Original Title: Enabling cassava starch hydrolysate for Pseudozyma tsukubaensis YWT 7-2 oil production using Ca(OH)2 treatment
Source: doi.org/10.34044/j.anres.2021.55.5.04
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការធ្វើឱ្យអេដ្រូលីហ្សាតម្សៅដំឡូងមីអាចប្រើប្រាស់បានសម្រាប់ការផលិតប្រេងពីមេដំបែ Pseudozyma tsukubaensis YWT 7-2 ដោយប្រើប្រាស់ការព្យាបាលតាមរយៈ Ca(OH)2

ចំណងជើងដើម៖ Enabling cassava starch hydrolysate for Pseudozyma tsukubaensis YWT 7-2 oil production using Ca(OH)2 treatment

អ្នកនិពន្ធ៖ Puthita Chokreansukchai (Department of Microbiology, Faculty of Science, Chulalongkorn University), Sineenath Kunthiphun (Department of Microbiology, Faculty of Science, Chulalongkorn University), Ancharida Savarajara (Research Unit in Bioconversion/Bioseparation for Value-Added Chemical Production, Chulalongkorn University)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2021, Agriculture and Natural Resources

វិស័យសិក្សា៖ Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះដោះស្រាយបញ្ហានៃការស្វែងរកប្រភពកាបូនដែលមានតម្លៃថោក និងមានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ការផលិតប្រេងជីវម៉ាសពីមេដំបែ (Oleaginous yeast) ដោយប្រើប្រាស់កាកសំណល់កសិកម្មដែលមានជាតិស្ករខ្ពស់តែអាសូតទាប។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្របណ្តុះមេដំបែជាពីរដំណាក់កាល ដោយប្រើប្រាស់អេដ្រូលីហ្សាតម្សៅដំឡូងមីដែលបានកែច្នៃ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Raw Cassava Starch Hydrolysate (CSH)
ការប្រើប្រាស់អេដ្រូលីហ្សាតម្សៅដំឡូងមីធម្មតា (CSH) ដោយគ្មានការព្យាបាល
ងាយស្រួលក្នុងការរៀបចំ និងកាត់បន្ថយការចំណាយលើសារធាតុគីមីសម្រាប់ការព្យាបាល។ មេដំបែមិនអាចលូតលាស់ និងផលិតប្រេងបានទេ ដោយសារកង្វះសារធាតុចិញ្ចឹមសំខាន់ៗ និងអាចមានវត្តមានសារធាតុរារាំងការលូតលាស់។ មិនមានការផលិតប្រេងទាល់តែសោះ (No oil production)
Ca(OH)2-treated CSH (CaCSH) without supplementation
ការព្យាបាល CSH ដោយប្រើកាល់ស្យូមអ៊ីដ្រុកស៊ីត (CaCSH) គ្មានការបន្ថែមសារធាតុចិញ្ចឹម
