Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/69640
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorAssociate Professor Dr. Lalida Shank-
dc.contributor.authorSunutcha Piyamingen_US
dc.date.accessioned2020-08-18T02:45:30Z-
dc.date.available2020-08-18T02:45:30Z-
dc.date.issued2020-04-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/69640-
dc.description.abstractPlant peroxidases are oxidoreductases that play important roles in several plant metabolic processes and are also useful in many applications. Peroxidase is involved in enzymatic browning, change of bioactive phytochemicals, and nutritional value which are the limiting factors for post-harvest process and shelf-life of various rice and cereals. Therefore, characteristics of peroxidase from Thai Black Glutinous Rice (Oryza sativa L. cv. Luem Pua) which is a popularly consumed variety in Northern Thailand were investigated. The rice seeds were germinated for 7 days, followed by crude enzyme extraction. The extract was further separated using two different processes including ammonium sulfate precipitation at 80% saturation and aqueous two-phase extraction. Toyopearl CM-650 cation exchange chromatography was selected for Luem Pua rice peroxidase purification. Elution chromatographic profiles of two purification procedures showed similar pattern that at least two cationic peroxidase isozymes were revealed. Peroxidase activity was assayed using guaiacol as a substrate, while protein content was determined using Bradford assay. Results showed specific activity of purified peroxidase obtained by ammonium sulfate precipitation and Toyopearl CM-650 column of 12.97 unit/mg protein with purification fold of 2.60 and enzyme recovery of 5.67%. While, purified peroxidase obtained by aqueous two-phase extraction and Toyopearl CM-650 column showed specific activity of 1.04 unit/mg protein with purification fold and enzyme recovery of 0.45 and 3.44%, respectively. The major isoform purified by aqueous two-phase partitioning and Toyopearl CM-650 chromatography was analyzed for its physical and catalytic characterization. The molecular weights of purified peroxidase estimated by size exclusion chromatography and SDS-PAGE were 37.5 and 37.6 kDa, respectively. Purified peroxidase showed maximum activity at pH 7.0 with optimum temperature of 30 °C. After incubation for 5 hours, the enzyme showed the highest percentage of residual activity at pH 11.0 with thermal stability between 30 °C and 50 °C. Activity of peroxidase rapidly decreased between pH 2.0 and pH 3.0, while temperature at 70 °C inactivated the enzyme within the first hour. Furthermore, the purified enzyme showed the highest affinity with o-phenylenediamine, followed by o-dianisidine and guaiacol, considering Km values of 10.21 mM, 15.65 mM, and 302.82 mM, respectively. Whereas, guaiacol provided the maximum velocity of purified enzyme with Vmax value of 0.4050 unit/ml. The major isoform of peroxidase purified from seedling of Oryza sativa L. cv. Luem Pua can be inactivated by acidic condition and temperature above 70 °C. This enzyme also has specificity for catalysis when phenolic compounds are used as substrates.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.titlePurification and Characterization of Peroxidase from Thai Black Glutinous Rice (Oryza sativa L. cv. Luem Pua)en_US
dc.title.alternativeการทาบริสุทธิ์และหาสมบัติของเปอร์ออกซิเดสจากข้าวเหนียวดาไทยสายพันธุ์ลืมผัวen_US
