การพัฒนาสิ่งทดแทนอาหารเพาะเชื้อที่มีนมเป็นองค์ประกอบและการหาภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิต Bifidobacterium animalis

งานวิจัยนี้ดำเนินการเพื่อพัฒนาสูตรอาหารทดแทนอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีนมเป็นองค์ประกอบ ในการเลี้ยงเชื้อ B. animalis TISTR 1925 โดยคัดเลือกองค์ประกอบเบื้องต้นด้วยวิธี 23 full factorial design เพื่อเลือกองค์ประกอบที่สำคัญในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ส่งผลต่อการเจริญของเชื้อ ประกอบด้วยกากน้ำตาล สารสกัดจากยีสต์และยูเรีย จากผลการวิเคราะห์ทางสถิติพบว่าสารสกัดจากยีสต์ และความสัมพันธ์ระหว่างกากน้ำตาลกับสารสกัดจากยีสต์ให้ผลต่อการเจริญของเชื้อ แต่ยูเรียและความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบไม่มีผลต่อการเจริญของเชื้อ โดยสมการหลายตัวแปรระบุว่าเมื่อเพิ่มปริมาณสารสกัดจากยีสต์จะส่งผลต่อการเจริญเพิ่มขึ้นแต่ถ้าเพิ่มปริมาณกากน้ำตาลจะส่งผลต่อการเจริญลดลง ดังนั้นจึงใช้วิธีการแบบ Steepest ascent เพื่อหาแนวโน้มของอัตราส่วนระหว่างองค์ประกอบทั้ง 2 ชนิดในอาหารเลี้ยงเชื้อ จากการทดลองได้ค่าความเข้มข้นของกากน้ำตาล 46.4 กรัมต่อลิตร และสารสกัดจากยีสต์ 10 กรัมต่อลิตร สามารถให้ค่าความเข้มข้นของเซลล์ได้สูงสุด จึงนำค่าอัตราส่วนที่ได้มาหาค่าความเข้มข้นขององค์ประกอบที่เหมาะสมด้วยวิธีการออกแบบการทดลองแบบ Central Composite Circumscribed (CCC) พบว่ากากน้ำตาล 46.5 กรัมต่อลิตร และสารสกัดจากยีสต์อยู่ที่ 8 กรัมต่อลิตร เป็นปริมาณที่เหมาะสมที่ให้ความเข้มข้นของเซลล์สูงสุด เมื่อทดสอบจริงพบว่าให้ความเข้มข้นของเซลล์สูงถึง 9.2495 log10 โคโลนีต่อมิลลิลิตร สำหรับต้นทุนของวัตถุดิบในสูตรอาหารพบว่าถูกกว่าอาหาร Milk based 20.36 เปอร์เซ็นต์ และถูกกว่าอาหาร MRS 69.51 เปอร์เซ็นต์ จึงนำสูตรอาหารทดแทนมาศึกษาภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเลี้ยงเชื้อในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพขนาด 15 ลิตร พบว่าค่าความเร็วรอบในการกวนที่ 200 รอบต่อนาที ค่า pH ที่ 6.0 ให้ค่าอัตราการเจริญจำเพาะที่ 0.9835 ต่อชั่วโมง และปริมาณความเข้มข้นของเซลล์สูงสุดที่ 9.3116 log10 โคโลนีต่อมิลลิลิตร