การใช้ระบบเบนซาลดีไฮด์อิมัลชั่นในการผลิต PAC ด้วยเซลล์รวมผลิตเอทานอลจากสารสกัดลำไย อบแห้ง The Application of Benzaldehyde Emulsion System in the Production of PAC Using Ethanol Producing Whole Cells from Dried Longan Extract พูนศิริ พระทอง (Poonsiri Phrathong), อุทุมพร อภิวงค์งาม (Utoomporn Apiwongngam), กิติยา แลวงศ์นิล (Kitiya Laewongnin), รณชัย ปรารถนาผล (Ronachai Pratanaphon), นพพล เล็กสวัสดิ์ (Noppol Leksawasdi) บทคัดย่อ ผลการเพาะเลี้ยงกล้าเชื้อ 10 ml ของแบคทีเรียชนิด Zymomonas mobilis TISTR No. 405 เป็นเวลา 72 h ในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีกลูโคสเป็นแหล่งอาหารคาร์บอน เท่านั้น พบว่าผลิตเอทานอลได้สูงที่สุดเท่ากับ 10.6 ± 0.53 g/l อันดับสองคือ Saccharomyces cerevisiae TISTR No (4.54 ± 0.23 g/l) ตามด้วย TISTR No (3.56 ± 0.18 g/l) การเพาะเลี้ยงโดยใช้แหล่งอาหารคาร์บอนเป็น สารสกัดจากลำไยอบแห้งระดับ 100 ml เป็นเวลา 48 h พบว่าจุลินทรีย์ที่ใช้น้ำตาลได้ ทั้งกลูโคส ฟรุกโตส และซูโครส สามารถผลิตเอทานอลได้สูง (g/l) เช่น S. cerevisiae TISTR No (45.0 ± 6.1), TISTR No (37.8 ± 3.1) และ Z. mobilis TISTR No. 550 (28.4 ± 5.6) การทดลอง ไบโอทรานส์ฟอร์ เมชั่นด้วยมวลชีวภาพเปียก 2.01 g/l เทียบเท่ามวลชีวภาพแห้ง ในสภาวะตั้งนิ่ง สำหรับระบบเบนซาลดีไฮด์อิมัลชั่นเป็นเวลา 8 h และระดับ pH 6.5 ที่มีความเข้มข้น ฟอสเฟตบัฟเฟอร์ 0, 300, 600 และ 900 mM พบว่า Candida utilis TISTR No ผลิต PAC ได้ลดลงเมื่อความเข้มข้นฟอสเฟตเพิ่มขึ้น ในขณะที่ S. cerevisiae TISTR No กลับผลิต PAC ได้ดีขึ้นถึงระดับ 1.19 ± 0.01 mM ณ ความเข้มข้น ฟอสเฟต 900 mM Abstract The cultivation of 10 ml Zymomonas mobilis TISTR No. 405 inoculum for 72 h in the cultivation medium with glucose as a sole carbon source resulted in the highest ethanol concentration of 10.6 ± 0.53 g/l. This was followed by Saccharomyces cerevisiae TISTR No (4.54 ± 0.23 g/l) and TISTR No (3.56 ± 0.18 g/l), respectively. The cultivation using 100 ml dried longan extract as a sole carbon source showed that microbes with ability to consume glucose, fructose and sucrose released high level of ethanol (g/l) included S. cerevisiae TISTR No (45.0 ± 6.1), TISTR No (37.8 ± 3.1) and Z. mobilis TISTR No. 550 (28.4 ± 5.6). Biotransformation experiment with an amount of wet biomass equivalent to that of 2.01 g/l dried biomass in a stand still condition for benzaldehyde emulsion system was carried out for a period of 8 h at pH 6.5 by varying phosphate buffer concentration starting from 0, 300, 600, and 900 mM. The PAC production ability of Candida utilis TISTR No was diminished with elevating phophate buffer concentration while the opposite was true for S. cerevisiae TISTR No whose PAC production level of 1.19 ± 0.01 mM was observed at 900 mM phosphate. Results, Discussion & Conclusion ภาควิชาวิศวกรรมอาหาร คณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ (Department of Food Engineering, Faculty of Agro-Industry, Chiang Mai University) Introduction Materials & Methods [Please contact authors for detailed references] Fresh longan contained proteins, a variety of vitamins, and up to 25% (w/w) carbohydrates, the majority of which were in the form of oligosaccharides, that could be metabolized by fermentative microorganisms (Wong & Saichol, 1991). The level of sugars per unit mass of fruit increased when longan was processed through a drying step in order to mitigate its moisture content. The remaining sugars level of processed longan depended on the extent of Maillard reaction at 65 – 70 o C, during which sugars reacted with amino acids and eventually led to the production of melanoidin (UBC, 2005). The objectives of current study were to (1) investigate the ability of 15 microbial strains for ethanol production in a stand still condition with the presence of dried longan extract and nitrogen sources as well as (2) evaluate the possibility of performing R-phenylacetylcarbinol, PAC – a precursor for production of the medicinal compounds ephedrine and pseudoephedrine, biotrans- formation in a stand still benzaldehyde emulsion system using the biomass obtained previously. [Please contact authors for detailed references] Five species of microbes and the respective strains were ordered from Thailand Institute of Scientific and Technological Research. The glycerol stock aliquot was transferred to the sterilized inoculum medium of 10 ml. Each culture was stood aside at 25.6 o C (average temperature of Chiang Mai). Further investigation was carried out in a larger scale of 100 ml with dried longan extract as well as corresponding 1.5 folds of nitrogen source concentration used previously in the inoculum medium. The biotransformation was performed at 4 o C in the stand still condition of varying phosphate buffer concentrations from 0, 300, 600 and 900 mM for the period of 8 h with 2.01 g dry biomass equivalent/l. The biotransformation system contained 10 ml liquid volume with 150 mM benzaldehyde and 180 mM sodium pyruvate with additional cofactors of 1 mM TPP & MgSO 4.7H 2 O. The properties of fifteen microbial inocula with an incubation period of 72 h had been characterized. Furthermore, the cultivation of microbes in the stand still condition with dried longan extract as a sole carbon source was also examined and compared to the investigation by Kanchanwong et al. (2008) and Poodtatep et al. (2008) who used different type of carbon sources. The PAC production level of S. cerevisiae TISTR No decreased slightly when the phosphate buffer concentration was increased from 300 to 600 and 900 mM with the similar level of produced PAC to that of TISTR No In addition, Z. mobilis TISTR No. 550 produced much less concentration of PAC relative to the other strains. Acknowledgements The research team would like to express our gratitude to NRCT and TRF who provided us with the funding support (NRCT & TRF Fundings, 2006).