โครงการวิจัย

การศึกษาและทำบริสุทธิ์เอนไซม์เปอร์ออกซิเดสบางส่วนจากเปลือกแตงโมและการประยุกต์ใช้ในการสลายสีย้อม

Study and Partial Purification of Peroxidase from Citrulluslanatusand Dye Decolorization Application

รายละเอียดโครงการ

ปีงบประมาณ 2562
หน่วยงานเจ้าของโครงการ
ลักษณะโครงการ โครงการใหม่
ประเภทโครงการ โครงการเดี่ยว
ประเภทงานวิจัย โครงการวิจัยและพัฒนา
วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) 1 ตุลาคม 2561
วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) 30 กันยายน 2562
วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) 1 ตุลาคม 2561
ประเภททุนวิจัย งบประมาณรายได้
สถานะโครงการ สิ้นสุดโครงการ(ส่งผลผลิตเรียบร้อยแล้ว)
เลขที่สัญญา
เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา ไม่ใช่
เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม ไม่ใช่
บทคัดย่อโครงการ งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการสลายสีย้อม 2 ชนิด คือ เอนไซม์เปอร์ออกซิเดส และโพลีฟีนอลออกซิเดสในสารสกัดหยาบเปลือกแตงโม และความสามารถในการสลายสีย้อมของสารสกัดหยาบเปลือกแตงโมเมื่อถูกตรึงเป็นเม็ดบีทด้วยแคลเซียมอัลจิเนท กิจกรรมของเอนไซม์วัดโดยใช้สับเสตรท pyrogallol ร่วมกับ H2O2 สำหรับเอนไซม์เปอร์ออกซิเดส และ pyrocatechol สำหรับเอนไซม์โพลีฟีนอลออกซิเดส สารสกัดหยาบเปลือกแตงโมถูกทำให้บริสุทธิ์บางส่วนด้วยการตกตะกอนเกลือแอมโมเนียมซัลเฟตที่ความอิ่มตัวร้อยละ 0-100 พบว่า สามารถพบกิจกรรมเอนไซม์เปอร์ออกซิเดส และโพลีฟีนอลออกซิเดสที่ความอิ่มตัวร้อยละ 50-100 และพบไอโซไซม์อย่างน้อย 2 ไอโซไซม์เมื่อแยกบนเจลอิเล็กโตรโฟรีซิสแบบไม่แปลงสภาพ เมื่อศึกษาการสลายสีย้อมของเม็ดบีทที่ตรึงสารสกัดหยาบเปลือกแตงโม พบว่าสารสกัดหยาบเปลือกแตงโมสามารถสลายสีย้อมร่วมกับ H2O2 โดยสามารถสลายสี crystal violet, malachite green, bromophenol blue, methylene blue และ safranin-O ด้วยร้อยละการสลายสี 98.01±0.13, 52.53±0.10, 34.48±0.10, 33.92±0.39 และ 25.85±0.20 ตามลำดับ และการสลายสีโดยปราศจาก H2O2 ของเม็ดบีทสามารถสลายสี bromothymol blue, crystal violet, malachite green และ congo red ได้ ด้วยร้อยละการสลายสีเท่ากับ 74.24±0.35, 81.07±0.71, 84.58±0.23 และ 91.85±0.40 ตามลำดับ เม็ดบีทที่ตรึงสารสกัดหยาบเปลือกแตงโมจึงถูกนำไปศึกษาต่อโดยการศึกษาระยะเวลาในการสลายสี พบว่าสี congo red สามารถสลายได้เร็วที่สุด โดยใช้เวลาในการสลายเพียง 2.5 ชั่วโมง เมื่อนำเม็ดบีทไปบ่มที่พีเอชต่าง ๆ (3 4 5 6 7 8 9 และ 10) เม็ดบีทมีรูปร่างพองเมื่อบ่มในพีเอช 3-8 แต่ยังคงสลายสีคองโกเรดได้ โดยสามารถสลายสีได้เมื่อผ่านการบ่มในช่วงพีเอช 5-10 ได้ 80.00±1.18 - 93.09±0.36 แต่กิจกรรมของเอนไซม์โพลีฟีนอลออกซิเดสลดลงในสารสกัดหยาบ และลดลงในเม็ดบีท เมื่อนำเม็ดบีทไปบ่มที่อุณหภูมิต่าง ๆ (32 (อุณหภูมิห้อง) 40 50 60 70 80 90 และ 100 องศาเซลเซียส) พบว่า เม็ดบีทสามารถสลายสี congo red ได้ทุกอุณหภูมิ ด้วยช่วงร้อยละการสลาย 82.30±2.59 - 92.34±0.32 