ជួយបន្សាបជាតិពុលនៅក្នុងសូលុយស្យុង និងធ្វើឱ្យមេដំបែអាចរស់រាន និងលូតលាស់បាន។ ទិន្នផលប្រេងនៅមានកម្រិតទាបនៅឡើយ ដោយសារខ្វះប្រភពអាសូត និងផូស្វ័រគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ការបង្កើនម៉ាសកោសិកា។ ទិន្នផលប្រេងអតិបរមាសម្រេចបានត្រឹមតែ ១,៤៩ ក្រាម/លីត្រ
Optimized Two-Step Cultivation in CaCSH
ការបណ្តុះកោសិកាជាពីរដំណាក់កាលក្នុង CaCSH ដោយបន្ថែម KH2PO4 និង (NH4)2SO4
ផ្តល់នូវលក្ខខណ្ឌល្អបំផុតសម្រាប់ការបង្កើនម៉ាសកោសិកាជាមុន រួចទើបជំរុញឱ្យមានការផលិតប្រេងបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ ទាមទារដំណើរការស្មុគស្មាញ (ពីរដំណាក់កាល) និងមានការចំណាយបន្ថែមលើសារធាតុគីមីបំប៉ន។ ទិន្នផលប្រេងអតិបរមាកើនឡើងដល់ ៥,២០ ក្រាម/លីត្រ (ផលិតភាព ១,៧៣ ក្រាម/លីត្រ/ថ្ងៃ)

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះទាមទារឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ជីវបច្ចេកវិទ្យាស្តង់ដារ និងសារធាតុគីមីជាក់លាក់សម្រាប់ការវិភាគកម្រិតខ្ពស់។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់មេដំបែដែលញែកចេញពីព្រៃកោងកាងក្នុងខេត្តច័ន្ទបុរី និងដំឡូងមីក្នុងស្រុក។ ទោះបីជាមានភាពស្រដៀងគ្នានឹងកម្ពុជាក៏ដោយ លទ្ធផលនៃទិន្នផលអាចប្រែប្រួលបន្តិចបន្តួចអាស្រ័យលើពូជដំឡូងមី និងលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុនៅកម្ពុជា។ វាមានសារៈសំខាន់សម្រាប់កម្ពុជា ព្រោះកម្ពុជាក៏ជាប្រទេសផលិតដំឡូងមីដ៏ធំមួយដែលមានសក្តានុពលក្នុងការកែច្នៃ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ណាស់ក្នុងការអនុវត្តនៅប្រទេសកម្ពុជា ជាពិសេសក្នុងការកែច្នៃកាកសំណល់កសិកម្មឱ្យមានតម្លៃសេដ្ឋកិច្ចខ្ពស់។

ជារួម ការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យានេះអាចជួយប្រែក្លាយកសិផលតម្លៃទាបនៅកម្ពុជា ទៅជាផលិតផលជីវបច្ចេកវិទ្យាដែលមានតម្លៃសេដ្ឋកិច្ចខ្ពស់ ព្រមទាំងគាំទ្រដល់និរន្តរភាពថាមពល និងបរិស្ថាន។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ជំហានទី១៖ សិក្សាបច្ចេកទេសរៀបចំអេដ្រូលីហ្សាតម្សៅដំឡូងមី: និស្សិតគួរចាប់ផ្តើមពីការស្វែងយល់ពីបច្ចេកទេសបំបែកម្សៅដំឡូងមីទៅជាស្ករ (Saccharification) ដោយអនុវត្តការប្រើប្រាស់អង់ស៊ីម α-amylase និង glucoamylase រួមទាំងវិធីសាស្ត្របន្សាបដោយប្រើ Ca(OH)2។
  2. ជំហានទី២៖ ការស្វែងរក និងបណ្តុះមេដំបែដែលអាចផលិតប្រេងបាន: អនុវត្តការញែកមេដំបែចេញពីបរិស្ថានក្នុងស្រុក (ដូចជាព្រៃកោងកាងខេត្តកោះកុង) ឬទាក់ទងសុំពូជ Pseudozyma tsukubaensis YWT 7-2 ពីស្ថាប័នស្រាវជ្រាវ ដើម្បីយកមកបណ្តុះនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។
