Original Title: Identification of endophytic actinobacteria from Jerusalem artichoke and examination of inulinase gene and enzyme properties
Source: doi.org/10.34044/j.anres.2019.53.6.01
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការកំណត់អត្តសញ្ញាណបាក់តេរី endophytic actinobacteria ពីរុក្ខជាតិ Jerusalem artichoke និងការពិនិត្យលើហ្សែន inulinase និងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់អង់ស៊ីម

ចំណងជើងដើម៖ Identification of endophytic actinobacteria from Jerusalem artichoke and examination of inulinase gene and enzyme properties

អ្នកនិពន្ធ៖ Rungnapha Wannasutta (Khon Kaen University), Sophon Boonlue (Khon Kaen University), Sanun Jogloy (Khon Kaen University), Wiyada Mongkolthanaruk (Khon Kaen University)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2019 Agriculture and Natural Resources

វិស័យសិក្សា៖ Microbiology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការសិក្សានេះដោះស្រាយតម្រូវការនៃអង់ស៊ីម exo-inulinase សម្រាប់ឧស្សាហកម្មភេសជ្ជៈ ដើម្បីបំបែកជាតិ inulin ពីរុក្ខជាតិ Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) ទៅជាទឹកស៊ីរ៉ូហ្វ្រូកតូស (Fructose syrup) ក្នុងដំណាក់កាលតែមួយ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ អ្នកស្រាវជ្រាវបានធ្វើការបំបែក និងកំណត់អត្តសញ្ញាណបាក់តេរី endophytic actinobacteria ពីប្ញស ដើម និងស្លឹកនៃរុក្ខជាតិ Jerusalem artichoke ចំនួន ៤ ប្រភេទ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
One-step enzymatic hydrolysis of inulin
ការបំបែក Inulin ដោយអង់ស៊ីមក្នុងដំណាក់កាលតែមួយ
ចំណាយពេលលឿន កាត់បន្ថយការចំណាយ និងអាចផ្តល់ទិន្នផលហ្វ្រូកតូសសុទ្ធរហូតដល់ ៩៥%។ តម្រូវឱ្យមានប្រភពរុក្ខជាតិដែលមានផ្ទុក Inulin ខ្ពស់ (ដូចជា Helianthus tuberosus) និងការចិញ្ចឹមបាក់តេរីផលិតអង់ស៊ីមជាក់លាក់។ អង់ស៊ីម exo-inulinase ពី Streptomyces gancidicus EAH-R3 បង្ហាញសកម្មភាពបំបែកដ៏ល្អឥតខ្ចោះក្នុងកម្រិត 125 U/mL នៅសីតុណ្ហភាព 60°C។
Conventional multi-step starch hydrolysis
ការបំបែកម្សៅតាមបែបប្រពៃណី (ប្រើអង់ស៊ីមច្រើនដំណាក់កាល)
ងាយស្រួលរកវត្ថុធាតុដើម (ម្សៅ) និងជាវិធីសាស្ត្រទូទៅដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងឧស្សាហកម្មបច្ចុប្បន្ន។ មានភាពស្មុគស្មាញ និងទាមទារអង់ស៊ីមជាច្រើនប្រភេទ (α-amylase, amyloglucosidase, glucose isomerase) ដែលធ្វើឱ្យចំណាយផលិតកម្មខ្ពស់។ មិនត្រូវបានធ្វើតេស្តផ្ទាល់ក្នុងឯកសារនេះទេ ប៉ុន្តែត្រូវបានលើកឡើងថាមានប្រសិទ្ធភាពទាប និងចំណាយខ្ពស់ជាងបើធៀបនឹងការបំបែក Inulin។
Molecular Identification via 16S rRNA
ការកំណត់អត្តសញ្ញាណបាក់តេរីតាមរយៈម៉ូលេគុល 16S rRNA
ផ្តល់ភាពសុក្រឹតខ្ពស់កម្រិត DNA ក្នុងការកំណត់អត្តសញ្ញាណប្រភេទបាក់តេរី និងហ្សែនគោលដៅបានត្រឹមត្រូវ។ ត្រូវការឧបករណ៍ពិសោធន៍ទំនើប និងអ្នកបច្ចេកទេសមានជំនាញខ្ពស់ផ្នែកជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល។ អាចកំណត់អត្តសញ្ញាណបាក់តេរីចំនួន ៧៨ ប្រភេទដោយជោគជ័យ និងចាត់ថ្នាក់ពួកវាទៅជា ៥ ពូជផ្សេងគ្នា។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះទាមទារឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ជីវវិទ្យាម៉ូលេគុលកម្រិតខ្ពស់ និងសារធាតុគីមីជាក់លាក់សម្រាប់ការបណ្ដុះ និងវិភាគអង់ស៊ីម។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅសាកលវិទ្យាល័យខនកែន ប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់ពូជរុក្ខជាតិ Jerusalem artichoke ចំនួន ៤ ប្រភេទ។ ដោយសារប្រទេសកម្ពុជាមានអាកាសធាតុ និងលក្ខខណ្ឌកសិកម្មស្រដៀងគ្នានឹងតំបន់ឦសាននៃប្រទេសថៃ ទិន្នន័យ និងប្រភេទបាក់តេរីដែលបានរកឃើញមានភាពពាក់ព័ន្ធខ្ពស់ និងអាចប្រៀបធៀបមកអនុវត្តបានដោយផ្ទាល់នៅក្នុងបរិបទកម្ពុជា។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

