สภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตเอนไซม์พอลิ (3-ไฮดรอกซีบิวทิเรต-โค-3-ไฮดรอกซีวาเลอเรต) ดีพอลิเมอเรส จาก Actinomadura sp. สายพันธุ์ TF1 Optimization for Production of Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) Depolymerase from Actinomadura sp. strain TF1

Abstract

บทคัดย่อ PHBV ได้รับความสนใจเป็นอย่างมากเนื่องจากเป็นพอลิเมอร์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางทางการแพทย์ การเกษตร และบรรจุภัณฑ์ การเร่งการย่อยสลาย PHBV มีความสำคัญในการจัดการขยะพลาสติกชีวภาพ ดังนั้นงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิตเอนไซม์ PHBV depolymerase จาก Actinomadura sp. สายพันธุ์ TF1 และตรวจสอบการย่อยสลายแผ่นฟิล์ม PHBV ภายหลังการฝังดิน 2 สัปดาห์ที่อุณหภูมิ 45 องศาเซลเซียส Actinomadura sp. สายพันธุ์ TF1 แยกได้จากดิน คอมโพสต์ในประเทศไทย การย่อยสลาย PHBV ทดสอบโดยการสังเกตวงใสที่เกิดขึ้นจากการย่อยสลายพอลิเมอร์ที่ประกอบในอาหารแข็ง basal medium การทำงานสูงสุดของเอนไซม์ PHBV depolymerase เท่ากับ 5.81 ± 0.22 ยูนิตต่อมิลลิลิตร สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตเอนไซม์เมื่อเลี้ยงในอาหาร basal medium คือ พีเอช 8 อุณหภูมิ 45 องศาเซลเซียส ที่มีความเข้มข้นของสับสเตรท PHBV 0.4 เปอร์เซ็นต์โดยมวลต่อปริมาตร แผ่นฟิล์ม PHBV ถูกย่อยสลายโดยการทำงานของสายพันธุ์ TF1 ผลการทดลองพบว่าแผ่นฟิล์มที่ฝังดินกับสายพันธุ์ TF1 น้ำหนักลดลงไปมากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดแสดงผลของการย่อยสลายของแผ่นฟิล์ม PHBV เช่น พื้นผิวที่ขรุขระ มีช่อง โพรง และรูพรุนเกิดขึ้น ดังนั้นสรุปได้ว่าสายพันธุ์ TF1 มีศักยภาพในการใช้สำหรับการย่อยสลายขยะพลาสติกชีวภาพ PHBV ABSTRACT PHBV have gained much attention as environment-friendly polymers that can widely be used in medicine, agriculture and packaging. It is important to accelerate PHBV degradation for the management of bioplastic wastes. Therefore, the purposes of this study were to investigate the optimization for production of PHBV depolymerase from Actinomadura sp. strain TF1 and to examine the biodegradation of PHBV film, after soil burial for 2 weeks at 45 °C. Actinomadura sp. strain TF1 was isolated from compost soil in Thailand. Degradation of the PHBV was examined by the formation of clear zone of hydrolysis on the polymer containing basal medium agar plates. The highest activity of PHBV depolymerase was 5.81 ± 0.22 U/ml. The optimal conditions for enzyme production when cultured in basal medium were pH 8, 45 °C and 0.4% (w/v) substrate concentration of PHBV. The PHBV film was degraded by the action of strain TF1. The results showed that PHBV film buried in soil with strain TF1 lost weight more than 80%, the scanning electron microscope showed evidence of PHBV film degradation such as surface roughening, cavities, grooves and pit formation. Therefore, it can be concluded that strain TF1 can potentially be used for biodegradation of PHBV bioplastic wastes.