วิกฤติพลังงานเป็นปัญหาที่ทุกภาคส่วนร่วมกันหาทางออก โดยเฉพาะอย่างยิ่งภาคอุตสาหกรรมที่มีการใช้พลังงานมากที่สุด โดย ไบโอเอทานอล เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ได้รับความนิยมอย่างมากในประเทศไทย ทำให้เกิดการพัฒนาวิธีการต่าง ๆ เพื่อยกระดับคุณภาพพลังงานขึ้น โดยหนึ่งในปัจจัยหลัก คือ เอนไซม์ที่ใช้ในการย่อยสลาย ซึ่งปัจจุบันใช้เอนไซม์จากเชื้อรา Aspergillus niger (AnBG) ซึ่งมีข้อจำกัดในการใช้งาน
จากรายงานการวิจัย ‘การปรับปรุงสมบัติของเอนไซม์เบต้า-กลโคซิเดสเพื่อใช้สลายวัสดุชีวมวล ในการผลิตไบโอเอทานอล’ โดย ภาควิชาชีวเคมี มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ รายงานถึงข้อจำกัดของเอนไซม์ AnBG ที่มีความจำเพาะสูง รวมถึงอ่อนไหวต่ออุณหภูมิ ทำให้เกิดแนวคิดในการพัฒนาเอนไซม์ดังกล่าวขึ้นภายใต้แนวคิด
- ตอบสนองต่อสารตั้งต้นที่หลากหลายยิ่งขึ้น
- มีความเสถียรต่ออุณหภูมิสูง
- ทำให้เอนไซม์สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีกครั้ง
ผลการวิจัยสามารถให้โครงสร้าง AnBG เบื้องต้นเกิดการกลายพันธุ์และสามารถย่อยสลายน้ำตาลที่เป็นสารตั้งต้นได้หลากหลายมากขึ้น พบว่าเอนไซม์กลายพันธุ์ Y286F ตอบสนองต่อน้ำตาล 4 ชนิดที่นำมาใช้เป็นสารตั้งต้นในการทดสอบ เมื่อทดสอบเพิ่มเติมพบว่าการทำงานร่วมกับเอนไซม์กลายพันธุ์ Y286W ได้ปริมาณกลูโคสสูงสุด สำหรับเอนไซม์กลายพันธุ์ P144C-D614C และ A474C-N521C มีความเสถียรต่ออุณหภูมิและ pH ช่วงเบสสูงกว่า AnBG ดั้งเดิม โดยมีแนวโน้มในการนำ AnBG ดั้งเดิมที่ได้รับการตรึงรูปด้วย Magnetic Nanoparticles สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้
การวิจัยนี้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการย่อยสลายวัตถุดิบเหลือใช้หรือของเสียจากกระบวนการผลิต ลดต้นทุนด้านพลังงานและการกำจัดของเสียลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากสนใจรายละเอียดเพิ่มเติมหรือต้องการต่อยอดการใช้งานสามารถติดต่อได้ที่ภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตบางเขน
ที่มา:
- สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ
