การคัดเลือกเชื้อราจากป่าพรุควนเคร็งที่สร้างเอนไซม์ที่มีประโยชน์ทางอุตสาหกรรม : รายงานการวิจัย = Screening of fungi from kuankreng peatlands which produce extracellular industrially important enzymes

Abstract

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงคืเพื่อคัดเลือกเชื้อราที่แยกได้จากพืช ดิน และน้ำ ในป่าพรุควนเคร็ง จังหวัดนครศรีธรรมราช ที่มีความสามารถในการสร้างเอนไซม์ที่มีประโยชน์ทางอุตสาหกรรม 7 ชนิด คือ อะไมเลส เซลลูเลส ไคติเนส แลคเคส ไลเปส โปรติเอส และไทโรซีเนส ผลการศึกษาพบว่า จากจำนวนเชื้อราที่แยกได้จากป่าพรุควนเคร็งทั้งหมด 1,013 ไอโซเลต สามารถคัดเลือกเชื้อราที่สามารถเจริญได้ดี โดยให้ค่าเส้นผ่าศูนย์กลางโคโลนีเมื่อเลี้ยงบนอาหารเลี้ยงเชื้อ potato dextrose agar เป็นเวลา 7 วัน มากกว่าหรือเท่ากับ 5 เซนติเมตร ได้จำนวน 417 ไอโซเลต เมื่อนำเชื้อดังกล่วไปทดสอบการสร้างเอนไซต์ ด้วยวิธี culture plate method วัดผลโดยการคำนวณหาค่า extracellular production ratio (EPR) ซึ่งเป็นค่าอัตราส่วนระหว่างเส้นผ่าศูนย์กลาง clear zone หรือ color zone ต่อค่าเส้นผ่าศูนย์กลางของโคโลนีเชื้อรา ผลการศึกษาพบว่ามีเชื้อรา 211 ไอโซเลต ที่มีความสามารถในการสร้างเอนไซม์ได้ 1 – 3 ชนิด ซึ่งเป็นเชื้อราที่สร้างเอนไซม์ 1 ชนิด มากที่สุด จำนวน 159 ไอโซเลต (38.1%) สร้างเอนไซม์ 2 ชนิด จำนวน 35 ไอโซเลต (8.4%) และสร้างเอนไซม์ 3 ชนิด จำนวน 35 ไอโซเลต (40.1%) จำนวน 17 ไอโซเลต เชื้อราป่าพรุที่นำมาทดสอบหาความสามารถสร้างเอนไซม์เซลลูเลสได้มากที่สุด โดยมีเชื้อราที่สร้างเอนไซม์นี้ได้จำนวน 123 ไอโซเลต (29.5%) รองลงมาคือเอนไซม์ไลเปส ซึ่งมีเชื้อราที่สร้างได้จำนวน 80 ไอโซเลต (19.2%) มีเชื้อราป่าพรุจำนวน 40 (9.6%) และ 23 (5.5%) ไอโซเลต ที่สามารถสร้างเอนไซม์ไทโรซิเนสและเอนไซม์อะไมเลตได้ตามลำดับ เชื้อราป่าพรุสามารถสร้างโปรติเอสและแลคเคสได้น้อย โดยมีเชื้อราเพียง 18 (4.3%) และ 10 ไอโซเลต (2.4%) ที่สามารถสร้างเอนไซม์นี้ได้ตามลำดับ และไม่มีเชื้อราป่าพรุใดที่สามารถสร้างเอนไซม์ไคติเนสได้ เมื่อนำเชื้อราจำนวน 7, 8 และ 28 ไอโซเลต ที่มีค่า EPR ในการทดสอบการสร้างเอนไซม์อะไมเลส เซลลูเลส และไลเปส เชื้อรา ≥ 2 และที่มีค่า EPR ในการทดสอบการสร้างเอนไซม์โปรติเอส แคลเคส และโทโรซิเนส สูงสุดจำนวนชนิดละ 5 ไอโวเลต ไปจำแนกชนิดโดยอาศัยลักษณะทางสัณฐานวิทยา ผลการศึกษาพบว่า จากจำนวนเชื้อราที่นำมาจำแนก 53 ไอโซเลต พบเป็นเชื้อราที่มีการสร้างสปอร์และสามารถจำแนกชนิดได้จำนวน 43 ไอโซเลต อยู่ใน division Eumycota ใน sub- division Deuteromycotina โดยจัดเป็นเชื้อราในกลุ่ม Hyphomycetes จำนวน 42 ไอโซเลต ได้แก่ Aspergillus spp. (n=20), Penicillium spp. (n=9), Trichoderma spp. (n=7), Fusarium spp. (n=3), Acremonium spp. (n=2) และ Paecilomyces spp. (n=1) และเชื้อราเป็นใน sub- division Zygomycotina อยู่ในกลุ่ม Zygomycetes จำนวน 1 ไอโซเลต ได้แก่ Gongronella sp. นอกจากนั้นพบเชื้อราที่ไม่สร้างสปอร์ (mycelia sterilia) จำนวน 10 ไอโซเลต เมื่อนำค่า EPR ในการทดสอบมาสร้างเอนไซม์แต่ละชนิด สูงสุด 5 ไอโซเลตแรกมาจำแนกชนิดโดยอาศัยลักษณะทางชีวโมเลกุล