การศึกษาสมบัติของเอนไซม์แมนนาเนส จากแบคทีเรียที่มีศักยภาพในการย่อยแมนแนน

ผู้แต่ง

  • ขวัญคณิศร์ อินทรตระกูล คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏเลย

DOI:

https://doi.org/10.14456/lsej.2025.4

คำสำคัญ:

การศึกษาคุณสมบัติของเอนไซม์, แมนแนน, แนนนาเนส, แบคทีเรียที่ผลิตเอนไซม์แมนนาเนส

บทคัดย่อ

เอนไซม์แมนนาเนสเป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ย่อยพอลิแซคคาไรด์ประเภทแมนแนนซึ่งนำมาใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมหลากหลายด้าน เอนไซม์แมนนาเนสผลิตได้จากจุลินทรีย์หลายชนิดโดยเฉพาะแบคทีเรีย โดยเอนไซม์จากจุลินทรีย์แต่ละชนิดจะมีสมบัติที่แตกต่างกัน งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อคัดเลือกแบคทีเรียที่มีศักยภาพสูงในการผลิตเอนไซม์แมนนาเนสจากแบคทีเรียที่คัดแยกได้จากบริเวณที่มีกากมะพร้าวเหลือทิ้ง รวมถึงการจัดจำแนกสายพันธุ์ และศึกษาสมบัติของเอนไซม์ของแบคทีเรียที่คัดเลือกได้ จากการวิจัยพบว่าไอโซเลต KD109 แสดงกิจกรรมของเอนไซม์สูงสุดเท่ากับ 1.58 ยูนิตต่อมิลลิลิตร ซึ่งจากการจัดจำแนกสายพันธุ์ของไอโซเลต KD109 โดยการวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์
ของ 16S rRNA พบว่ามีความเหมือนกับลำดับนิวคลีโอไทด์ของ Klebsiella pneumoniae มากกว่า 99% และเมื่อศึกษาสมบัติของเอนไซม์แมนนาเนสจากเชื้อดังกล่าวพบว่าเอนไซม์มีอุณหภูมิและพีเอช
ที่เหมาะสมในการทำงาน คือ 50 องศาเซลเซียส และพีเอช 6 นอกจากนี้จากการศึกษาความจำเพาะ
ของเอนไซม์ต่อสารตั้งต้นชนิดต่าง ๆ พบว่าเอนไซม์มีความจำเพาะสูงสุดต่อสารประกอบประเภทแมนแนน ได้แก่ คอนยัค รองลงมาเป็นโลคัสบีนกัม นอกกจากนี้ยังแสดงกิจกรรมต่อกากมะพร้าวซึ่งเป็นวัตถุดิบเหลือทิ้งที่มีแมนแนนเป็นองค์ประกอบอยู่ในปริมาณสูง จากงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่า K. pneumoniae KD109 มีศักยภาพในการเป็นแหล่งผลิตเอนไซม์แมนนาเนส ซึ่งสามารถนำเอนไซม์นี้ไปประยุกต์ใช้ในการย่อยวัตถุดิบที่มีแมนแนนเป็นองค์ประกอบเพื่อนำไปใช้ประโยน์ในด้านต่าง ๆ ต่อไป

เอกสารอ้างอิง

Aekkawatchai N, Chantorn S. Effect of cultural conditions on the production of mannanase and xylanase produced by bacteria isolated from Kanchanaburi organic rice field. Burapha Science Journal 2019;24(2):768-781.

Ariandi, Yopi, Meryandini A. Enzymatic hydrolysis of copra meal by mannanase from Streptomyces sp. BF3.1 for the production of mannooligosaccharides. HAYATI Journal of Biosciences 2015;22(2):79-86.

Balasubramaniam K. Polysaccharides of the kernel of maturing and mature coconuts. Journal of Food Science 1976;41:1370-1373.

Chantorn S, Piyapittayanun C. Production and application of microbial mannanases. Thai Science and Technology Journal 2012;20(4):365-377.

Chauhan PS, Puri N, Sharma P, Gupta N. Mannanases: Microbial sources, production, properties and potential biotechnological applications. Applied Microbiology and Biotechnology 2012;93:1817-1830.

Chen C, Li K, Li T, Li J, Liu Q, Yin, H. Identification and characterization of a novel mannanase from Klebsiella grimontii. Bioengineering 2023;10(10):1230.

Cheng L, Duan S, Feng X, Zheng K, Yang Q, Liu Z. Purification and characterization of a thermostable

-mannanase from Bacillus subtilis BE-91: Potential application in inflammatory diseases. Hindawi Publishing Corporation 2016;2016:6380147.

Dataintelo. Mannanase Market. Available at: https://dataintelo.com/report/global-mannanase-market. 2024. Accessed January 9, 2025.

Dawood A, Ma K. Application of microbial -mananases. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2020;8:598630.

Dhawan S, Kaur J. Microbial mannanases: An overview of production and applications. Critical Reviews in Biotechnology 2007;27:197-216.

Moreira LRS, Filho EXF. An overview of mannan structure and mannan-degrading enzyme systems. Applied Microbiology and Biotechnology 2008;79:165-178.

