In vitro rubber biosynthesis from fresh bottom fraction formation of polyprenol and rubber
1
Issued Date
2005
Copyright Date
2005
Resource Type
Language
eng
File Type
application/pdf
No. of Pages/File Size
xix, 89 leaves : ill.
ISBN
9740462812
Access Rights
open access
Rights
ผลงานนี้เป็นลิขสิทธิ์ของมหาวิทยาลัยมหิดล ขอสงวนไว้สำหรับเพื่อการศึกษาเท่านั้น ต้องอ้างอิงแหล่งที่มา ห้ามดัดแปลงเนื้อหา และห้ามนำไปใช้เพื่อการค้า
Rights Holder(s)
Mahidol University
Bibliographic Citation
Thesis (M.Sc. (Polymer Science and Technology))--Mahidol University, 2005
Suggested Citation
Kamalin Kanyawararak In vitro rubber biosynthesis from fresh bottom fraction formation of polyprenol and rubber. Thesis (M.Sc. (Polymer Science and Technology))--Mahidol University, 2005. Retrieved from: https://repository.li.mahidol.ac.th/handle/123456789/106102
Title
In vitro rubber biosynthesis from fresh bottom fraction formation of polyprenol and rubber
Alternative Title(s)
ชีวเคมีของการสังเคราะห์ยางในหลอดทดลองจาดส่วนล่างสุดของน้ำยาง : การเกิดพอลิพรีนอลและยาง
Author(s)
Advisor(s)
Abstract
After high-speed centrifugation, fresh natural rubber latex from Hevea brasiliensis was divided into three fractions, i.e., cream, C-serum and bottom fraction (BF). BF contains the substrates and enzymes, including isopentenyl diphosphate (IDP), which are necessary for a formation of new rubber and polyprenol. The in vitro rubber biosynthesis was found to form by the incubation of fresh BF at 37C for 6 h. after pre-incubation with an addition of substrates at 4C for overnight. In the rubber biosynthesis pathway, there are two substrates involved with the rubber biosynthesis, i.e., farnesyl diphosphate (FDP), as initiating species and IDP, as a chain elongation. The attempt in this present work was to elucidate the effect of the concentration of FDP and IDP on the rubber and polyprenol formations from the in vitro biosynthesis by using fresh BF system. In this work, the newly formed rubber was obtained from the incubation of fresh BF with an addition of FDP, IDP or a combination of FDP and IDP, which was subjected to incubation, as the condition ascribed above. It was found that the amounts of FDP and IDP affected rubber yield significantly. The high amount of FDP, with the presence of low IDP amount gave higher rubber yield than that obtained from the addition of IDP alone. In addition, the highest rubber yield was obtained from the addition of only exogenous FDP at low amount. This indicates that
there was a competitive reaction between FDP and IDP to form polyprenol and rubber, respectively. However, the reproducibility of the experiment was found to be poor due to the occurrence of hard gel formation in the BF after extraction with toluene. In the case of polyprenol formation, it was found that the polyprenol yield, which was calculated by quantitative measurement using 'H-NMR, was very low. The qualitative analysis of polyprenols was confirmed by reversed phase-thin layer chromatography (RP-TLC) in comparison with the authentic standards. However, the structure of polyprenol could not clarify due to its low amount.
น้ำยางสดจากต้นยางพาราหลังจากการปั่นด้วยเครื่องปั่นความเร็วสูงแล้ว สามารถแบ่งออกได้เป็นสามส่วนใหญ่ๆคือ อนุภาคยาง ซี-เซรุ่มและ ส่วนล่างสุดของน้ำยาง (BF) ซึ่งในส่วน BF มีสารและเอ็นไซม์ซึ่งรวมถึงไอโซเพนเทนนิลไตฟอสเฟต (IDP) ที่มีความเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ยางใหม่และพอลิพรีนอล โดยในการศึกษาการสังเคราะห์ยางในหลอดทดลองที่ผ่านมาพบว่าการสังเคราะห์ยางสามารถเกิดขึ้นโดยการทำปฏิกิริยา BF ซึ่งได้ผสมสารที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ยางลงไป แล้วทำการเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 1 คืน และต่อด้วยที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 6 ชั่วโมง สารที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ยางนั้นมี 2 ชนิด คือ FDP และ IDP ซึ่งจัดว่าเป็นตัวเริ่มต้นปฏิกิริยาและตัวต่อปฏิกิริยาตามลำดับ ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาถึงผลของความเข้มข้นของ FDP และ IDP ที่มีต่อการสังเคราะห์พอลิพรีนอลและยางตามลำดับ ในส่วนของการทดลองเริ่มจากการเติมสารที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์ยางลงทั้งสองชนิดใน BF ซึ่งได้หลังจากการปั่นที่ความเร็วสูง หลังจากนั้นนำไปบ่มตามสภาวะที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้น จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการปริมาณของ FDP และ IDP มีผลต่อปริมาณยางที่สังเคราะห์ได้อย่างเห็นได้ชัดเจน โดยเมื่อความเข้มข้นของ FDP มากในขณะที่ความเข้มข้นของIDP น้อยปริมาณของยางที่เกิดขึ้นใหม่นั้นจะมากกว่ากรณีที่เติม IDP เพียงอย่างเดียว แต่ถ้าความเข้มข้นของ FDP น้อย พบว่าปริมาณยางที่เกิดขึ้นใหม่นั้นมีปริมาณมากที่สุด ซึ่งจากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการเติม FDP และ IDP มีผลทำให้เกิดปฏิกิริยาแข่งขันระหว่างการสังเคราะห์พอลิพรีนอลและยางตามลำดับ แต่อย่างไรก็ดีเมื่อได้ทำการทดลองซ้ำในหลาย ๆ ครั้งต่อมา ปรากฏว่าปริมาณยางที่เกิดขึ้นมีความไม่แน่นอนและให้ปริมาณยางที่เกิดขึ้นน้อยลง ทั้งนี้พบว่าเนื่องมาจากมีการเกิดส่วนของยางที่ไม่สามารถสกัดออกมาได้ด้วยสารละลายหรือเจลแข็งซึ่งติดอยู่ในส่วน BF ในกรณีของการเกิดพอลิพรีนอลพบว่าปริมาณของพอลิพรีนอลที่เกิดขึ้นมีปริมาณที่น้อยมากซึ่งได้มาจากการคำนวณเชิงปริมาณโดยใช้เทคนิค 'H-NMR ได้ทำการยืนยัน ผลการวิเคราะห์เชิงคุณภาพของพอลิพรีนอลจากเทคนิคโครมาโตกราฟฟี (RP-TLC) อย่างไรก็ดียังไม่สามารถสรุปโครงสร้างของพอลิพรีนอลได้ว่าเป็นเช่นไรเนื่องจากปริมาณของพอลิพรีนอลน้อยไป
น้ำยางสดจากต้นยางพาราหลังจากการปั่นด้วยเครื่องปั่นความเร็วสูงแล้ว สามารถแบ่งออกได้เป็นสามส่วนใหญ่ๆคือ อนุภาคยาง ซี-เซรุ่มและ ส่วนล่างสุดของน้ำยาง (BF) ซึ่งในส่วน BF มีสารและเอ็นไซม์ซึ่งรวมถึงไอโซเพนเทนนิลไตฟอสเฟต (IDP) ที่มีความเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ยางใหม่และพอลิพรีนอล โดยในการศึกษาการสังเคราะห์ยางในหลอดทดลองที่ผ่านมาพบว่าการสังเคราะห์ยางสามารถเกิดขึ้นโดยการทำปฏิกิริยา BF ซึ่งได้ผสมสารที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ยางลงไป แล้วทำการเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 1 คืน และต่อด้วยที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 6 ชั่วโมง สารที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ยางนั้นมี 2 ชนิด คือ FDP และ IDP ซึ่งจัดว่าเป็นตัวเริ่มต้นปฏิกิริยาและตัวต่อปฏิกิริยาตามลำดับ ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาถึงผลของความเข้มข้นของ FDP และ IDP ที่มีต่อการสังเคราะห์พอลิพรีนอลและยางตามลำดับ ในส่วนของการทดลองเริ่มจากการเติมสารที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์ยางลงทั้งสองชนิดใน BF ซึ่งได้หลังจากการปั่นที่ความเร็วสูง หลังจากนั้นนำไปบ่มตามสภาวะที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้น จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการปริมาณของ FDP และ IDP มีผลต่อปริมาณยางที่สังเคราะห์ได้อย่างเห็นได้ชัดเจน โดยเมื่อความเข้มข้นของ FDP มากในขณะที่ความเข้มข้นของIDP น้อยปริมาณของยางที่เกิดขึ้นใหม่นั้นจะมากกว่ากรณีที่เติม IDP เพียงอย่างเดียว แต่ถ้าความเข้มข้นของ FDP น้อย พบว่าปริมาณยางที่เกิดขึ้นใหม่นั้นมีปริมาณมากที่สุด ซึ่งจากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการเติม FDP และ IDP มีผลทำให้เกิดปฏิกิริยาแข่งขันระหว่างการสังเคราะห์พอลิพรีนอลและยางตามลำดับ แต่อย่างไรก็ดีเมื่อได้ทำการทดลองซ้ำในหลาย ๆ ครั้งต่อมา ปรากฏว่าปริมาณยางที่เกิดขึ้นมีความไม่แน่นอนและให้ปริมาณยางที่เกิดขึ้นน้อยลง ทั้งนี้พบว่าเนื่องมาจากมีการเกิดส่วนของยางที่ไม่สามารถสกัดออกมาได้ด้วยสารละลายหรือเจลแข็งซึ่งติดอยู่ในส่วน BF ในกรณีของการเกิดพอลิพรีนอลพบว่าปริมาณของพอลิพรีนอลที่เกิดขึ้นมีปริมาณที่น้อยมากซึ่งได้มาจากการคำนวณเชิงปริมาณโดยใช้เทคนิค 'H-NMR ได้ทำการยืนยัน ผลการวิเคราะห์เชิงคุณภาพของพอลิพรีนอลจากเทคนิคโครมาโตกราฟฟี (RP-TLC) อย่างไรก็ดียังไม่สามารถสรุปโครงสร้างของพอลิพรีนอลได้ว่าเป็นเช่นไรเนื่องจากปริมาณของพอลิพรีนอลน้อยไป
Description
Polymer Science and Technology (Mahidol University 2005)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's degree
Degree Department
Faculty of Science
Degree Discipline
Polymer Science and Technology
Degree Grantor(s)
Mahidol University