การติดตามแอคทิวิทีของเอนไซม์บางชนิดในกระบวนการทำน้ำหมักชีวภาพ

ชัยวัฒน์ วงศ์เศวตศิลา, วิชิตพล มีแก้ว, เฉลิมพร เสริมมติวงศ์, ณัฐพล ขันธปราบ, สุชาดา ตุงคนาคร, ภูตะวัน แสนใจอิ, สุภาภรณ์ ศิริโสภณา, สมเกียรติ พรพิสุทธิมาศ, สุรศักดิ์ ละลอกน้ำ

Abstract


บทคัดย่อ

          การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อติดตามกิจกรรมของเอนไซม์ในกระบวนการทำน้ำหมักชีวภาพ โดยใช้สูตรน้ำหมักจำนวน 4 สูตร ซึ่งมีอัตราส่วนดังนี้ สูตร F1 (ข้าวสุก : กากน้ำตาล = 3:1) F2 (ผัก : กากน้ำตาล = 3:1) F3 (เนื้อหมู : กากน้ำตาล = 3:1) และ F4 (ข้าวสุก : ผัก : เนื้อหมู : กากน้ำตาล = 3:3:3:1) โดยติดตามกิจกรรมของเอนไซม์อะไมเลส เซลลูเลส โพรทิเอส และไลเปส ทุก ๆ วัน เป็นระยะเวลา 3 เดือน พบว่า สูตรอาหารทุกสูตรให้กิจกรรมเอนไซม์ทุกชนิดตั้งแต่วันแรกของการทำน้ำหมักชีวภาพ โดยสูตร F1 ให้กิจกรรมเอนไซม์อะไมเลสสูงสุดในวันที่ 3 รองลงมาคือ เซลลูเลส โพรทิเอส และไลเปส ตามลำดับ สูตร F2 ให้กิจกรรมเอนไซม์เซลลูเลสสูงสุดในวันที่ 3 ตาม รองลงมาคือ อะไมเลส โพรทิเอส และไลเปส ตามลำดับ สูตร F3 ให้กิจกรรมเอนไซม์โพรทิเอสสูงสุดในวันที่ 3 รองลงมาคือ ไลเปส เซลลูเลส และอะไมเลส ตามลำดับ สูตร F4 ให้กิจกรรมเอนไซม์ไลเปสสูงสุดในวันที่ 3 รองลงมาคือ โพรทิเอส อะไมเลส และเซลลูเลส ตามลำดับ เมื่อเวลาผ่านไป 1 เดือน ไม่พบกิจกรรมของเอนไซม์ทุกชนิด จากการติดตามปริมาณแบคทีเรียทั้งหมดในน้ำหมักสูตรต่าง ๆ ทุกสัปดาห์เป็นระยะเวลา  3 เดือน พบว่า น้ำหมักชีวภาพทุกสูตรอาหารมีจำนวนแบคทีเรียสูงสุดในสัปดาห์ที่ 2 โดยมีปริมาณประมาณ 104–1010 cfu/mL จำนวนแบคทีเรียคงที่ประมาณ 6 สัปดาห์และลดลงเป็นครึ่งหนึ่งที่สัปดาห์ที่ 10 จากการศึกษานี้อธิบายได้ว่า ในกระบวนการทำน้ำหมักชีวภาพพบกิจกรรมของเอนไซม์ อะไมเลส เซลลูเลส โพรทิเอส และไลเปส ซึ่งอาจมาจากสารเมแทบอไลต์ทุติยภูมิของจุลินทรีย์ที่สร้างออกมาในระหว่างการหมัก