  3. ជំហានទី៣៖ អនុវត្តការបណ្តុះកោសិកាជាពីរដំណាក់កាល: រៀបចំការពិសោធន៍បណ្តុះមេដំបែដោយបែងចែកជាដំណាក់កាលពង្រីកកោសិកា (បន្ថែម KH2PO4) និងដំណាក់កាលផលិតប្រេង (បន្ថែម (NH4)2SO4) នៅក្នុងឧបករណ៍ Incubator shaker ដើម្បីស្វែងរកលក្ខខណ្ឌល្អបំផុត។
  4. ជំហានទី៤៖ ការទាញយក និងវិភាគសមាសធាតុប្រេង: ប្រើប្រាស់សារធាតុរំលាយ Chloroform/Methanol ដើម្បីទាញយកប្រេងពីកោសិកាមេដំបែ រួចយកទៅវិភាគសមាសធាតុអាស៊ីតខ្លាញ់ដោយប្រើម៉ាស៊ីន Gas Chromatography (GC)។
  5. ជំហានទី៥៖ ការវាយតម្លៃសេដ្ឋកិច្ច និងការធ្វើមាត្រដ្ឋានផលិតកម្ម: ប្រើប្រាស់កម្មវិធីដូចជា SuperPro Designer ដើម្បីគណនាថ្លៃដើម និងវាយតម្លៃលទ្ធភាពសេដ្ឋកិច្ច មុននឹងស្នើសុំមូលនិធិតម្លើងខ្នាតផលិតកម្មសាកល្បង (Pilot Plant) នៅក្នុងប្រទេសកម្ពុជា។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Oleaginous yeast (មេដំបែផលិតប្រេង) មេដំបែប្រភេទពិសេសដែលមានសមត្ថភាពផលិត និងផ្ទុកប្រេង ឬលីពីត (Lipid) នៅក្នុងកោសិការបស់វាបានរហូតដល់ជាង ២០% នៃទម្ងន់កោសិកាស្ងួតរបស់វា នៅពេលដែលបរិយាកាសបណ្តុះមានផ្ទុកជាតិស្ករ (កាបូន) ច្រើន តែខ្វះខាតសារធាតុអាសូត។ ដូចជាសត្វខ្លាឃ្មុំដែលស៊ីអាហារច្រើនរួចសន្សំជាតិខ្លាញ់ក្នុងខ្លួនទុកសម្រាប់រដូវរងាអញ្ចឹងដែរ មេដំបែនេះស៊ីស្កររួចបំប្លែងទៅជាខ្លាញ់តូចៗទុកក្នុងខ្លួនវា។
Cassava starch hydrolysate (អេដ្រូលីហ្សាតម្សៅដំឡូងមី) វត្ថុរាវដែលទទួលបានពីការបំបែកម៉ូលេគុលម្សៅដំឡូងមីដែលមានទំហំធំៗ ទៅជាជាតិស្ករសាមញ្ញ (គ្លុយកូស) ដោយប្រើប្រាស់អង់ស៊ីម (Amylase) ឬអាស៊ីត ដើម្បីអាចយកទៅធ្វើជាប្រភពចំណីកាបូនសម្រាប់មីក្រូសារពាង្គកាយ។ ដូចជាការទំពារបាយឱ្យម៉ដ្ឋរហូតដល់មានរសជាតិផ្អែម ដើម្បីឱ្យរាងកាយងាយស្រួលរំលាយនិងស្រូបយកសារធាតុចិញ្ចឹម។
Carbon-nitrogen (C/N) ratio (សមាមាត្រកាបូននិងអាសូត) ទំហំធៀបរវាងបរិមាណកាបូន (ស្ករ) និងបរិមាណអាសូត នៅក្នុងសូលុយស្យុងបណ្តុះកោសិកា។ សមាមាត្រនេះជាកត្តាកំណត់ថាតើមេដំបែគួរតែលូតលាស់បំបែកកោសិកា ឬគួរតែងាកមកផលិតសន្សំប្រេងនៅក្នុងខ្លួនវិញ។ ដូចជាការបែងចែកប្រាក់ខែ (កាបូន) និងការចំណាយប្រចាំថ្ងៃ (អាសូត)។ បើប្រាក់ខែច្រើនតែចំណាយតិច នោះយើងនឹងសល់លុយសន្សំ (ប្រេង) ច្រើន។
