การผลิตมวลเซลล์ Bacillus sp. ที่ความเข้มข้นสูงโดยเทคนิคการเพาะเลี้ยงแบบกะพิเศษแทนระบบเติมกะ

บทคัดย่อ

การผลิตเซลล์ของ Bacillus sp. ที่ความเข้มข้นสูง ด้วยอาหารที่ทราบองค์ประกอบแน่นอน (defined medium) โดยการใช้เด็กซ์ตรินซึ่งเป็นโอลิโกเมอร์ของกลูโคสที่ได้จากการย่อยแป้งมันสำปะหลัง ที่ความเข้มข้นสูงเป็นแหล่งคาร์บอน ร่วมกับเทคนิคการเพาะเลี้ยงแบบกะ ซึ่งเป็นการเพาะเลี้ยงอย่างง่ายและราคาถูก จากการศึกษาในระดับฟลาสก์พบว่า อาหารสูตร Batch Production Medium (BPM) ที่ใช้เด็กซ์ตรินเป็นแหล่งคาร์บอน มีประสิทธิภาพดี โดยผลิตมวลเซลล์ได้ 12.93 กรัมต่อลิตร  นอกจากนี้ยังพบว่า การเพาะเลี้ยงเซลล์ที่ระดับถังหมัก 5 ลิตร สามารถใช้เด็กซ์ตรินที่ความเข้มข้นได้สูงถึง 100 กรัมต่อลิตร โดยไม่เกิดการยับยั้งการเจริญของเซลล์ (ซึ่งไม่สามารถทำได้หากใช้น้ำตาลเป็นวัตถุดิบ) โดยพบว่าผลผลิตมวลเซลล์สูงถึง 31.98 กรัมต่อลิตร ต่อมาศึกษาขยายขนาดการเพาะเลี้ยงที่ระดับถังหมัก 30 และ 300 ลิตร เพื่อศึกษาความเป็นไปได้สำหรับการขยายขนาดการผลิตไปสู่ระดับอุตสาหกรรม ผลปรากฏชัดว่า มีความเป็นไปได้สูง เนื่องจากเซลล์มีการเจริญดี และให้ผลผลิตมวลเซลล์ที่ความเข้มข้นสูงถึง 43.45 และ 47.03 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ ที่อัตราการผลิต (productivities) สูงถึง 2.94  และ 3.72 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ ซึ่งเป็นค่าที่สูงมาก แสดงถึงประสิทธิภาพการผลิต โดยสามารถพัฒนาไปสู่ระดับอุตสาหกรรม และใช้แทนการเพาะเลี้ยงแบบเติมกะซึ่งเป็นวิธีการที่ซับซ้อนยุ่งยากและต้นทุนสูงได้