Original Title: Development of loop-mediated isothermal amplification (LAMP) SYBR Green I assay as screening test for detection of 4 strains of Salmonella spp. in feed and feed ingredients
Source: doi.org/10.34044/j.anres.2021.55.6.05
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការអភិវឌ្ឍវិធីសាស្ត្រ loop-mediated isothermal amplification (LAMP) SYBR Green I ដើម្បីជាតេស្តស្វែងរកការរកឃើញមេរោគ Salmonella spp. ចំនួន ៤ ប្រភេទនៅក្នុងចំណី និងវត្ថុធាតុដើមចំណីសត្វ

ចំណងជើងដើម៖ Development of loop-mediated isothermal amplification (LAMP) SYBR Green I assay as screening test for detection of 4 strains of Salmonella spp. in feed and feed ingredients

អ្នកនិពន្ធ៖ Sithisak Masphol (Center for Agricultural Biotechnology, Kasetsart University), Nuanchan Paraksa (Department of Animal Science, Kasetsart University), Wirawan Nuchchanart (Center for Agricultural Biotechnology, Kasetsart University)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2021, Agriculture and Natural Resources

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះដោះស្រាយបញ្ហានៃការចំណាយពេលយូរ (៥ ទៅ ៧ ថ្ងៃ) ក្នុងការរកឃើញមេរោគ Salmonella ដែលបង្កជំងឺពុលអាហារនៅក្នុងចំណីសត្វ និងវត្ថុធាតុដើមចំណីសត្វ ដោយប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្រប្រពៃណី។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ អ្នកស្រាវជ្រាវបានបង្កើត និងធ្វើតេស្តវិធីសាស្ត្រពង្រីកសែនដោយប្រើសីតុណ្ហភាពថេរ (LAMP) ដែលប្រើប្រាស់ថ្នាំពណ៌ SYBR Green I ដោយផ្តោតលើការរកឃើញសែន invA

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Conventional Culture Method
វិធីសាស្ត្របណ្តុះមេរោគតាមបែបប្រពៃណី
មានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ (១០០%) និងជាស្តង់ដារដែលគេទទួលស្គាល់ទូទៅសម្រាប់ការរកឃើញកោសិការស់របស់មេរោគ។ ចំណាយពេលយូរខ្លាំង (៤ ទៅ ៧ ថ្ងៃ) ត្រូវការកម្លាំងពលកម្មច្រើន និងមានតម្លៃថ្លៃជាងគេ ($10.71 ក្នុងមួយតេស្ត)។ ភាពត្រឹមត្រូវ ១០០%, រយៈពេល ៤ ថ្ងៃ, តម្លៃ $10.71/តេស្ត។
Polymerase Chain Reaction (PCR)
វិធីសាស្ត្រ PCR ផ្អែកលើហ្សែន
ផ្តល់លទ្ធផលលឿនជាងវិធីសាស្ត្រប្រពៃណី (ប្រហែល ២ ម៉ោងកន្លះ) និងមានភាពរសើបខ្ពស់។ ត្រូវការឧបករណ៍ស្មុគស្មាញ និងថ្លៃ (Thermocycler) ព្រមទាំងងាយរងឥទ្ធិពលរំខានពីសារធាតុផ្សំក្នុងចំណីសត្វ ដែលធ្វើឱ្យភាពត្រឹមត្រូវធ្លាក់ចុះ (៨៣.៣៣%)។ ភាពត្រឹមត្រូវ ៨៣.៣៣%, រយៈពេល ២.៣០ ម៉ោង, តម្លៃ $2.75/តេស្ត។