Ca(OH)2 treatment (ការព្យាបាលដោយកាល់ស្យូមអ៊ីដ្រុកស៊ីត) ដំណើរការបន្ថែមសារធាតុគីមីកាល់ស្យូមអ៊ីដ្រុកស៊ីត [Ca(OH)2] ទៅក្នុងទឹកស្ករដំឡូងមី ដើម្បីបន្សាបជាតិពុល កម្ចាត់សារធាតុរារាំងការលូតលាស់ និងទម្លាក់កម្រិតផូស្វ័រ ធ្វើឱ្យមេដំបែអាចរស់រាន មានសុខភាពល្អ និងផលិតប្រេងបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ ដូចជាការដាក់សាច់ជូរ (សារធាតុចម្រោះ) ចូលក្នុងទឹកល្អក់ ដើម្បីឱ្យកករធ្លាក់ចុះ និងធ្វើឱ្យទឹកថ្លាអាចយកមកប្រើប្រាស់បានប្រកបដោយសុវត្ថិភាព។
Two-step cultivation method (វិធីសាស្ត្របណ្តុះពីរដំណាក់កាល) បច្ចេកទេសបណ្តុះមីក្រូសារពាង្គកាយដោយបែងចែកជាពីរវគ្គដាច់ពីគ្នា៖ វគ្គទី១ ផ្តោតលើការផ្តល់ចំណី (អាសូត) ឱ្យកោសិកាបំបែកខ្លួនឱ្យបានច្រើនជាអតិបរមា និងវគ្គទី២ ប្តូរលក្ខខណ្ឌចំណី (ផ្តាច់អាសូត) ដើម្បីបង្ខំកោសិកាទាំងនោះឱ្យផលិត និងសន្សំប្រេង។ ដូចជាការចិញ្ចឹមជ្រូក ដែលដំបូងគេឱ្យចំណីបំប៉នឱ្យវាឆាប់ធំ រួចទើបប្តូរមុខចំណីនៅខែចុងក្រោយ ដើម្បីឱ្យវាឡើងសាច់ជ្រូកបីជាន់ (ខ្លាញ់) ច្រើនមុនពេលចាប់លក់។
Transesterification (ត្រង់អេស្តេរីកម្ម) ប្រតិកម្មគីមីដែលបំប្លែងប្រេង (ទ្រីគ្លីសេរីត) ទៅជាអាស៊ីតខ្លាញ់មេទីលអេស្តេរ (FAME) ដោយប្រើប្រាស់អាល់កុល និងកាតាលីករ ដើម្បីបង្កើតជាប្រេងជីវម៉ាស (Biodiesel) ឬដើម្បីងាយស្រួលបញ្ជូនទៅម៉ាស៊ីនវិភាគសមាសធាតុគីមី។ ដូចជាការកែច្នៃខ្លាញ់សត្វដែលខាប់ៗ ឱ្យទៅជាប្រេងឆាដែលរាវស្រាលជាងមុន ដើម្បីងាយស្រួលចាក់បញ្ចូល និងឆេះនៅក្នុងម៉ាស៊ីន។
Gas chromatography / GC (ក្រូម៉ាតូក្រាហ្វ៊ីឧស្ម័ន) ឧបករណ៍វិភាគគីមីដែលប្រើប្រាស់ឧស្ម័ន (ដូចជា អេល្យូម) ដើម្បីបំបែក និងវាស់ស្ទង់សមាសធាតុផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងល្បាយមួយ (ឧទាហរណ៍៖ ប្រភេទអាស៊ីតខ្លាញ់នីមួយៗនៅក្នុងប្រេងមេដំបែ) ដោយផ្អែកលើល្បឿននៃការសាយភាយរបស់វាក្នុងបំពង់កាពីឡែរ។ ដូចជាការប្រណាំងរត់ ដែលអ្នករត់លឿន (ម៉ូលេគុលស្រាល) ទៅដល់ទីដៅមុន ហើយអ្នករត់យឺត (ម៉ូលេគុលធ្ងន់) ទៅដល់ក្រោយ ធ្វើឱ្យយើងអាចរាប់ចំនួនអ្នករត់តាមប្រភេទនីមួយៗដាច់ពីគ្នាបាន។
Dry cell weight / DCW (ទម្ងន់កោសិកាស្ងួត) រង្វាស់នៃម៉ាសរបស់កោសិកាមីក្រូសារពាង្គកាយ បន្ទាប់ពីវាត្រូវបានទាញយកជាតិទឹកចេញអស់ (ដោយម៉ាស៊ីនសម្ងួត)។ ការគណនាជា DCW ជួយធានាភាពសុក្រឹតក្នុងការវាស់វែងទិន្នផលប្រេងធៀបនឹងម៉ាសពិតប្រាកដរបស់កោសិកា។ ដូចជាការថ្លឹងទម្ងន់ត្រីងៀតដែលហាលស្ងួតល្អ ដើម្បីដឹងពីបរិមាណសាច់ត្រីពិតប្រាកដ ដោយមិនបូកបញ្ចូលទម្ងន់ទឹកនៅក្នុងសាច់ត្រីស្រស់។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