Hlalukana N, Magengelele M, Malgas S, Pletschke BI. Enzymatic conversion of mannan-rich plant waste biomass into prebiotic mannooligosaccharides. Foods 2021;10(9):2010.

Jana UK, Suryawanshi RK, Prajapati BP, Soni H, Kango N. Production optimization and characterization of mannooligosaccharide generating -mannanase from Aspergillus oryzae. Bioresource Technology 2018;268:308-314.

Kango N, Jana UK, Choukade R, Nath S. Advances in prebiotic mannooligosaccharides. Current Opinion in Food Science 2022;47:100883.

Kim S, Lee MH, Lee ES, Nam YD, Seo DH. Characterization of mannanase from Bacillus sp., a novel Codium fragile cell wall-degrading bacterium. Food Science and Biotechnology 2018;27(1):115-122.

Lau SYL, Halim MA, Telajan ERAD, Ling CMV. Emericella nidulans (4DP5), Cladosporium herbarum (7DF12) and Bacillus subtilis improve the nutritional value of palm kernel cake (PKC) through solid-state fermentation (SSF). Malaysian Journal of Microbiology 2022;18(4):455-462.

Liu Y, Liu Y, Cao Y, Wang C. Pretreatment of palm kernel cake by enzyme-bacteria and its effects on growth performance in broilers. Animals 2025;15(2):116.

Miller GL. Use of dinitrosalicyclic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry 1959;31:426-428.

Olaniyi OO, Arotupin DJ. Isolation and screening of mannanase producing bacteria from agricultural waste. British Microbiology Research Journal 2013;3(4):654-663.

Pangsri P. Characterization of mannanase from Bacillus circulans NT 6.7 and its application in mannooligosaccharides preparation. Doctor of Philosophy (Biotechnology), Graduate School, Kasetsart University; 2014.

Pangsri P, Wuttipornpun T, Songserm W. Mannanase and cellulase production from agricultural waste by Bacillus subtilis P2-5 strain. Applied Science and Engineering Progress 2021;14(3):425-431.

Phothichitto K, Nitisinprasert S, Keawsompong S. Isolation, screening and identification of mannanase producing microorganisms. Kasetsart Journal (Natural Science) 2006;40:26-38.

Puengsawad P, Piyapittayanun C, Sawangwan T, Chantorn S. Characterization of Bacillus subtilis GA2(1) mannanase expressed in Escherichia coli Rosetta (DE3) for enzymatic production of manno-oligosaccharides from spent coffee grounds and in vitro assessment of their prebiotic properties. Agriculture and Natural Resources 2021;55:319-330.

Raita M, Ibenegbu C, Champreda V, Leak DJ. Production of ethanol by thermophilic oligosaccharide utilising Geobacillus thermoglucosidasius TM242 using palm kernel cake as a renewable feedstock. Biomass and Bioenergy 2016;95:45–54.

Ratnakomala S, Kahar P, Kashiwagi N, Lee J, Kudou M, Matsumoto H, et al. Manno-oligosaccharide production from biomass hydrolysis by using Endo-1,4--Mannanase (ManNj6-379) from Nonomuraea jabiensis ID06-379. Processes 2022;10:269.

Sathitkowitchai W, Nitisinprasert S, Keawsompong S. Improving palm kernel cake nutrition using enzymatic hydrolysis optimized by Taguchi method. 3 Biotech 2018;8:407.

Shukor H, Abdeshahian P, Al-Shorgani NKN, Hamid AA, Rahman NA, Kalil MS. Saccharification of polysaccharide content of palm kernel cake using enzymatic catalysis for production of biobutanol in acetone-butanol-ethanol fermentation. Bioresource Technology 2016;202:206-213.

Singh S, Singh G, Khatri M, Kaur A, Arya SK. Thermo and alkali stable -mannanase: Characterization and application for removal of food (mannans based) stain. International Journal of Biological Macromolecules 2019;134(1):536-546.

Titapoka S, Keawsompong S, Haltrich D, Nitisinprasert S. Selection and characterization of mannanase-producing bacteria useful for the formation of prebiotic manno-oligosaccharides from copra meal. World Journal of Microbiology and Biotechnology 2008;24:1425-1433.

Yamabhai M, Sak-Ubol S, Srila W, Haltrich D. Mannan biotechnology: from biofuels to health. Critical Reviews in Biotechnology 2016;36(1):32-42.

Yaqoob MU, Yousaf M, Khan MI, Wang M. Effect of β-Mannanase supplementation on growth performance, ileal digestibility, carcass traits, intestinal morphology, and meat quality in broilers fed low-ME diets. Animals: an open access journal from MDPI 2022;12(9):1126.

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

2025-06-10

รูปแบบการอ้างอิง

อินทรตระกูล ข. . . (2025). การศึกษาสมบัติของเอนไซม์แมนนาเนส จากแบคทีเรียที่มีศักยภาพในการย่อยแมนแนน. Life Sciences and Environment Journal, 26(1), 51–62. https://doi.org/10.14456/lsej.2025.4

ฉบับ

ประเภทบทความ

Research Articles