LAMP with Agarose Gel Electrophoresis (LAMP-AGE)
វិធីសាស្ត្រ LAMP ប្រើជាមួយការបំបែកដោយចរន្តអគ្គិសនីលើជែល (LAMP-AGE)
មានភាពត្រឹមត្រូវ ១០០% ផ្តល់លទ្ធផលលឿន និងមិនត្រូវការម៉ាស៊ីន Thermocycler ដែលប្រើការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព។ នៅតែត្រូវការពេលវេលា និងឧបករណ៍បន្ថែមសម្រាប់ការអានលទ្ធផលតាមរយៈ Gel Electrophoresis ដែលអាចបន្ថែមភាពស្មុគស្មាញ។ ភាពត្រឹមត្រូវ ១០០%, រយៈពេល ១.៣០ ម៉ោង, តម្លៃ $2.14/តេស្ត។
LAMP with SYBR Green I
វិធីសាស្ត្រ LAMP ប្រើថ្នាំពណ៌ SYBR Green I
លឿនបំផុត (១ ម៉ោង) ងាយស្រួលមើលលទ្ធផលដោយភ្នែកទទេ ចំណាយតិចបំផុត និងមានភាពត្រឹមត្រូវ ១០០%។ ត្រូវការការប្រុងប្រយ័ត្នខ្ពស់ចំពោះការចម្លងរោគខ្វែង (Cross-contamination) នៅពេលបើកបំពង់តេស្តដើម្បីទម្លាក់ថ្នាំពណ៌។ ភាពត្រឹមត្រូវ ១០០%, រយៈពេល ១.០០ ម៉ោង, តម្លៃ $1.5350/តេស្ត។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះបង្ហាញថាវិធីសាស្ត្រ LAMP-SYBR Green I ចំណាយតិច និងមិនតម្រូវឱ្យមានឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ស្មុគស្មាញឡើយ ដែលស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ប្រទេសកំពុងអភិវឌ្ឍន៍។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅសាកលវិទ្យាល័យកាសេតសាស្រ្ត ប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់គំរូចំណីនិងវត្ថុធាតុដើមចំណីសត្វចំនួន ២៤ ប្រភេទ ដែលមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នាច្រើនទៅនឹងខ្សែច្រវាក់ផលិតកម្មចំណីសត្វនៅកម្ពុជា។ ទោះជាយ៉ាងណា វាត្រូវបានសាកល្បងដោយបញ្ចូលមេរោគសិប្បនិម្មិត (Artificial contamination) ក្នុងលក្ខខណ្ឌមន្ទីរពិសោធន៍ ដូច្នេះការអនុវត្តជាក់ស្តែងលើគំរូធម្មជាតិអាចទាមទារការផ្ទៀងផ្ទាត់បន្ថែម។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់និងស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ការអនុវត្តនៅប្រទេសកម្ពុជា ជាពិសេសក្នុងការធានាសុវត្ថិភាពចំណីសត្វ។

ជារួម ការផ្លាស់ប្តូរមកប្រើវិធីសាស្ត្រ LAMP-SYBR Green I នឹងជួយកម្ពុជាចំណេញទាំងពេលវេលា និងថវិកា ក្នុងការគ្រប់គ្រងហានិភ័យនៃជំងឺពុលអាហារដែលបង្កដោយមេរោគ Salmonella ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាអំពីទ្រឹស្តីនិងគោលការណ៍នៃបច្ចេកវិទ្យា LAMP: និស្សិតគួរស្វែងយល់ពីរបៀបដែលអង់ស៊ីម Bst DNA polymerase ដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាពថេរ (៦០-៦៥°C) ធៀបនឹងប្រតិកម្ម PCR ធម្មតា ដោយអានឯកសារណែនាំពី Eiken ChemicalNew England Biolabs (NEB)