របកគំហើញពីការសិក្សានេះមានសក្តានុពលខ្ពស់សម្រាប់ជួយជំរុញវិស័យកសិ-ឧស្សាហកម្ម និងបច្ចេកវិទ្យាចំណីអាហារនៅកម្ពុជា។

ការទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីបាក់តេរី Endophytic ទាំងនេះ នឹងជួយជំរុញការផលិតសារធាតុផ្អែមធម្មជាតិក្នុងស្រុក ដែលមានតម្លៃថោក សុវត្ថិភាពខ្ពស់ និងមានប្រយោជន៍ដល់សុខភាពអ្នកប្រើប្រាស់។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះ និងការញែកបាក់តេរី: អនុវត្តបច្ចេកទេសក្រៀវផ្ទៃរុក្ខជាតិ និងប្រើប្រាស់មជ្ឈដ្ឋានបណ្ដុះមេរោគ ISP2 and ISP3 media ដើម្បីញែកបាក់តេរី Endophytic ពីរុក្ខជាតិ Jerusalem artichoke ឬរុក្ខជាតិមើមក្នុងស្រុកផ្សេងទៀត។
  2. ការកំណត់អត្តសញ្ញាណបាក់តេរីតាមរយៈម៉ូលេគុល: អនុវត្តបច្ចេកទេសទាញយក DNA និងប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន Thermal cycler (PCR) ជាមួយ Universal primers (27F, 1492R) ដើម្បីវិភាគលំដាប់ហ្សែន 16S rRNA រួចផ្ទៀងផ្ទាត់ជាមួយទិន្នន័យ NCBI BLAST
  3. ការស្វែងរក និងធ្វើតេស្តសកម្មភាពអង់ស៊ីម Inulinase: រចនា Degenerated primers ដើម្បីស្វែងរកហ្សែន exo-inulinase រួចធ្វើតេស្តវាស់កម្រិតសកម្មភាពអង់ស៊ីមដោយប្រើម៉ាស៊ីន UV-Vis Spectrophotometer នៅសីតុណ្ហភាព 60°C។
  4. ការត្រួតពិនិត្យផលិតផលសម្រេចដោយការវិភាគក្រូម៉ាតូក្រាហ្វី: ប្រើប្រាស់បន្ទះ TLC Silica gel 60 F254 ដើម្បីបញ្ជាក់ពីវត្តមានរបស់ Fructose ដែលកើតចេញពីការបំបែក Inulin ដោយអង់ស៊ីមដែលបានរកឃើញ។
  5. សាកល្បងពង្រីកមាត្រដ្ឋានផលិតកម្ម (Pilot Scale): សហការជាមួយសាកលវិទ្យាល័យ ឬស្ថាប័នស្រាវជ្រាវ (ឧ. វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាកម្ពុជា) ដើម្បីផលិតអង់ស៊ីមនេះក្នុងបរិមាណច្រើនដោយប្រើ Bioreactor សម្រាប់ការប្រើប្រាស់សាកល្បងក្នុងឧស្សាហកម្មម្ហូបអាហារ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Endophytic actinobacteria (បាក់តេរី Endophytic actinobacteria / បាក់តេរីរស់ក្នុងជាលិការុក្ខជាតិ) ជាប្រភេទបាក់តេរីដែលមានប្រយោជន៍ ដែលរស់នៅខាងក្នុងជាលិការបស់រុក្ខជាតិ (ដូចជាឫស ដើម ស្លឹក) ដោយមិនបង្កជម្ងឺដល់រុក្ខជាតិនោះទេ ហើយថែមទាំងជួយផលិតអង់ស៊ីម ឬសារធាតុជីវសាស្ត្រនានាដែលមានប្រយោជន៍ដល់រុក្ខជាតិ។ ដូចជាអ្នកស្នាក់នៅក្នុងផ្ទះរបស់យើង ដែលមិនត្រឹមតែមិនរំខានម្ចាស់ផ្ទះ ថែមទាំងជួយធ្វើការងារផ្ទះ និងការពារផ្ទះពីចោរថែមទៀត។
Exo-inulinase (អង់ស៊ីម Exo-inulinase) ជាអង់ស៊ីមដែលផលិតដោយអតិសុខុមប្រាណ មានតួនាទីកាត់បំបែកម៉ូលេគុល Inulin (ប្រភេទជាតិស្ករសាំញ៉ាំ) ពីចុងម្ខាងដោយកាត់យកម៉ូលេគុលស្ករ Fructose ម្តងមួយៗ ដើម្បីបង្កើតជាទឹកស៊ីរ៉ូហ្វ្រូកតូសសម្រាប់ប្រើក្នុងឧស្សាហកម្មចំណីអាហារ។ ដូចជាជាងកាត់ដេរដែលកាត់ឡេវអាវចេញពីខ្សែប្រវ័ន្ធម្តងមួយៗ ដើម្បីយកទៅប្រើប្រាស់បន្ត។
