การแยกและการคัดเลือกเชื้อแบคทีเรียชอบร้อนที่ย่อยสลายพอลิคาร์โปรแลคโตน

Abstract

บทคัดย่อ สายพันธุ์แบคทีเรียชอบร้อนที่ย่อยสลายพอลิคาร์โปรแลคโตน (PCL) ถูกแยกจากกองขยะคอมโพสต์ในประเทศไทยและคัดเลือกเชื้อที่ย่อยสลายโดยการเกิดวงใสบนอาหารแข็ง PCL จากการศึกษาแผนภูมิวิวัฒนาการโดยใช้ลำดับเบสของยีน 16S rDNA พบว่าสายพันธุ์แบคทีเรียที่ย่อยสลาย PCL ถูกจัดจำแนกอยู่ในแฟมิลี Bacillaceae, Paenibacillaceae และ Actinomycete สายพันธุ์ S14 ถูกคัดเลือกเป็นสายพันธุ์ที่ดีสำหรับการย่อยสลาย PCL จากการศึกษาลักษณะทางฟีโนไทป์และจีโนไทป์พบว่าสายพันธุ์ S14 มีความใกล้เคียงกับเชื้อ Actinomadura keratinilytica การศึกษาสีของเส้นใยพบว่าไม่มีสีเมื่อเลี้ยงบนอาหาร yeast malt extract agar (ISP2) และมีสีครีมเมื่อเลี้ยงบนอาหาร oat meal agar (ISP3), inorganic salt-starch agar (ISP4) และ glycerol-asparagine agar (ISP5) สายพันธุ์นี้เจริญได้ดีที่อุณหภูมิตั้งแต่ 40-60 องศาเซลเซียลและที่ความเข้มข้นของเกลือ 2 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักต่อปริมาตร ผนังเซลล์ของสายพันธุ์ S14 ประกอบด้วย meso-diaminopimelic acid น้ำตาลที่ถูกใช้เป็นแหล่งคาร์บอนได้แก่ กลูโคส อะราบิโนส ไซโลส อินโนซิทอล ฟรุกโตส แรมโนส และ แมนนิทอล สำหรับซูโครส ราฟฟิโนส และ ซอร์บิทอลไม่สามารถถูกนำไปใช้ได้ สายพันธุ์ S14 สร้างเอนไซม์ที่ย่อยสลาย PCL ได้สูงสุดที่ 6.25 ยูนิตต่อมิลลิกรัม ค่าความเป็นกรดด่างและอุณหภูมิที่ใช้ในการทำงานของเอนไซม์อยู่ที่ 8 และ 55 องศาเซลเซียส ตามลำดับABSTRACT          Thermophilic polycaprolactone (PCL)-degrading bacterial strains were isolated from compost of the rubbish in Thailand and screened for degradation by the clear-zone formation on PCL agar plate. According to phylogenetic tree of 16S rDNA sequence, these strains were classified to family Bacillaceae, Paenibacillaceae and Actinomycete. Strain S14 was selected as the best strain for PCL degrading. From its phenotypic and genotypic characterization, strain S14 was closely related to Actinomadura keratinilytica. The color of the aerial mycelium was colorless on yeast malt extract agar (ISP2) and cream on oat meal agar (ISP3), inorganic salt-starch agar (ISP4) and glycerol-asparagine agar (ISP5). This strain grew well at between 40-60 °C and 2% (w/v) NaCl. The cell wall of strain S14 contained meso-diaminopimelic acid. Glucose, arabinose, xylose, inositol, fructose, rhamnose and mannitol could be utilized for carbon source, but sucrose, raffinose and sorbitol were not utilized. A PCL-degrading enzyme produced by this strain had high specific activity of 6.25 U/mg. The optimum pH and temperature for enzyme activity were 8 and 55 °C, respectively.