  2. ការរចនាសំណុំប្រ៊ីមម័រ (Primer Design): អនុវត្តការប្រើប្រាស់កម្មវិធី PrimerExplorer V5 ដោយផ្ទាល់ ដើម្បីរចនាសំណុំប្រ៊ីមម័រ (F3, B3, FIP, BIP, LF, LB) សម្រាប់សែនគោលដៅ ដូចជាសែន invA របស់មេរោគ Salmonella
  3. អនុវត្តវិធីសាស្ត្រទាញយក DNA ដោយការស្ងោររំងាស់: ធ្វើការពិសោធន៍ដោយផ្ទាល់ជាមួយវិធីសាស្ត្រស្ងោររំងាស់ (Boiling DNA extraction method) និងប្រើម៉ាស៊ីន Microcentrifuge ដើម្បីទាញយក DNA ពីគំរូចំណីសត្វ ដោយមិនបាច់ពឹងផ្អែកលើ Commercial DNA Extraction Kits ថ្លៃៗ។
  4. ការរៀបចំប្រតិកម្មនិងការអានលទ្ធផល: អនុវត្តការលាយសារធាតុប្រតិកម្ម និងទម្លាក់ថ្នាំពណ៌ SYBR Green I ដើម្បីសង្កេតមើលការផ្លាស់ប្តូរពណ៌ (ពីទឹកក្រូចទៅបៃតង) ដោយប្រុងប្រយ័ត្នបំផុតចំពោះការចម្លងរោគខ្វែង (Cross-contamination) ពេលបើកគម្របបំពង់។
  5. ការផ្ទៀងផ្ទាត់និងវាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពតេស្ត: ធ្វើការប្រៀបធៀបលទ្ធផលដែលទទួលបានពីវិធីសាស្ត្រ LAMP ជាមួយនឹងវិធីសាស្ត្រស្តង់ដារ (PCR ឬវប្បធម៌ប្រពៃណី) ដើម្បីគណនាភាពប្រែប្រួល (Sensitivity) និងភាពជាក់លាក់ (Specificity) របស់វិធីសាស្ត្រដែលអ្នកបានបង្កើត។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) (ការពង្រីកសែនដោយប្រើសីតុណ្ហភាពថេរ) ជាវិធីសាស្ត្រជីវសាស្រ្តម៉ូលេគុលសម្រាប់ថតចម្លង (ពង្រីក) ផ្នែកជាក់លាក់ណាមួយនៃ DNA ក្នុងបរិមាណច្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដោយប្រើសីតុណ្ហភាពតែមួយថេរ (ប្រហែល ៦០-៦៥ អង្សាសេ) ដោយមិនបាច់ប្រើម៉ាស៊ីនប្តូរសីតុណ្ហភាពឡើងចុះ (Thermocycler) ដូចវិធីសាស្ត្រ PCR ឡើយ។ ដូចជាការយកឯកសារមួយទំព័រទៅកូពី (Copy) រាប់លានសន្លឹកក្នុងរយៈពេលខ្លី ដោយប្រើម៉ាស៊ីនថតចម្លងដែលកម្តៅម៉ាស៊ីននៅថេរជានិច្ច។
SYBR Green I (ថ្នាំពណ៌ស៉ីប័រហ្គ្រីនទី១) ជាប្រភេទថ្នាំពណ៌ដែលអាចចាប់យក និងភ្ជាប់ខ្លួនវាទៅនឹងខ្សែ DNA ទ្វេ (Double-stranded DNA)។ នៅពេលវាភ្ជាប់ជាមួយ DNA ដែលបានកើនឡើងក្នុងម៉ាស៊ីន និងត្រូវពន្លឺ វាបញ្ចេញពន្លឺពណ៌បៃតង ដែលជួយឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដឹងថាប្រតិកម្មថតចម្លង DNA ទទួលបានជោគជ័យ។ ដូចជាការលាបថ្នាំពណ៌ដែលអាចបញ្ចេញពន្លឺលើវត្ថុដែលលាក់កំបាំង ដើម្បីឱ្យយើងអាចមើលឃើញវត្ថុនោះច្បាស់និងងាយស្រួលរាប់ចំនួនវានៅក្នុងទីងងឹត។
