Production of Peroxidase from Ipomoea pes-caprae (Linn) Sweet for Removal of Phenol Containing Wastewater
โดย น้อมจิตต์ แก้วไทย
วารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี ปีที่ 10ฉบับที่ 2 เดือนมกราคม – เมษายน 2550
บทคัดย่อ(Abstract)
การผลิต เอนไซม์เปอร์ออกซิเดสจากผักบุ้งทะเลเพื่อใช้ในการบำบัดน้ำเสียที่มีฟีนอล พบว่าเอนไซม์หยาบที่สกัดโดยใช้ปราศจากอิออนมีกิจกรรม 25.27 ยูนิต/มิลลิเมตร มีปริมาณโปรตีนเท่ากับ 325.05 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร และมีกิจกรรมจำเพาะเท่ากับ 0.078 ยูนิตต่อมิลลิกรัม เมื่อตกตะกอน ด้วยแอมโมเนียมซัลเฟตที่ความเข้มข้นอิ่มตัวร้อยละ 60 และบริสุทธิ์ต่อด้วยเจลฟิลเตรชันโครมาโครมาโตกราฟี เอนไซม์มีความบริสุทธิ์เพิ่มขึ้น 1.58 และ 10.53 เท่า ตามลำดับสามารถเก็บเกี่ยวเอนไซม์ได้ร้อยละ 69.18 และ 24.93 ตามลำดับ การทำบริสุทธิ์โดยวิธีเอเควีนส ทู-เฟส โดยใช้ระบบที่มีองค์ประกอบของโพลีเอทธิลีนไกลคอล/แอมโมเนียมซัลเฟต/โซเดียมคลอไรด์ร้อยละ 27/6.0/1 น้ำหนัก/ปริมาตร มีสัมประสิทธิ์การแยกส่วนเท่ากับ 0.15 เอนไซม์มีความบริสุทธิ์เพิ่มขึ้น 2 เท่า และเก็บเกี่ยวเอนไซม์เปอร์ออกซิเดสในส่วนล่างได้ 50.54 ยูนิต/มิลลิลิตร คิดเป็นร้อยละ 86.52 เมื่อผ่านเจลฟิลเตรชัน โครมาโตกราฟีเอนไซม์มีความบริสุทธิภาพในการบำบัดฟีนอลในน้ำเสีย พบว่า เอนไซม์ที่ผ่านการทำบริสุทธิ์มาศึกษาประสิทธิ์เพิ่มขึ้น 23 เท่า เก็บเกี่ยวเอนไซม์ได้ร้อยละ 72.51 นำเอนไซม์หยาบมีประสิทธิภาพในการบำบัดฟีนอลในน้ำเสียจำลองที่มีความเข้มข้นของฟินอล 1,000 ไมโครกรัมต่อลิตร มากที่สุด โดยสภาวะที่เหมาะสมต่อการใช้เอนไซม?เปอร์ออกซิเดสจากผักบุ้งทะเลในการบำบัดน้ำเสียจากโรงงานที่มีปริมาณฟีนอล 391 ไม่โครกรัมต่อลิตร คือ การทำปฏิกิริยาโดยใช้เอนไซม์ 0.33 ยูนิตต่อมิลลิลิตร อัตราส่วนระหว่างไฮโดรเจอนเปอร์ออกไซด์ต่อสับสเตรต 0.8 พีเอช 7 อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 4 ชั่วโมง โดยมีประสิทธิภาพการบำบัดฟีนอลร้อยละ 82.34
Crude peroxidase was. extracted from leaves of Ipomoea pes-caprae (Linn). Sweet, using deionized water It was found that the enzyme activity and protein content and specific activity were 25.27 unit/ml. 325.05 mg/ml and 0.078 unit/mg respectively. The enzyme was partially purified by using ammonium sulphate fractionation. and extraction using a polyethylene glycol (PEG) /ammonium sulphate aqueous two-phase system (ATPS). Both partially purified peroxidase were followed by gel filtration on SephadexG-100 column. It was found that peroxidase was precipitated by ammonium sulphate fractionation with 1.85 folds purer than crude enzyme. with a recovery of 69.18%. The enzyme was finally purified about 10.53 folds by gel filtration on Sephadex G-100 column, with a recovery of 24.93%. Variation of phase composition and sodium chloride concentration resulted in the desired reduction in volume of extract and selective partitioning of the enzyme. PEG/ammonium sulphate/sodium chloride (27/6.0/1 w/v) system induced a partition coefficient of 0.15, purification factor of 2 and bottom phase recovery of 86.52%. The enzyme was finally purified about 23 folds by gel filtration on Sephadex G-100 column, with recovery of 72.51 %. Crude enzyme and differently purified enzymes were used for investigating the efficiency of the enzymes to remove phenolic compound from synthetic wastewater. The result showed that the highest phenol removal efficiency was obtained from the crude enzyme. Therefore, it could be used to study on optimum reaction for industrial waste water. The optimum molar ratio of hydrogen peroxide to substrate was 0.8, and enzyme dose was 0.33 D/m!. The optimum pH value of 7, temperature 50°C and time course at 4 hours, resulted in phenol removal efficiency of 82.34%.