Pembangunan sistem pemfermentasian substrat pepejal untuk penghasilan lipase dan kegunaannya untuk mensintesis ester terpena
Loading...
Date
2005-06
Authors
How, Shiao Pau
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Kajian ini bertujuan memilih mikroorganisma yang berupaya menghasilkan
lipase melalui sistem pemfermentasian substrat pepejal untuk digunakan dalam
tindak balas sintesis ester terpena. Oaripada sejumlah 44 jenis pencilan yang
disaring, pencilan USM A 10 yang dikenalpasti sebagai Aspergillus flavus telah
dipilih sebagai kulat yang berpotensi untuk menghasilkan lipase. Aktiviti lipase
telah ditingkatkan dengan pengoptimuman parameter fizikal dan kimia di dalam
sistem kelalang Erlenmeyer dan sistem dulang. Pengoptimuman penghasilan
lipase .di dalam sistem kelalang. Erlen~ey~r yang berisipadu 250 ml
menunjukkan keadaan pengkulturan optimum terdiri daripada 5.0 9 sekam padi ..
dengan saiz 2.0 mm, 5.0 9 hampas kayu, 90% (i/b) kandungan air, 6% (i/b)
minyak bijan, 0.15% (bIb) maltosa, 0.05% (bIb) NH4H2P04, 5 ml inokulum sp~ra
dengan saiz 5 x 105 spora/ml yang dikulturkan selama 24 jam pad a suhu 28°C.
Aktiviti lipase maksimum yang diperolehi adalah 7.00 ± 0.25 U/g substrat
dengan pertumbuhan Aspergillus ffavus USM A 10 sebanyak 0.18 ± 0.01 mg
glukosamina/g substrat. Kajian pengoptimuman ini telah meningkatkan
penghasilan lipase sebanyak 50% dan tiada peningkatan dalam ~ertumbuhan
kulat. Sementara itu, pengkulturan Aspergillus flavus USM A 10 pada sistem
dulang yang bersaiz 297 mm x 200 mm x 60 mm pula mencapai penghasilan
lipase maksimum sebanyak 2.12 ± 0.10 U/g substrat dan pertumbuhan 0.21 ±
0.01 mg glukosamina/g substrat selepas dikultur 96 jam pada suhu 30°C.
Keadaan pengkulturan optimum terdiri daripada 100 9 sekam padi dengan saiz
2.00 mm, 100 9 hampas kayu, 100% (1/b) kandungan air, 100 ml inokulum
sp~ra k.u lat dengansaiz 5 x 103 spora/ml, 6% (i/b) minyak bijan, 100 ml maltosa
yang berpekatan 0.10% (bib), 100 ml NH4H2P04 yang berpekatan 0.04% (bIb)
dan diaduk sekali setiap 24 jam. Oidapati pengadukan di dalam sistem dulang
dengan kadar setiap 24 jam sekali berupaya meningkatkan aktiviti lipase
berbanding dengan sistem pemfermentasian yang tidak diaduk ataupun diaduk
dengan lebih kerap. Pengoptimuman penghasilan lipase dalam sistem dulang
telah meningkatkan penghasilan sebanyak 400% berbanding dengan sebelum
pengoptimuman. Pencirian lipase kasar daripada Aspergillus f1avus USM A 10
menunjukkan suhu dan pH optimum adalah pad a 40°C dan pH 7.0 masingmasing.
Sementara itu, lipase yang dieram pada suhu 4°C menunjukkan
kestabilan sehingga 120 minit, ia juga stabil dalam julat pH 6.5-B.0. Oi samping
itu, penambahan A13+, Mg2+, Mn2+ dan Zn2+ telah meningkatkan aktiviti lipase
sebanyak 200% hingga 725%. Penambahan EOTA pula merencatkan aktiviti
lipase. Kesan penambahan surfaktan menunjukkan aktiviti lipase direncat
sepenuhnya dengan penambahan Span BO pada kepekatan akhir 0.25% (b/i)
dan dengan penambahan Tween 20, Tween 40, Tween BO, Span 20, Triton-
X100 dan SOS pula, perencatan adalah dalam julat 15% - B7.5%. Selain itu,
penggunaan triolein dan tributirin merupakan substrat yang paling sesuai
dihidrolisiskan oleh lipase Aspergillus flavus USM A 10. Lipase ini juga
men.unjukkan ciri kespesifikan kedudukan 1, 3 spesifik. Lipase kasar yang
dihasilkan oleh· Aspergillus f1avus USM A 10 disejuk-bekukeringkan dan
digunakan untuk mensintesis ester terpena. Alkohol terpena dan asid lemak
yang sesuai untuk mensintesis ester terpena oleh lipase adalah geraniol dan
asid butirik. Pengoptimuman ke atas sintesis geranil butirat menunjukkan, di
bawah keadaan optimum 1.0 ml geraniol dan 0.50 ml asid butirik sebagai
substrat,. 4 ml heptana sebagai pelarut, 1.25 9 penapis molekul, 0.25 9 serbuk
lipase dengan aktiviti 4.33 U/g dan digoncang 200 rpm pada 37°C selama 24
jam, memberikan darjah esterifikasi sebanyak 96.30 ± 0.17% dan kandungan
air 0.35 ± 0.08% berbanding dengan 55.50 ± 0.01 % darjah esterifikasi dan
kandungan air 0.41 ± 0.02% sebelum pengoptimuman.
Description
Keywords
Memilih mikroorganisma yang berupaya menghasilkan lipase , melalui sistem pemfermentasian substrat pepejal