Production and characterization of cutinase from tropical fungi and application with detergent for stain and fuzz removal from spun polyester fabrics

การผลิตและลักษณะสมบัติของคิวติเนสจากราเขตร้อนและการประยุกต์ร่วมกับสารซักฟอกสำหรับการขจัดคราบและขนจากผ้าสปันพอลิเอสเทอร์

Name: Taweeporn Sooksai

LCSH: Fungi

LCSH: Microbial enzymes

Abstract: Fungi were isolated from agricultural soil and plant specimens. Twenty three isolates from 44 fungal isolates were found to produce cutinase by using PCL-plate clearing assay and their cutinase activity were investigated. All the cutinase-producing fungi were cultured in liquid mineral medium (LMM) containing PCL or crude cutin extracted from papaya peels, which was a carbon source for cutinase production. Cutinase activity was assayed base on the hydrolysis of paranitrophenyl butarate (p-NPB). It was found that PBURU-T5 gave the highest cutinase activity. The isolate PBURU-T5 was selected for identification based on morphology together with comparative nucleotide sequencing from internal transcribed spacer region of the ribosomal RNA gene (rDNA-ITS) and it was identified as Fusarium falciforme. The optimum conditions for the production of cutinase from F. falciforme PBURU-T5, showed that the culture medium with initial pH at 7.0, incubation temperature 30 °C at 150 rpm with the optimal medium composition consisting of 2.5 g/L cutin extract from papaya peels as a carbon source, 4 g/L peptone as nitrogen source by harvesting on 4 days of incubation provided the highest cutinase activity of 4±0.15 U/ml. The crude cutinase showed the highest enzyme activity at pH 9.0 and temperature 35 °C. For the detergent application, cutinase enzyme (powder form) from F. falciforme PBURU-T5 was mixed with a commercial detergent and was used for oily stain and pill/fuzz removal from spun-polyester fabrics through laundry. Then, the fabric was measured for color values, analyzed for pilling rate, and tested for weight loss and bursting strength loss. When the weight ratio of detergent: enzyme at 1:0.1 was used for fabric washing, oily stain could be completely removed in one washing cycle while fuzzy hair and pill was removed to the acceptable pilling rate of 3-4 (from pilling rate of 1 before washing) in eight washing cycles. After washing, fabric lost 2.68 % of its weight and 8 % of its bursting strength which was not a big concern for polyester wearers.

Abstract: การคัดแยกราจากดินปลูกพืชทางการเกษตรและผิวตัวอย่างพืช ได้ราทั้งสิ้น 44 ไอโซเลต และมี 23 ไอโซเลต ที่สามารถผลิตเอนไซม์คิวติเนสได้ เมื่อนำราที่สร้างวงใสจากการใช้เทคนิค PCL-plate clearing assay ทั้งหมดมาเลี้ยงในอาหารสูตรเกลือแร่ที่มี PCL หรือคิวตินสกัดจากเปลือกมะละกอเป็นแหล่งคาร์บอนมาทำการตรวจสอบแอคติวิตีของคิวติเนส โดยใช้พาราไนโตรฟินิล บิวทาเรต (p-NPB) เป็นสับสเตรท พบว่าไอโซเลต PBURU-T5 ให้ค่าแอคติวิตีสูงสุด จึงคัดเลือกไอโซเลตนี้มาจำแนกรานี้ตามลักษณะสัณฐานวิทยา รวมทั้งการศึกษาลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีนบริเวณ ITS rDNA สามารถระบุได้ว่าราชนิดนี้คือ Fusarium falciforme เมื่อศึกษาถึงภาวะที่เหมาะสมในการผลิตเอนไซม์คิวติเนสจาก F. falciforme PBURU-T5 พบว่า pH เริ่มต้นของอาหารเลี้ยงเชื้อคือ 7.0 โดยบ่มที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ที่ความเร็ว 150 รอบต่อนาที โดยในอาหารเลี้ยงเชื้อใส่คิวตินสกัดจากเปลือกมะละกอความเข้มข้น 2.5 กรัมต่อลิตร เป็นแหล่งคาร์บอนและมีเปปโทนความเข้มข้น 4 กรัมต่อลิตร เป็นแหล่งไนโตรเจน ทำการเก็บเกี่ยวผลผลิตวันที่ 4 ให้แอคติวิตีของเอนไซม์คิวติเนสสูงที่สุดคือ 4±0.15 ยูนิตต่อมิลลิลิตร เมื่อศึกษาสมบัติการทำงานของเอนไซม์คิวติเนสหยาบที่ผลิตได้ พบว่าสามารถทํางานได้ดีที่พีเอช 9.0 อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส ผลิตเอนไซม์คิวติเนสได้สูงสุด ในการนําคิวติเนสหยาบรูปแบบผงมาประยุกต์ใช้ร่วมกับสารซักฟอกแบบผงสำหรับการขจัดคราบและขนบนผิวผ้าสปันพอลิเอสเทอร์ โดยมีการวัดระดับขุยขน ค่าน้ำหนักของผ้าที่หายไปและการสูญเสียความแข็งแรงด้านแรงดันทะลุ พบว่าผงซักฟอกทางการค้าที่ผสมคิวติเนส สามารถนำมาใช้ซักเพื่อช่วยลดคราบและกำจัดขนผ้าพอลิเอสเทอรฺ์ที่ถักด้วยเส้นด้ายใยสั้นจากขนผ้าระดับ 1 เมื่อผ่านการซักปกติ 8 รอบ ผ้าที่ผ่านการซักมีการลดลงของขนผ้าเป็นระดับ 3-4 นอกจากนี้พบว่าน้ำหนักผ้าที่หายไปลดลงเท่ากับร้อยละ 2.68 และมีค่าการสูญเสียความแข็งแรงของผ้าจากค่าแรงดันทะลุร้อยละ 8 ซึ่งไม่มีผลสำคัญต่อความแข็งแรงของผ้าต่อผู้สวมใส่

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Hunsa Punnapayak

Role: Advisor

Name: Sehanat Prasongsuk

Role: Advisor

Name: Usa Sangwatanaroj

Role: Advisor

Created: 2018

Modified: 2025-01-02

Issued: 2025-01-02

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2018.40

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Biotechnology

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5672880723.pdf	2.96 MB

ใช้เวลา

0.052473 วินาที