16S rRNA sequencing (ការកំណត់លំដាប់ហ្សែន 16S rRNA) ជាបច្ចេកទេសវិភាគម៉ូលេគុល DNA របស់បាក់តេរីដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណប្រភេទ ឬពូជរបស់វាឱ្យបានច្បាស់លាស់ ដោយផ្អែកលើការប្រៀបធៀបលំដាប់ហ្សែនជាក់លាក់នេះទៅនឹងប្រព័ន្ធទិន្នន័យយោងជាសាកល (ដូចជា NCBI)។ ដូចជាការស្កេនក្រយៅដៃរបស់ជនសង្ស័យ ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់រកមើលអត្តសញ្ញាណពិតប្រាកដនៅក្នុងប្រព័ន្ធទិន្នន័យរបស់ប៉ូលីស។
Degenerated primers (ប្រាយមឺរចម្រុះ / ប្រាយមឺរ Degenerated) ជាល្បាយនៃបំណែក DNA សិប្បនិម្មិតខ្លីៗ ដែលត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីចាប់យកហ្សែនគោលដៅ (ដូចជាហ្សែន inulinase) ពីបាក់តេរីផ្សេងៗគ្នា ទោះបីជាហ្សែនទាំងនោះមានទម្រង់ប្រែប្រួលខុសគ្នាបន្តិចបន្តួចក៏ដោយ។ ដូចជាកូនសោរប្រភេទ Master Key ដែលមានរាងពិសេស អាចចាក់បើកសោរទ្វារបានច្រើនប្រភេទផ្សេងៗគ្នាដែលមានទម្រង់ស្រដៀងគ្នា។
Polymerase chain reaction (ប្រតិកម្មច្រវាក់ប៉ូលីមេរ៉ាស / PCR) ជាបច្ចេកទេសក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ សម្រាប់បង្កើនចំនួន ឬថតចម្លងបំណែក DNA ជាក់លាក់ណាមួយឱ្យបានរាប់លានដងក្នុងរយៈពេលខ្លី ដើម្បីងាយស្រួលក្នុងការយកទៅវិភាគបន្តក្នុងការស្រាវជ្រាវជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល។ ដូចជាម៉ាស៊ីនកូពី (Photocopy) ដែលអាចថតចម្លងឯកសារមួយសន្លឹកទៅជារាប់ម៉ឺនសន្លឹកក្នុងពេលតែមួយផ្លេត។
Thin layer chromatography (ក្រូម៉ាតូក្រាហ្វីស្រទាប់ស្តើង / TLC) ជាវិធីសាស្ត្រគីមីវិភាគសម្រាប់បំបែក និងពិនិត្យមើលសមាសធាតុផ្សេងៗនៅក្នុងល្បាយមួយ ដោយពឹងផ្អែកលើល្បឿននៃការរំកិលរបស់សារធាតុទាំងនោះនៅលើបន្ទះស្តើង។ ក្នុងឯកសារនេះ វាត្រូវបានប្រើដើម្បីបញ្ជាក់ពីវត្តមានរបស់ជាតិស្ករ Fructose។ ដូចជាការប្រណាំងរត់ ដែលអ្នកមានមាឌតូចនិងស្រាល នឹងរត់ទៅដល់គោលដៅមុន ធ្វើឱ្យយើងអាចដឹងថាមានអ្នកណាខ្លះចូលរួមក្នុងការប្រកួតនេះ។
Fructose syrup (ទឹកស៊ីរ៉ូហ្វ្រូកតូស) ជាសារធាតុរាវដែលមានផ្ទុកជាតិស្ករហ្វ្រូកតូស (Fructose) កម្រិតខ្ពស់ ដែលទទួលបានពីការបំបែក Inulin ហើយត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងឧស្សាហកម្មម្ហូបអាហារ និងភេសជ្ជៈ ដើម្បីផ្តល់រសជាតិផ្អែមជំនួសស្ករសធម្មតា។ ដូចជាទឹកស្ករដែលមានរសជាតិផ្អែមខ្លាំង តែមិនងាយធ្វើឱ្យឡើងជាតិស្ករក្នុងឈាមលឿនដូចស្ករធម្មតាទេ ដែលរោងចក្រចូលចិត្តដាក់ក្នុងភេសជ្ជៈកំប៉ុង។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