invA gene (សែន invA) ជាសែនជាក់លាក់មួយដែលមានវត្តមានស្ទើរតែគ្រប់ប្រភេទនៃបាក់តេរី Salmonella ដែលមានតួនាទីជួយឱ្យបាក់តេរីនេះអាចឈ្លានពានចូលទៅក្នុងកោសិការបស់មនុស្ស ឬសត្វ។ វាត្រូវបានគេប្រើជាគោលដៅចម្បងក្នុងការធ្វើតេស្តរកមើលវត្តមានមេរោគនេះក្នុងចំណីអាហារ។ ដូចជាកាតសម្គាល់ខ្លួន (អត្តសញ្ញាណប័ណ្ណ) ពិសេសមួយដែលមានតែក្រុមចោរ (មេរោគ Salmonella) ប៉ុណ្ណោះដែលកាន់កាប់ ដែលជួយឱ្យប៉ូលីសងាយស្រួលចំណាំនិងចាប់ខ្លួនពួកគេ។
Pre-enrichment (ការបណ្តុះបង្កើនចំនួនបាក់តេរីជាមុន) ជាជំហាននៃការយកគំរូចំណីសត្វទៅត្រាំក្នុងសូលុយស្យុងបំប៉ន ដើម្បីជួយឱ្យបាក់តេរីដែលកំពុងខ្សោយ ឬមានចំនួនតិចតួច អាចលូតលាស់និងកើនចំនួនបានច្រើនជាមុនសិន មុននឹងយកទៅធ្វើតេស្ត។ នេះជួយកាត់បន្ថយលទ្ធផលអវិជ្ជមានមិនពិត (False-negative)។ ដូចជាការផ្តល់ចំណីនិងទឹកឱ្យសត្វដែលកំពុងឈឺនិងលាក់ខ្លួន ឱ្យវាមានកម្លាំងរត់ចេញមកក្រៅ ដើម្បីឱ្យយើងងាយស្រួលរកវាឃើញទោះបីជាវាមានចំនួនតិចក៏ដោយ។
Method detection limit (MDL) (កម្រិតទាបបំផុតនៃការរកឃើញ) ជាបរិមាណ ឬកំហាប់ទាបបំផុតនៃបាក់តេរី Salmonella (ឬសារធាតុណាមួយ) នៅក្នុងគំរូ ដែលវិធីសាស្ត្រធ្វើតេស្ត (ដូចជា LAMP ឬ PCR) អាចចាប់បាននិងបញ្ជាក់ថាវាពិតជាមានវត្តមានមែនដោយភាពជឿជាក់ខ្ពស់។ ដូចជាទម្ងន់ស្រាលបំផុតដែលជញ្ជីងថ្លឹងមាសអាចលោតលេខបង្ហាញប្រាប់យើងបាន (ឧទាហរណ៍៖ បើស្រាលជាង ១ ក្រាម ជញ្ជីងនឹងមិនលោតលេខបង្ហាញឡើយ)។
Bst DNA polymerase (អង់ស៊ីម Bst DNA polymerase) ជាប្រភេទអង់ស៊ីមពិសេសដែលចម្រាញ់ចេញពីបាក់តេរី Bacillus stearothermophilus ដែលអាចធ្វើការបានយ៉ាងល្អនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាប់លាប់ (ប្រហែល ៦០-៦៥°C) ដើម្បីជួយតភ្ជាប់និងបង្កើតខ្សែ DNA ថ្មីក្នុងប្រតិកម្ម LAMP ដោយមិនបាច់បំបែកខ្សែ DNA ដោយប្រើកម្តៅខ្លាំងឡើយ។ ដូចជាជាងសំណង់ដ៏ជំនាញម្នាក់ដែលអាចរៀបឥដ្ឋសង់ផ្ទះ (បង្កើត DNA) បានយ៉ាងលឿន ទោះបីជាត្រូវធ្វើការនៅក្រោមកម្តៅថ្ងៃក្តៅខ្លាំងជាប់រហូតក៏ដោយ។
Primer set (សំណុំប្រ៊ីមម័រ) ជាបំណែក DNA ខ្លីៗដែលត្រូវបានរចនាឡើងយ៉ាងពិសេស ដើម្បីចាប់គូនិងកណត់ទីតាំងជាក់លាក់នៅលើខ្សែ DNA គោលដៅ (ដូចជាសែន invA) ដើម្បីប្រាប់អង់ស៊ីមឱ្យដឹងពីកន្លែងដែលត្រូវចាប់ផ្តើមថតចម្លង DNA។ ក្នុងវិធី LAMP គេប្រើប្រ៊ីមម័រចំនួន ៤ ទៅ ៦ ដើម ដើម្បីបង្កើនភាពជាក់លាក់។ ដូចជាសញ្ញាព្រួញចំណាំទីតាំង ឬ GPS ដែលប្រាប់យើងឱ្យដឹងច្បាស់ថាត្រូវចាប់ផ្តើមជីកកកាយរកកំណប់ (DNA) នៅត្រង់ចំណុចណាឱ្យប្រាកដ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