การหาภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตพอลิไฮดรอกซีบิวทิเรตจากผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมน้ำตาลอ้อยโดย Azohydromonas lata

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อหาภาวะที่เหมาะสมในการผลิตพอลิไฮดรอกซิบิวทีเรต (Polyhydroxybutyrate, PHB) โดยแบคทีเรีย Azohydromonas lata เริ่มจากการทดลองในระดับขวดเขย่า เพื่อหาความเข้มข้นของแหล่งคาร์บอน และอัตราส่วน ระหว่างคาร์บอนและไนโตรเจน (C/N) ที่เหมาะสม โดยใช้แหล่งคาร์บอนเป็น น้ำตาลทรายขาว และ น้ำตาลทรายดิบ แปร ผันความเข้มข้นเป็น 20 – 40 กรัมต่อลิตร และแปรผัน C/N ในช่วง 5 20 50 100 200 และ ไม่เติมแหล่งไนโตรเจน พบว่าที่ความเข้มข้นของแหล่งคาร์บอน 30 g/l C/N เท่ากับ 200 เป็นภาวะที่เหมาะสมที่สุดโดย A. lata DSM 1122 ชีวสังเคราะห์ PHB ได้ 44% ของน้ำหนักเซลล์แห้งและให้ค่าประสิทธิภาพในการผลิตสูงสุด เท่ากับ 0.066 g-PHB/L/h จากนั้นทำการทดลองในระดับถังหมัก 5 ลิตร ปริมาตรรวม 3 ลิตร เริ่มแรกแปรผันชนิดของแหล่งคาร์บอนที่ใช้ โดยควบคุมความเข้มข้นของซูโครสเป็น 30 g/l C/N เท่ากับ 200 อัตราการให้อากาศ 1vvm อัตราเร็วการกวน 500 rpm ผลการทดลองพบว่า น้ำเชื่อมเหมาะที่จะใช้เป็นแหล่งคาร์บอนทดแทนน้ำตาลทรายขาวได้ โดย ให้ค่าประสิทธิภาพการผลิตเท่ากับ 0.087 g-PHB/L/h จึงใช้น้ำเชื่อมเป็นแหล่งคาร์บอนในการทดลองขั้นต่อไป คือศึกษาผลของปริมาณออกซิเจน โดยควบคุมอัตราการกวนเท่ากับ 500 rpm และแปรผันอัตราการให้อากาศเป็น 0.25 0.5 และ 1.0 vvm จากผลการทดลองพบว่า อัตราการให้อากาศที่ให้ประสิทธิภาพการผลิตสูงสุดคือ 0.5 vvm จากนั้นควบคุมอัตราการให้อากาศเป็น 0.5 vvm และแปรผันอัตราเร็วการกวนในช่วง 200 400 500 และ 600 รอบต่อนาที พบว่าค่าประสิทธิภาพการผลิตสูงสุด เมื่ออัตราเร็วการกวนเท่ากับ 500 รอบต่อนาที การผลิต PHB แบบเฟดแบชภายใต้ภาวะที่เหมาะสมพบว่ามีประสิทธิภาพในการผลิตสูงกว่าการผลิตแบบแบช โดยได้ปริมาณเซลล์สูงสุดเท่ากับ 20.15 กรัมต่อลิตร ปริมาณ PHB เท่ากับ 16.9 กรัม คิดเป็นสัดส่วน PHB ต่อน้ำหนักเซลล์เท่ากับ 83.89% ในขณะที่การผลิตแบบแบชให้ปริมาณ PHB 9.08 กรัมต่อลิตร ซึ่ง PHB ที่ผลิตได้จาก A. lata DSM 1123 ในระดับถังหมัก 5 ลิตรมีอุณหภูมิหลอมเหลวเท่ากับ 178.5°C อุณหภูมิกลาสทรานซิชั่นเท่ากับ 10 °C ค่า Stress at Max.Load เท่ากับ 24.95 MPa ค่า Strain at Max.Load เท่ากับ 1.48 % และ Young’s Modulus เท่ากับ 16191.9 Mpa