คำสำคัญ: อะไมเลส เซลลูเลส โพรทิเอส ไลเปส น้ำหมักชีวภาพ

Abstract

         This research aimed to detect the enzyme activity during fermentation process of four bio-extracts, which were different ingredient ratios as follows: F1 (cooked rice: molasses = 3:1), F2 (vegetables: molasses = 3:1), F3 (pork: molasses = 3:1), and F4 (cooked rice: vegetables: pork: molasses = 3:3:3:1).  The activities of amylase, cellulase, protease and lipase were investigated and analysed each day for three months.  The result showed that all enzyme activities were found in all fermented bio-extracts at first-day fermentation.  After 3-day fermentation, the F1 gave the highest amylase activity following cellulase, protease and lipase activities, respectively; the F2 gave the highest cellulase activity following amylase, protease and lipase activities, respectively; the F3 gave the highest protease activity following lipase, cellulase and amylase activities, respectively; the F4 gave the highest lipase activity following protease, amylase and cellulase activities, respectively.  All enzyme activities were not determined after 1-month fermentation.  In addition, the total bacterial amounts in all fermented bio-extracts were investigated each week for 3 months.  All fermented bio-extracts had the largest number of bacteria in a range of 104–1010 cfu/mL after 2-week fermentation.  The bacterial amounts were not changed at 6-week fermentation, and then reduced to a half after 10 weeks.  The results revealed that the amylase, cellulase, protease and lipase activities found in all fermentation process may be the secondary metabolites produced from bacteria during the fermentation process.

Keywords: Amylase, Cellulase, Protease, Lipase, Bio-extract

References


กองเกษตรเคมี. (2545). ฮอร์โมนพืชและธาตุอาหารพืชในน้ำหมักชีวภาพ. กรุงเทพฯ: กรมวิชาการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ์.

ชัยศาสตร์ คเชนทร์สุวรรณ กนกวรรณ โกมลกิตติกานต์ และสุรศักดิ์ ละลอกน้ำ. (2551, ตุลาคม). การตรวจสอบแอคทิวิทีของไลเปสในผลไม้. การประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทยครั้งที่ 34. ศูนย์ประชุมแห่งชาติสิริกิติ์ กรุงเทพฯ.

ชัยศาสตร์ คเชนทร์สุวรรณ กนกวรรณ โกมลกิตติกานต์ สุรศักดิ์ ละลอกน้ำ สุภาภรณ์ ศิริโสภณา และสมเกียรติ พรพิสุทธิมาศ. (2552, มีนาคม). การตรวจหาแหล่งผลิตไลเปสที่ดีที่สุดในสับปะรด. การประชุมวิชาการศรีนครินทรโรฒวิชาการ ครั้งที่ 32 (หน้า 141–146). มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ กรุงเทพฯ.

บุญนิธิ คัสกุล นงลักษณ์ มีแก้ว ศิริรัตน์ ก๋าวีเขียว สุรศักดิ์ ละลอกน้ำ สุภาภรณ์ ศิริโภณา และ สมเกียรติ พรพิ-สุทธิมาศ. (2554). การติดตามการเปลี่ยนแปลงกระบวน- การทำน้ำหมักชีวภาพ 7 สูตรต่อการงอกของถั่วเขียว (Vigna radiata L.). วารสารหน่วยวิจัยวิทยา-ศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้ 2(1): 22–29.

ภาวณา ลิกขนานนท์. (2543). น้ำสกัดชีวภาพ-ปุ๋ยชีวภาพ คืออะไรและได้ผลคุ้มค่าเพียงใด. วารสารเคหการเกษตร 24: 173–181.

เยาวพา จิระเกียรติกุล. (2547). ผลของน้ำสกัดชีวภาพที่มีต่อการเจริญเติบโตและผลผลิตของคะน้าในระบบการปลูกพืชแบบไร้ดิน. รายงานการวิจัย คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. มหาวิทยาลัย ธรรมศาสตร์ ปทุมธานี.

รุศมา มฤบดี วีณารัตน์ มูลรัตน์ อรรถกร พรมวี และสมชาย ชคตระการ. (2551). ผลของการใช้น้ำสกัดชีวภาพร่วมกับเชื้อรา Trichoderma harzianum สายพันธุ์ CB–Pin–01 ชนิดสดที่มีต่อการเจริญเติบโตของผักโขมพันธุ์ผัก (Anaranthus tricolor). วารสารวิทยาศาสตร์การเกษตร 39(3 พิเศษ): 363–366.

ศิริรัตน์ ก๋าวีเขียว บุญนิธิ คัสกุล นงลักษณ์ มีแก้ว สุรศักดิ์ ละลอกน้ำ สุภาภรณ์ ศิริโภณา และสมเกียรติ พรพิ-สุทธิมาศ. (2554). ผลของน้ำหมักชีวภาพต่อการเจริญเติบโตและผลผลิตของถั่วเขียว (Vigna radiata L.). วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้ 2(1): 30–39.

