การผลิตเอนไซม์ฟอกสีเมลานินโดยเชื้อรา Aspergillus flavus MA4 โดยกระบวนการหมักแบบอาหารแข็ง

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

การแยกเชื้อจุลินทรีย์ที่มีกิจกรรมการฟอกสีเมลานินจากตัวอย่างดิน อากาศ น้ำเสีย และเส้นผม รวมทั้งหมด 13 ตัวอย่าง บนอาหารเลี้ยงเชื้อ melanin agar medium บ่มที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 7-14 วัน สามารถคัดแยกเชื้อที่สามารถฟอกสีเมลานินโดยให้บริเวณใสรอบๆ โคโลนีจำนวน 7 ไอโซเลท เป็นเชื้อแบคทีเรียจำนวน 4 ไอโซเลทคือ ไอโซเลท MA3, MS1, MS2, และ MH1 และเชื้อราจำนวน 3 ไอโซเลท คือ ไอโซเลท MA1, MA2, และ MA4 เมื่อทำการคัดเลือกพบว่า ไอโซเลท MA4 มีค่า enzyme activity ratios สูงสุดเท่ากับ 2.04  จากนั้นนำเชื้อราไอโซเลท MA4 มาจำแนกชนิดโดยการวิเคราะห์ยีนบริเวณ internal transcribed spacer (ITS) rDNA พบว่าสามารถจัดจำแนกเชื้อราไอโซเลท MA4 เป็น Aspergillus flavus MA4 เมื่อศึกษาเปรียบเทียบการผลิตเอนไซม์ฟอกสีเมลานินด้วยกระบวนการหมักแบบอาหารแข็งและกระบวนการหมักแบบอาหารเหลวพบว่าเอนไซม์ที่ได้จากกระบวนการหมักแบบอาหารแข็ง (35.29 units/ml ) มีกิจกรรมสูงกว่าเอนไซม์ที่ได้จากกระบวนการหมักแบบอาหารเหลว (1.08 units/ml) สภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซม์ด้วยอาหารเลี้ยงเชื้อ sawdust medium คือ ปริมาณขี้เลื่อยและกัวอีคอลที่เหมาะสมคือ 11 กรัม และ 3.0 มิลลิกรัมตามลำดับ พีเอชเริ่มต้นของอาหารเลี้ยงเชื้อเท่ากับ 6.0 บ่มที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 3 วัน ภายใต้สภาวะการผลิตที่เหมาะสมเชื้อราผลิตเอนไซม์ที่มีกิจกรรมเอนไซม์ฟอกสีเมลานินเท่ากับ 41.54 units/ml ผลการทดลองที่ได้ชี้ให้เห็นว่ามีความเป็นไปได้ที่จะผลิตเอนไซม์ฟอกสีเมลานินในระดับขยายขนาด ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการนำไปใช้เพื่อการฟอกย้อมสีผมต่อไป

คำสำคัญ เมลานิน เอนไซม์ฟอกสีเมลานิน เชื้อราที่สร้างเอนไซม์ฟอกสีเมลานิน

Abstract

            A total of 13 samples of soil, air, wastewater and human hair were collected and isolated for decolorize melanin-producing microorganisms using melanin agar medium which incubated at 30 °C for 7-14 days.  Only 7 microbial isolates including 4 bacteria (MA3, MS1, MS2, and MH1) and 3 fungi (MA1, MA2, and MA4) had ability to decolorize the pigment which showed the clear zone surrounding theirs colonies. After screening, isolate MA4 was the most promising of fungus that had the highest enzyme activity ratio of 2.04. Thereafter, this fungus was identified using analysis of internal transcribed spacer (ITS) rDNA. The result revealed that isolate MA4 was identified as Aspergillus flavus MA4. Based on the comparison study between production of enzyme-bleaching enzyme using solid state fermentation and submerge fermentation, the results showed that the enzyme activity from crude enzyme produced from solid state fermentation process (35.29 units/ml) had the value higher than those from submerge fermentation process (1.08 units/ml). It was found that the optimum concentration of sawdust and guaicol in sawdust medium for enzyme production was 11 gram and 3.0 milligram, respectively. The initial pH of the medium was 6.0 and incubated at 30°C for 3 days. Under optimum condition, this strain could produce melanin-bleaching enzyme which showed the greatest activity of 41.54 units/ml. The results indicated that the possibility of large-scale production of melanin bleaching enzyme which could be useful for its application to the bleaching of hair stain.

Keywords: Melanin; melanin-bleaching enzyme; melanin- bleaching enzyme producing fungi; Aspergillus flavus