสารเป็นแนวคิดของผู้แต่ง มิใช่เป็นความคิดเห็นของคณะกรรมการการจัดทำวารสาร และมิใช่ความรับผิดชอบของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ
เอกสารอ้างอิง
Ahmed, A. A. Q., Babalola, O. O., & McKay, T. (2017). Cellulase and xylanase producing bacterial isolates with the ability to saccharify wheat straw and their potential use in the production of pharmaceuticals and chemicals from lignocellulosic material. Waste and Biomass Valorization, 9(5), 765-775.
Balasubramanian, N., Toubarro, D., Teixeira, M., & Simos, N. (2012). Purification and biochemical characterization of a novel thermos-stable carboxymethyl cellulose from Bacillus mycoides S122C. Applied Biochemistry and Biotechnology, 168(8), 2191-2204.
Chakdar, H., Kumar, M., Pandiyan, K., Singh, A., Nanjappan, K., Kashyap, P. L., & Srivastava, A. K. (2016). Bacterial xylanases: biology to biotechnology. 3 Biotech, 6(2),150.
Doungwongsa, I., & Losirikul, M. (2010). The rice straw management for N, P and K element conservation in the paddy field, Laos (Master’s thesis). Ubon Ratchathani University, Ubon Ratchathani. (in Thai)
Gilbert, H. J., & Hazlewood, P. (1993). Bacterial cellulases and xylanases. Journal of Microbiology, 139(1), 187-194.
Hamarashid, N, H., Othman, M. A., & Hussain, M. A. H. (2010). Effects of soil texture on chemical composition, microbial populations and carbon mineralization in soil. The Egyptian Society of Experimental Biology, 6(1), 59-64.
He, Y. L., Ding, Y. F., & Long, Y. Q. (1991). Two cellulolytic Clostridium species: Clostridium cellulosi sp. nov. and Clostridium cellulofermentans sp. nov. International Journal of Systematic Bacteriology, 14(2), 306-309.
Johnsen, H. R., & Krause, K. (2014). Cellulase activity screening using pure carboxymethylcellulose: application to soluble cellulolytic samples and to plant tissue prints. International Journal of Molecular Sciences, 15(1), 830-838.
Liang, Y. L., Zhang, Z., Wu, M., Wu, Y., & Feng, J. X. (2014). Isolation, screening, and identification of cellulolytic bacteria from natural reserves in the subtropical region of China and optimization of cellulase production by Paenibacillus terrae ME27-1. Journal of Biomedicine and Biotechnology, 2014(5), 1-13.
Lu, Y., & Mosier, N. S. (2007). Biomimetic catalysis for hemicellulose hydrolysis in corn stover. Biotechnology Progress, 23(1), 116-123.
Malherbe, S., & Cloete, T. E. (2002). Lignocellulose biodegradation: fundamentals and applications. Environmental Science and Bio/Technology, 1, 105-114.
Manowattana, A., & Leksawasdi, N. (2014). Kinetic modeling enzyme xylanase (Master’s thesis). Chiang Mai University, Chiang Mai. (in Thai)
Mawadza, C. H., Rahni, R. Z., & Bo, M. (2000). Purification and characterization of cellulases produced by two Bacillus strains. Journal of Biotechnology, 83(3), 177-187.
Nafi, U. A., Usman, M. H., Abdullahi, B. Y., Mustapha, G., & Maiturare, H. M. (2017). Screening and identification of cellulase-producing bacteria isolated from rumen of camel in Sokoto main abattoir. Scientific and Management, 5(7), 5826-5832.
Pason, P., Kyu, K. L., & Ratanakhanokchai, K. (2006). Paenibacillus curdanolyticus strain B-6 xylanolytic-cellulolytic enzyme system that degrades insoluble polysaccharides. Applied and Environmental Microbiology, 72(4), 2483-2490.
Prabhu, M., Rao, N., & Li, W. J. (2017). Chapter 4: Microbial cellulose and xylanase: their sources and application. Advances in Biochemistry & Applications in Medicine, 2017, 1-20.
Poodngam, J. (2014). Isolation and selection of Actinomycetes capability to degrade lignocelluloses compounds on soil at the Namtok Yong National Park. RMUTSB Academic Journal, 2(2), 109-120. (in Thai)
Subramaniyan, S., & Prema, P. 2000. Cellulase-free xylanase from Bacillus and other microorganism. FEMS Microbiology Letter, 183(1), 1-7.
Supasinsathit, A. (2012). Energy from biomass with high lignocellulose. Environmental Journal, 16(2), 36-43. (in Thai)
Suphanburi Land Development Station. (2014). The incorporation of rice straw and crop residues after harvesting. Retrieved 15 November 2019, from http://r01.ldd.go.th/spb/. (in Thai)
Tachaapaikoon, C., Kosugi, A., Pason, P., Waeonukul, R., Ratanakhanokchai, K, Kyu, K. L., Arai, T., Murata, Y., & Mori, Y. (2012). Isolation and characterization of a new cellulosome-producing Clostridium thermocellum strain. Biodegradation, 23(1), 57-68.
Thanasrirangkul, C., Pinjai, P., & Vaithanomsat, P. (2018). Screening of cellulase producing bacteria and efficiency of lignocellulosic decomposition. King Mongkut’s Agricultural Journal, 36(3), 1-12. (in Thai)
Thanonkeo, P. (1995). Optimal conditions of cellulase production from fungi isolated from Agave sisalana Perrine plantations (Master’s thesis). Chaulalongkorn University, Bangkok. (in Thai)
Töysä, T., & Hänninen, O. (2017). Soil pH, Ca and Mg stability and pH association with temperature a groundwater silicon. Journal of Scientific & Technical Research, 1(7), 1851-1853.
Warnick, T. A., Methe, B. A., & Leschine, S. B. (2002). Clostridium phytofermentans sp. nov., a cellulolytic mesophile from forest soil. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 52(4), 1155-1160.
Yin, L. J., Huang, P. S., & Lin, H. H. (2010). Isolation of cellulose-producing bacteria and characterization of the cellulose from the isolated bacterium Cellulomonas sp. YJ5. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 58(17), 9833-9837.