dc.typeThesis
thesis.degreemasteren_US
thesis.description.thaiAbstractเปอร์ออกซิเดสในพืช จัดอยู่ในกลุ่มออกซิโดรีดักเทส ซึ่งมีบทบาทสาคัญในกระบวนการ เมแทบอลิซึมต่างๆของพืช รวมถึงมีการนามาประยุกต์อย่างหลากหลาย นอกจากนี้ เปอร์ออกซิเดสยังมีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการเกิดสีน้าตาลที่เกี่ยวข้องกับการทางานของเอนไซม์ การเปลี่ยนแปลงของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในพืช และการลดลงของคุณค่าทางโภชนาการ ซึ่งเป็นปัจจัยสาคัญต่อการเปลี่ยนแปลงหลังการเก็บเกี่ยว รวมถึงการเก็บรักษา และการแปรรูปผลิตภัณฑ์จากข้าวและธัญพืชต่างๆ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงศึกษาสมบัติของเปอร์ออกซิเดสจากข้าวเหนียวดาไทย สายพันธุ์ลืมผัว ซึ่งเป็นข้าวที่กาลังได้รับความนิยมในการบริโภคในภาคเหนือของประเทศไทย การทดลองเริ่มจากการงอกเมล็ดข้าวลืมผัวเป็นเวลา 7 วัน ตามด้วยการสกัดเอนไซม์จากเมล็ดข้าวงอก จากนั้นนาสารสกัดหยาบที่ได้ไปทาบริสุทธิ์เบื้องต้นด้วย 2 กระบวนการ ได้แก่ การตกตะกอนด้วยเกลือแอมโมเนียมซัลเฟตที่ความอิ่มตัวร้อยละ 80 และการสกัดด้วยระบบน้าสองวัฏภาค แล้วจึง ทาบริสุทธิ์ด้วยโครมาโทกราฟีแบบแลกเปลี่ยนไอออนบวก Toyopearl CM-650 โดยการทาบริสุทธิ์ด้วยโครมาโทกราฟีแบบแลกเปลี่ยนไอออนจากทั้งสองกระบวนการ แสดงแบบแผนที่คล้ายกันโดยพบเปอร์ออกซิเดสอย่างน้อย 2 ไอโซไซม์ ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่มีประจุสุทธิเป็นบวกเช่นเดียวกัน การทดสอบแอกทิวิตีของเปอร์ออกซิเดสใช้ไกวอะคอลเป็นซับสเตรต ในขณะที่วิเคราะห์ปริมาณโปรตีนด้วยวิธีแบรดฟอร์ด ซึ่งพบว่าแอกทิวิตีจาเพาะของเปอร์ออกซิเดสหลังการทาบริสุทธิ์จาก การตกตะกอนด้วยเกลือแอมโมเนียมซัลเฟตมีค่าเท่ากับ 12.97 ยูนิตต่อมิลลิกรัมโปรตีน มีความบริสุทธิ์ 2.60 เท่า และมีร้อยละการกู้คืนเท่ากับ 5.67 ในขณะที่เปอร์ออกซิเดสที่ผ่านการแยกด้วยเทคนิคระบบน้าสองวัฏภาคมีแอกทิวิตีจาเพาะหลังกระบวนการทาบริสุทธิ์เท่ากับ 1.04 ยูนิตต่อมิลลิกรัมโปรตีน มีความบริสุทธิ์ 0.45 เท่า และมีร้อยละการกู้คืนเท่ากับ 3.44 จากนั้นนำเปอร์ออกซิเดไอโซไซม์หลักซึ่งผ่านการทาบริสุทธิ์ด้วยระบบน้าสองวัฏภาคและโครมาโทกราฟี แบบแลกเปลี่ยนไอออนบวกมาศึกษาสมบัติทางกายภาพและการเร่งปฏิกิริยาต่อไป โดยพบว่า เปอร์ออกซิเดสมีมวลโมเลกุลซึ่งวิเคราะห์ด้วยวิธีเจลฟิลเตรชันโครมาโทกราฟีและ SDS-PAGE เท่ากับ 37.5 และ 37.6 กิโลดาลตัน ตามลาดับ มีพีเอชและอุณหภูมิที่เหมาะสมสาหรับการเร่งปฏิกิริยาเท่ากับ 7.0 และอุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส และภายหลังการบ่มเอนไซม์ที่พีเอชต่างๆ เป็นเวลา 5 ชั่วโมง เพื่อศึกษาเสถียรภาพของเอนไซม์ พบว่าเอนไซม์มีร้อยละของแอกทิวิตีคงเหลือมากที่สุด เมื่อถูกบ่มในพีเอช 11.0 ในขณะที่เอนไซม์สามารถทนต่ออุณหภูมิได้ในช่วง 30 ถึง 50 องศาเซลเซียส เมื่อถูกบ่มเป็นเวลา 5 ชั่วโมง นอกจากนี้ยังพบว่าแอกทิวิตีของเปอร์ออกซิเดสลดลงอย่างรวดเร็วในช่วงพีเอช 2.0 ถึงพีเอช 3.0 และอุณหภูมิที่ 70 องศาเซลเซียส ยับยั้งแอกทิวิตีของเอนไซม์ได้ ภายใน 1 ชั่วโมง ในการศึกษาความจาเพาะของซับสเตรตต่อเปอร์ออกซิเดส พบว่าเอนไซม์มีความจาเพาะต่อ o-phenylenediamine มากที่สุด ตามด้วย o-dianisidine และไกวอะคอล โดยพิจารณาจากค่า Km ที่ 10.21 มิลลิโมลาร์ 15.65 มิลลิโมลาร์ และ 302.82 มิลลิโมลาร์ ตามลาดับ ในขณะที่เปอร์ออกซิเดสมีความเร็วในการเร่งปฏิกิริยาสูงที่สุดด้วยค่า Vmax ที่ 0.4050 ยูนิตต่อมิลลิลิตร เมื่อใช้ไกวอะคอลเป็นซับสเตรต การใช้สภาวะกรดหรืออุณหภูมิที่สูงกว่า 70 องศาเซลเซียส สามารถยับยั้งการทางานของเปอร์ออกซิเดสไอโซไซม์หลักที่ทาบริสุทธิ์จากข้าวเหนียวดาไทยสายพันธุ์ลืมผัวได้ เอนไซม์ดังกล่าว มีความจาเพาะในการเร่งปฏิกิริยาที่มีสารประกอบฟีนอลิกเป็นซับสเตรตen_US
Appears in Collections:GRAD-Sciences and Technology: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
599931010 สุณัฐชา ปิยะมิ่ง.pdf2.84 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.