Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาสิ่งทดแทนอาหารเพาะเชื้อที่มีนมเป็นองค์ประกอบและการหาภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิต Bifidobacterium animalis

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Development of substitute for milk-base medium and optimization for production of Bifidobacterium animalis

Year (A.D.)

2012

Document Type

Thesis

First Advisor

ณัฏฐา ทองจุล

Second Advisor

บัณฑิต ฝั่งสิทธุ์

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เทคโนโลยีชีวภาพ

DOI

10.58837/CHULA.THE.2012.789

Abstract

งานวิจัยนี้ดำเนินการเพื่อพัฒนาสูตรอาหารทดแทนอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีนมเป็นองค์ประกอบ ในการเลี้ยงเชื้อ B. animalis TISTR 1925 โดยคัดเลือกองค์ประกอบเบื้องต้นด้วยวิธี 23 full factorial design เพื่อเลือกองค์ประกอบที่สำคัญในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ส่งผลต่อการเจริญของเชื้อ ประกอบด้วยกากน้ำตาล สารสกัดจากยีสต์และยูเรีย จากผลการวิเคราะห์ทางสถิติพบว่าสารสกัดจากยีสต์ และความสัมพันธ์ระหว่างกากน้ำตาลกับสารสกัดจากยีสต์ให้ผลต่อการเจริญของเชื้อ แต่ยูเรียและความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบไม่มีผลต่อการเจริญของเชื้อ โดยสมการหลายตัวแปรระบุว่าเมื่อเพิ่มปริมาณสารสกัดจากยีสต์จะส่งผลต่อการเจริญเพิ่มขึ้นแต่ถ้าเพิ่มปริมาณกากน้ำตาลจะส่งผลต่อการเจริญลดลง ดังนั้นจึงใช้วิธีการแบบ Steepest ascent เพื่อหาแนวโน้มของอัตราส่วนระหว่างองค์ประกอบทั้ง 2 ชนิดในอาหารเลี้ยงเชื้อ จากการทดลองได้ค่าความเข้มข้นของกากน้ำตาล 46.4 กรัมต่อลิตร และสารสกัดจากยีสต์ 10 กรัมต่อลิตร สามารถให้ค่าความเข้มข้นของเซลล์ได้สูงสุด จึงนำค่าอัตราส่วนที่ได้มาหาค่าความเข้มข้นขององค์ประกอบที่เหมาะสมด้วยวิธีการออกแบบการทดลองแบบ Central Composite Circumscribed (CCC) พบว่ากากน้ำตาล 46.5 กรัมต่อลิตร และสารสกัดจากยีสต์อยู่ที่ 8 กรัมต่อลิตร เป็นปริมาณที่เหมาะสมที่ให้ความเข้มข้นของเซลล์สูงสุด เมื่อทดสอบจริงพบว่าให้ความเข้มข้นของเซลล์สูงถึง 9.2495 log10 โคโลนีต่อมิลลิลิตร สำหรับต้นทุนของวัตถุดิบในสูตรอาหารพบว่าถูกกว่าอาหาร Milk based 20.36 เปอร์เซ็นต์ และถูกกว่าอาหาร MRS 69.51 เปอร์เซ็นต์ จึงนำสูตรอาหารทดแทนมาศึกษาภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเลี้ยงเชื้อในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพขนาด 15 ลิตร พบว่าค่าความเร็วรอบในการกวนที่ 200 รอบต่อนาที ค่า pH ที่ 6.0 ให้ค่าอัตราการเจริญจำเพาะที่ 0.9835 ต่อชั่วโมง และปริมาณความเข้มข้นของเซลล์สูงสุดที่ 9.3116 log10 โคโลนีต่อมิลลิลิตร

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This study was carried out for development of substitute for milk based medium for production of B. animalis TISTR 1925. An initial screening using a 23 full factorial design was used to identify the impact on cultures of the various components of the medium which were molasses, yeast extract and urea. Statistical analysis suggested that yeast extract and interaction of molasses and yeast extract had a significant positive effect on growth whereas urea variable and another interaction terms had negative effect. The regression equation indicates that increasing of yeast extract concentration would increase of bacterial growth, whereas increasing of molasses concentration would decrease of bacterial growth. Therefore, steepest ascent is used to investigate the ration of molasses and yeast extract. The results indicated that the highest viable cell count was obtained at molasses and yeast extract concentration 46.4 g/L and 10 g/L, respectively. The medium optimization by using a central composite circumscribed (CCC) design, indicated the optimum points of 46.5 g/L molasses and 8 g/L yeast extract. The repeated experiments were performed to verify the predicted optimum, viable cell count of 9.2495 log10 cfu/mL. The calculated cost of the raw materials used in the substituted medium developed could reduce cost effectively by 20.36 % and 69.51 % comparing to the milk based medium and MRS broth, respectively. The condition to improve the cultivation in a substituted medium developed the growth performance in a 15 L fermenter. The growth performance was improved when the culture condition at agitation speed 200 rpm and pH 6.0, specific growth rate of 0.9835 h-1 and maximum viable cell count of 9.3116 log10 cfu/mL.

Link to Full Text

Share

COinS