Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การหาภาวะที่เหมาะสมในการตรึงรูปเดกซ์แทรนเนสบนผิวทรายในเครื่องปฏิกรณ์แบบฟลูอิดไดซ์เบด

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Optimization process of dextranase immobilisation onto sand in fluidized bed reactor

Year (A.D.)

2004

Document Type

Thesis

First Advisor

สุเทพ ธนียวัน

Second Advisor

สมศักดิ์ ดำรงค์เลิศ

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

จุลชีววิทยาทางอุตสาหกรรม

DOI

10.58837/CHULA.THE.2004.919

Abstract

ในการศึกษาครั้งนี้ ได้ทำการตรึงรูปเดกซ์แทรนเนสจากเชื้อ Penicillium sp. สายพันธุ์ SMCU 3-14 ซึ่งมีความสามารถในการผลิตเด็กซ์แทรนเนส บนผิวของทรายที่มีขนาด 16-20 เมซ โดยใช้กลูตารัลดีไฮด์เป็นสารช่วยตรึง ได้ทำการศึกษาตัวแปรต่างๆ ที่เกี่ยวข้องในการตรึงรูป ได้แก่ ความเป็นกรดด่าง, ปริมาณเอนไซม์, ความเข้มข้นของกลูตารัลดีไฮด์, ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา ทั้งในการทดลองระดับขวดเขย่าและในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิดไดซ์เบด และได้ทำการเปรียบเทียบสมบัติของเดกซ์แทรนเนสตรึงรูปกับเดกซ์แทรนเนสอิสระ พบว่าภาวะที่เหมาะสม สำหรับการตรึงรูป คือ ใช้กลูตารัลดีไฮด์ที่ความเข้มข้น 2.5% (โดยปริมาตร) และเดกซ์แทรนเนสเริ่มต้นที่ 0.778 มก.ต่อมล. ในระดับขวดเขย่า และเอนไซม์เจือจาง 10 เท่า ในการตรึงในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิดไดซ์เบด ทำการตรึงที อุณหภูมิห้องที่มีความเร็ว 200 รอบต่อนาที สำหรับการตรึงในขวดเขย่า และอัตราการให้อากาศ 2.0 ปริมาตรอากาศต่อปริมาตรสารละลายในเครื่องปฏิกรณ์ โดยใช้เวลา 120 นาทีในการตรึงกลูตารัลดีไฮด์ในขวดเขย่าและ 60 นาที ในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิดไดซ์ที่ความเป็นกรดด่าง 7.0 และในขั้นตอนการตรึงรูปใช้เวลา 45 นาทีในขวดเขย่า 30 นาทีในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิดไดซ์ที่ความเป็นกรดด่าง 4.0 เมื่อทำการเปรียบเทียบสมบัติของเดกซ์แทรนเนสตรึงรูปที่ได้กับเอนไซม์อิสระ พบว่า เดกซ์แทรนเนสตรึงรูปมีอุณหภูมิที่เหมาะสมกับการทำงานเท่ากันคือ 55 องศาเซลเซียส ความเป็นกรดค่างที่เหมาะสมกับการทำงานเปลี่ยนจาก 4.5 เป็น 5.0 สามารถทำงานได้ที่ช่วงความเป็นกรดด่างกว้างขึ้นที่ 4.5-6.0 มีความเสถียรต่ออุณหภูมิและความเป็นกรดด่างมากขึ้น และค่า K[subscript M] ของเอนไซม์ตรึงมีค่ามากกว่าเอนไซม์อิสระที่ 0.002 และ 0.0009 มิลลิโมลาร์ ตามลำดับ และเมื่อนำมาใช้ซ้ำพบว่ามีแอคติวิตีเหลืออยู่ 25% หลังจาการใช้รอบที่ 6

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The parameter of immobilization of dextranase such as pH, enzyme concentration, glutaraldehyde concentration and contact time on immobilization of dextranase in shake flask and fluidized bed reactor were studies. The properties of the immobilized dextranase such as optimum pH, temperature, thermal stability, pH stability, Michaelis constant (K[subscript m]) and reusability were also studied. The optimum conditions for the preparation of immobilized dextranase in fluidized bed reactor were with 2.5% by volume of glutaraldehyde and the maximal enzyme loading on sand was 0.4 to 1.5 mg/g.sand (dry weight). Immobilization was performed at room temperature with agitation speed 200 rpm for shake flask and aeration rate at 2.0 vvm for immobilization in fluidized bed reactor. Times and pH for glutaraldehyde cross-linking were 120 mins in shake flask and 60 mins in reactor at pH 7.0 and immobilizing steps were 45 mins for shake flask and 30 mins in reactor at pH 4.0. Compared with free dextranase, the immobilized dextranase showed similar optimal temperature (55 degree celcius), shift in pH optimum, the immobilized dextranase was found to be at pH 4.5. The K[subscript m] value of the immobilized and free dextranase was found to be at 0.002 mM and 0.0009 mM respectively. Following repeated use, the immobilized dextranase retained 25% of initial activity after the sixth hydrolysis cycle

Link to Full Text

Share

COinS