ในขณะที่เมื่อบ่มที่อุณหภูมิเดียวกันกิจกรรมของเอนไซม์โพลีฟีนอลออกซิเดสในสารสกัดหยาบมีค่าลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และกิจกรรมของเอนไซม์ในเม็ดบีทมีค่าสูงที่สุดเมื่ออุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส และเม็ดบีทมีความสามารถในการใช้ซ้ำได้เพียง 2 รอบ โดยรอบที่ 2 มีร้อยละการสลายสี 74.79±0.32 จากการทดลองความสามารถในการสลายสีย้อมน่าจะมาจากการดูดซับสีของเม็ดบีทแคลเซียมอัลจิเนทและความสามารถในการสลายสีของสารสกัดหยาบโดยน่าจะมาจากกิจกรรมของเอนไซม์เปอร์ออกซิเดส และโพลีฟีนอลออกซิเดส สำหรับการระบุกลไกการสลายสีของเม็ดบีทที่ตรึงสารสกัดหยาบเปลือกแตงโมจำเป็นต้องศึกษาต่อ รวมถึงการนำไปประยุกต์ในการสลายสีย้อมจำเป็นต้องปรับปรุงเม็ดบีทให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ซึ่งจะต้องดำเนินการวิจัยต่อไป คำสำคัญ: การสลายสีย้อม สีย้อม เปลือกแตงโม เอนไซม์เปอร์ออกซิเดส
รายละเอียดการนำไปใช้งาน เอนไซม์เปอร์ออกซิเดสและโพลีฟีนอลออกซิเดสในสารสกัดหยาบเปลือกแตงโมสามารถตกตะกอนเกลือแอมโมเนียมซัลเฟตได้ที่ความเข้มข้นอิ่มตัวร้อยละ 50-100 และพบเอนไซม์เปอร์ออกซิเดสและโพลีฟีนอลออกซิเดสมีอย่างน้อย 2 ไอโซไซม์ เมื่อตรึงสารสกัดหยาบเปลือกแตงโมเป็นเม็ด บีทสามารถสลายสีย้อมได้ร้อยละ 91-96 และเม็ดบีทควบคุมสามารถสลายสีย้อมได้ร้อยละ 40-60 โดยเม็ดบีทที่ตรึงสารสกัดหยาบเปลือกแตงโมสามารถสลายสี crystal violet, malachite green, bromophenol blue, methylene blue และ safranin-O ด้วยร้อยละการสลายสี 98.01±0.13, 52.53±0.10, 34.48±0.10, 33.92±0.39 และ 25.85±0.20 ตามลำดับ และการสลายสีโดยปราศจาก H2O2 ของเม็ดบีทสามารถสลายสี bromothymol blue, crystal violet, malachite green และ congo red ได้ ด้วยร้อยละการสลายสีเท่ากับ 74.24±0.35, 81.07±0.71, 84.58±0.23 และ 91.85±0.40 ตามลำดับ โดยสามารถสลายสี congo red ได้ดี และเร็วที่สุดโดยใช้เวลาในการสลาย 2.5 ชั่วโมง เม็ดบีทยังมีความสามารถในการสลายสี congo red ได้หลังการบ่มด้วยพีเอชและอุณหภูมิในช่วงกว้าง โดยสามารถสลายสีได้ช่วงร้อยละ 82.30±2.59 - 92.34±0.32 แต่กิจกรรมของเอนไซม์โพลีฟีนอลออกซิเดสในสารสกัดหยาบและในเม็ดบีทเปลี่ยนแปลงไปมาก และเม็ดบีทมีความสามารถในการใช้ซ้ำได้เพียง 2 รอบ โดยรอบที่ 2 มีร้อยละการสลายสี 74.79±0.32 จากการทดลองความสามารถในการสลายสีย้อมน่าจะมาจากการดูดซับสีของเม็ดบีทแคลเซียมอัลจิเนทและความสามารถในการสลายสีของสารสกัดหยาบโดยกิจกรรมของเอนไซม์เปอร์ออกซิเดส และโพลีฟีนอลออกซิเดส สำหรับการระบุกลไกการสลายสีที่ชัดเจนของเม็ดบีทที่ตรึงสารสกัดหยาบเปลือกแตงโมจำเป็นต้องทำการศึกษาต่อ รวมถึงการนำไปประยุกต์ในการสลายสีย้อมจำเป็นต้องปรับปรุงเม็ดบีทให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
เอกสาร Final Paper(s)
  • -

ทีมวิจัย

ที่ นักวิจัย หน่วยงาน ตำแหน่งในทีม การมีส่วนร่วม (%)
1ดร. ฐิติกร พรหมบรรจงคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราชหัวหน้าโครงการ60
2ผศ. สุวรรณา ผลใหม่คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราชผู้ร่วมวิจัย20
3ผศ.ดร. ธนากรณ์ ดำสุดคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราชผู้ร่วมวิจัย20