OPTIMIZATION OF INULINASE PRODUCTION BY FUNGI ISOLATED GARLIC POWDER

Abstract

Inulinase is an enzyme that cleaves the β-2,1 fructosidic bond of inulin to produce fructose. Currently, inulinase has received more attentions and widely used in industrial food processing. Garlic is known as available agricultural source with high inulin content. Therefore, the researcher has been interested in screening of microorganisms that capable producing inulinase from garlic cloves and dehydrated garlic pulp. In preliminary screening of inulinase producing fungi, 10 isolated fungi able to generate clear zones on selective media. Fungal isolated from garlic cloves were 6 isolates, such as IS1, IS2, IS4, IS7,IS11, and IS13, while 4 isolates from dehydrated garlic bulbs, such as IS3, IS5, IS8 and IS10. Analysis the inulinase activity of these isolates found that IS13 showed the highest enzymatic activity at 0.109±0.006 Unit/ml. Identification of this fungal strain by molecular technique using ITS sequence was found that IS13 showed 100% identity to Penicillium citrinum strain NZD-mf99 (GenBank accession number KM278047.1). For increasing the inulinase production, optimum condition was determined. It was found that the P. citrinum IS13 growing in selective medium supplemented with 20g/L of inulin, adjust pH to 5.5 and culture for 7 days could produce the highest inulinase activity at 0.128±0.006 Unit/ml which higher than control condition approximately 17.43%. Interestingly, not only pure inulin, the fungal P. citrinum identified in this study could be used dried garlic residue as a carbon source for producing the inulinase.

อินนูลินเนสเป็นเอนไซม์ที่ตัดพันธะ β-2,1 ฟรุคโตไซด์ของอินนูลินเพื่อผลิตน้ำตาลฟรุกโตส ในปัจจุบันเอนไซม์อินนูลินเนสเป็นที่นิยมใช้กระบวนการผลิตอาหารในระดับอุตสาหกรรมและได้รับความสนใจอย่างมาก ซึ่งในกระเทียมเป็นแหล่งวัตถุดิบที่มีปริมาณของอินนูลินสูงและเป็นพืชเกษตรที่หาได้ง่าย ดังนั้นผู้วิจัยจึงสนใจศึกษาการคัดแยกจุลินทรีย์ที่สามารถผลิตเอนไซม์อินนูลิเนสจากกระเทียมและกากกระเทียมอบแห้ง โดยทดสอบความสามารถในการย่อยของอินนูลินเบื้องต้น สามารถคัดแยกเชื้อที่ย่อยอินนูลินได้จากการเกิดบริเวณใสรอบโคโลนีที่เจริญในอาหารแข็ง selective medium ได้ทั้งหมด 10 ไอโซเลท พบเชื้อที่แยกจากกากกระเทียมทั้งหมด 4 ไอโซเลท ได้แก่ IS3, IS5, IS8 และ IS10 ส่วนเชื้อที่แยกจากกระเทียมทั้งหมด 6 ไอโซเลทได้แก่ IS1, IS2, IS4, IS7, IS11, และ IS13 จากการวิเคราะห์ค่ากิจกรรมเอนไซม์อินนูลินเนสของเชื้อทั้งหมด พบว่าไอโซเลท IS13 มีค่ากิจกรรมเอนไซม์สูงที่สุด เท่ากับ 0.109±0.006 U/mL จากการวิเคราะห์สายพันธ์ของไอโซเลท IS13 ด้วยวิธีทาง ชีวโมเลกุล โดยใช้ลำดับนิวคลีโอไทด์บริเวณ ITS พบว่า IS13 มีความเหมือนกับรา Penicillium citrinum สายพันธุ์ NZD-mf99 (KM278047.1) เท่ากับ 100 เปอร์เซนต์ เมื่อศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซม์อินนูลินเนสของราไอโซเลตนี้ พบว่า การเลี้ยงราในอาหารเหลว ที่เติมอินนูลินความเข้มข้น 20 g/L ปรับค่า pH 5.5 เป็นระยะเวลา 7 วัน ให้ค่ากิจกรรมเอนไซม์สูงสุดที่ 0.128±0.006 U/mL ซึ่งเพิ่มขึ้นจากสภาวะตั้งต้น 17.43% จากการศึกษากิจกรรมของเอนไซม์อินนูลินเนสโดยใช้แหล่งคาร์บอนจากกากกระเทียมแห้งและควบคุมสภาวะที่เหมาะสมตามที่ศึกษาได้เบื้องต้น พบว่า แหล่งคาร์บอนจากกากกระเทียมให้กิจกรรมเอนไซม์ อินนูลินเนสเทียบเท่ากับการใช้แหล่งคาร์บอนจากอินนูลิน