ผลการศึกษาพบว่าให้ผลสอดคล้องกับผลจากการจำแนกด้วยวิธีการทางสัณฐานวิทยา ผลการศึกษาในครั้งนี้แสดงให้เห็นว่า ป่าพรุควนเคร็งเป็นแหล่งของเชื้อราที่มีความสามารถในการสร้างเอนไซม์ที่มีประโยชน์ทางอุตสหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเอนไซม์ เซลลูเลส ไลเปส และอะไมเลส. This study aim to screen for plant-, soil- and water-isolated fungi from Kuankreng Peatlands in Nakhon Si Thammarat province that can produce 7 types of usefui industrial enzyme including amylase, cellulose, chitinase, laccase, lipase, protease and the tyrosinase. The result show that, form totally 1,013 isolates of fungi, 417 isolates that show the diameter of growth at least 5 cm. in potato dextrose agar for 7 days were selected. The enzyme production of selected fungi was tested by Culture plate method. The result of extracellular enzyme production ratio (EPR) was determined by calculation of ratio between diameter of clear zone or color zone and diameter of fungal colony. Result found 211 isolates that can produce 1 – 3 types of enzyme, 159 isolates (38.1%) produce 1 enzyme, 35 isolates (8.4%) produce 2 enzyme and 17 isolates (4.1%) produce 3 enzyme. The most of the tested peatland fungi produce cellulose enzyme. The amount of fungi that produce this enzyme is 123 isolates (29.5%), followed by lipase from 80 isolates (19.2%). Tyrosinase from 40 isolates (9.6%), and enzyme from 23 isolates (5.5%). A few amounts of isolates fungi can produce protease and laccase with 18 (4.3%), and 10 isolates (2.4%), respectively, and all of the selected fungi can not produce chitinase enzyme. The selected fungi of 7, 8 and 28 isolates that give value ≥ 2 for amylase, cellulose, and lipase production and 5 isolates fungi showing highest EPR value for each protease, laccase and tyrosinase enzyme production were identified by their morphology. Result show that 43 from selected 53 isolates are sporulating fungi, 42 isolate can be classified into division Eumycota, sub- division Deuteromycotina, form-class Hyphomycetes including Aspergillus spp. (N = 20), Penicillium spp. (N = 9), Trichoderma spp. (N = 7), Fusarium spp. (N = 3), Acremonium spp. (n = 2) and Paecilomyces spp. (n = 1). One isolates was classified into sub- division Zygomycotina class Zygomycetes which is Gongronella sp. In addition, 10 isolates were foune to be non-sporulatine fungi (mycelia sterilia). Five isolates of that show highest EPR value for each enzyme production were identified by biomolecular character and the result is consistent with morphological identification. The results of this study show that. Kuan kreng peatlands is the source of fungi that can produce useful industrial enzyme especially cellulose, lipase and amylase.