สมเกียรติ พรพิสุทธิมาศ สายสุณีย์ ลิ้มชูวงศ์ สุรศักดิ์ ละลอกน้ำ และทิพวรรณ เหล่าหาโคตร. (2552, ตุลาคม). ผลของน้ำหมักชีวภาพต่อการเจริญเติบโตของพืชวงศ์ถั่ว. การประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทยครั้งที่ 35. มหาวิทยาลัยบูรพา ชลบุรี.

สมเกียรติ พรพิสุทธิมาศ. (2552, กรกฎาคม). ผลการใช้น้ำหมักชีวภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตของราก่อโรค Phytophthora spp. บนต้นยางพารา. การประชุมวิชาการ นเรศวรวิจัย ครั้งที่ 5. มหา-วิทยาลัยนเรศวร, พิษณุโลก.

สุรศักดิ์ ละลอกน้ำ (2552). มหัศจรรย์เอนไซม์. เอกสารประกอบโครงการพัฒนาความรู้ด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ในโรงเรียนเครือข่าย คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ระยะที่ 1: โครงงานวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ไม่ยากอย่างที่คิด เมื่อร่วมคิดอย่างยั่งยืน. กรุงเทพฯ: คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ.

สุรศักดิ์ ละลอกน้ำ สุภาภรณ์ ศิริโสภณา สมเกียรติ พรพิ-สุทธิมาศ สุดารัตน์ แซ่ลิ้ม และรสสุคนธ์ พลีทั้งกาย. (2551). การศึกษาการตรวจวัดแอคติวิตีของโปรติเอสจากผักในห้องเรียนระดับปริญญาตรี. การประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทยครั้งที่ 34. ศูนย์ประชุมแห่งชาติสิริกิติ์ กรุงเทพฯ.

สุรศักดิ์ ละลอกน้ำ สุภาภรณ์ ศิริโสภณา สมเกียรติ พรพิสุทธิมาศ สุวิภา ภูหัวไร่ และพรพรรณ อัตภิญโญ. (2552). การตรวจหาแอคทิวิทีของเซลลูเลสโดยใช้วุ้นสวรรค์เป็นซับสเทรต. การประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทยครั้งที่ 35. มหาวิทยาลัยบูรพา ชลบุรี.

อภิญญาณ บุญประกอบกุล สมบัติ คงวิทยา เกรียงศักดิ์ ไชยโรจน์ วุฒินันท์ รักษาจิตร์ สุรศักดิ์ ละลอกน้ำ และสุรินทร์ เทพสวัสดิ์. (2549). การตรวจหาแอคทิวิทีของโปรติเอสในผลไม้. การประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทยครั้งที่ 32. ศูนย์ประชุมแห่งชาติสิริกิติ์ กรุงเทพฯ.

อรรถ บุญนิธี. (2544, พฤกษภาคม). เอกสารประกอบคำอภิปรายในการสัมมนาเรื่อง การผลิตและการใช้น้ำสกัดชีวภาพ. จัดโดย โครงการพัฒนา การเกษตรยั่งยืน สำนักวิจัยและพัฒนาการเกษตรเขตที่ 6. โรงแรม เค พี แกรนด์ จันทบุรี.

Aguilar, M. L., Espadas, F., Maust, B., and Sáenz, L. (2009). Endogenous cytokinin content in coconut palms affected by lethal yellowing. J. Plant Pathol. 91(1): 141–146.

Laloknam, S., Sirisopana, S., and Phornphisutthimas, S. (2007, November). A simple detection of protease activity from fruits in undergraduate classroom. ICASE Asian Symposium 2007: Science Education for All: Towards Sustainable Development Regardless of Resource, Pattaya, Thailand.

Laloknam, S., Sirisopana, S., and Phornphisutthimas, S. (2010). Learning retention in undergraduate biology using a hands-on practical “Enzyme detection from vegetables and fruits”. J. Chem. Chem. Eng. 4(5): 29–35.

Laloknam, S., Sirisopana, S., Attaphinyo, P., Poohuarai, S. and Phornphisutthimas, S. (2009). Detection of amylase activity from fruit and vegetables in an undergraduate classroom. As. J. Food Ag-Ind. 2(2): 402–411.

Noisopa, C., Prapagdee, B., Navanugraha, C., and Hutacharoen, R. (2010). Effects of Bio-extracts on the growth of Chinese kale. Kasetsart J. (Nat. Sci.). 44: 808–815.


Full Text: PDF