Original Title: Production of oil with increasing palmitoleic acid content by Cyberlindnera subsufficiens NG8.2 from oil palm empty fruit bunch via co-fermentation with cassava starch
Source: doi.org/10.34044/j.anres.2021.55.6.06
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការផលិតប្រេងដែលមានការកើនឡើងនូវបរិមាណអាស៊ីតប៉ាល់មីតូឡេអ៊ីក ដោយមេដំបែ Cyberlindnera subsufficiens NG8.2 ពីធាងដូងប្រេងទទេ តាមរយៈការធ្វើកាច់មេរួមគ្នាជាមួយម្សៅដំឡូងមី

ចំណងជើងដើម៖ Production of oil with increasing palmitoleic acid content by Cyberlindnera subsufficiens NG8.2 from oil palm empty fruit bunch via co-fermentation with cassava starch

អ្នកនិពន្ធ៖ Trinset Weeraphan, Ancharida Savarajara

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2021 Agriculture and Natural Resources

វិស័យសិក្សា៖ Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះមានគោលបំណងទាញយកប្រយោជន៍ពីសំណល់កសិកម្មដូចជាធាងដូងប្រេងទទេ (OPEFB) ដើម្បីផលិតប្រេងដែលមានអាស៊ីតប៉ាល់មីតូឡេអ៊ីកខ្ពស់សម្រាប់ប្រយោជន៍សុខភាព ដោយដោះស្រាយបញ្ហាកំហាប់ជាតិស្ករទាបតាមរយៈការផ្សំជាមួយម្សៅដំឡូងមី។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ វិធីសាស្ត្រនៃការស្រាវជ្រាវពាក់ព័ន្ធនឹងការផលិតប្រេងកោសិកាតែមួយ (Single cell oil) តាមរយៈការធ្វើកាច់មេម៉ាស៊ីនពីរដំណាក់កាល ដោយធ្វើការប្រៀបធៀបសារធាតុចិញ្ចឹមនិងសីតុណ្ហភាព។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Synthetic high C/N medium
មជ្ឈដ្ឋានបណ្តុះមេដំបែសំយោគដែលមានអត្រា C/N ខ្ពស់
ងាយស្រួលក្នុងការរៀបចំសម្រាប់ធ្វើការពិសោធន៍ជាមូលដ្ឋាន និងអាចគ្រប់គ្រងកម្រិតសារធាតុចិញ្ចឹមបានច្បាស់លាស់។ មិនសូវមានតម្លៃសេដ្ឋកិច្ចសម្រាប់ការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំ និងផ្តល់បរិមាណអាស៊ីតប៉ាល់មីតូឡេអ៊ីកទាបជាងគេ។ កម្រិតប្រេង (Oil titer) ០.៧១ g/L និងបរិមាណអាស៊ីតប៉ាល់មីតូឡេអ៊ីក ៩.៥០%។
Co-fermentation of OPEFB hydrolysate and glucose (OPEFBH-G)
ការធ្វើកាច់មេរួមគ្នារវាងធាងដូងប្រេងទទេ (OPEFBH) និងគ្លុយកូសពាណិជ្ជកម្ម
ផ្តល់កម្រិតប្រេង (Oil titer) ខ្ពស់គួរសម ដោយអាចប្រើប្រាស់សំណល់កសិកម្ម (ធាងដូងប្រេង) មួយផ្នែកដើម្បីកាត់បន្ថយថ្លៃដើម។ ការបន្តប្រើប្រាស់គ្លុយកូសពាណិជ្ជកម្មធ្វើឱ្យចំណាយដើមទុននៅតែខ្ពស់ដដែល ហើយបរិមាណអាស៊ីតប៉ាល់មីតូឡេអ៊ីកទទួលបានកម្រិតមធ្យម។ កម្រិតប្រេង ១.១៤ g/L និងបរិមាណអាស៊ីតប៉ាល់មីតូឡេអ៊ីក ១០.៤១%។
Co-fermentation of OPEFB hydrolysate and cassava starch hydrolysate (OPEFBH-CSH)
ការធ្វើកាច់មេរួមគ្នារវាងធាងដូងប្រេងទទេ និងម្សៅដំឡូងមី (OPEFBH-CSH)
កាត់បន្ថយចំណាយផលិតកម្មជាអតិបរមាដោយប្រើប្រាស់សំណល់កសិកម្មទាំងស្រុង និងផ្តល់បរិមាណអាស៊ីតប៉ាល់មីតូឡេអ៊ីកខ្ពស់ជាងគេបំផុត។ តម្រូវឱ្យមានដំណើរការបំប្លែងម្សៅដំឡូងមីទៅជាស្ករ (Saccharification) ជាមុន ដែលត្រូវការប្រើប្រាស់អង់ស៊ីមបន្ថែម។ កម្រិតប្រេងកើនដល់ ១.៩៦ g/L និងបរិមាណអាស៊ីតប៉ាល់មីតូឡេអ៊ីកកើនដល់ ២១.៤៩% (បន្ទាប់ពីប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពមក ២៥°C)។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះទាមទារឱ្យមានការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ពិសោធន៍ជីវបច្ចេកវិទ្យាកម្រិតខ្ពស់ អង់ស៊ីមសម្រាប់បំប្លែងជីវម៉ាស និងសារធាតុគីមីមួយចំនួនដើម្បីទាញយកប្រយោជន៍ពីសំណល់កសិកម្ម។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍នៃប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់សំណល់ធាងដូងប្រេងពីខេត្តស៊ូរ៉ាត់ថានី និងម្សៅដំឡូងមីក្នុងស្រុក។ ទោះបីជាលទ្ធផលនេះពឹងផ្អែកលើវត្ថុធាតុដើមនៅប្រទេសថៃក៏ដោយ ក៏វាមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់កម្ពុជា ពីព្រោះកម្ពុជាក៏មានវិស័យកសិកម្មស្រដៀងគ្នា ដែលសម្បូរទៅដោយទិន្នផលដំឡូងមី និងដំណាំដែលបន្សល់ទុកជីវម៉ាស (Lignocellulose) ជាច្រើន។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនៃការបំប្លែងសំណល់កសិកម្មទៅជាប្រេងដែលមានតម្លៃខ្ពស់នេះ មានសក្តានុពលខ្ពស់ក្នុងការយកមកអនុវត្តជាក់ស្តែងនៅប្រទេសកម្ពុជា។

ជារួម ការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យានេះអាចជួយប្រែក្លាយសំណល់កសិកម្មកម្ពុជាទៅជាផលិតផលជីវៈចម្រុះដែលមានសក្តានុពលសេដ្ឋកិច្ចខ្ពស់ ជំរុញសេដ្ឋកិច្ចចក្រា (Circular Economy) ក្នុងវិស័យកសិកម្ម។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ជំហានទី១៖ សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះពីជីវបច្ចេកវិទ្យាឧស្សាហកម្ម: និស្សិតគប្បីចាប់ផ្តើមពីការយល់ដឹងអំពីដំណើរការ pretreatment នៃជីវម៉ាស (Lignocellulosic biomass) និងការប្រើប្រាស់អង់ស៊ីម។ អាចប្រើប្រាស់ធនធានពី CourseraedX លើមុខវិជ្ជាកម្រិតខ្ពស់ដូចជា Industrial Biotechnology
  2. ជំហានទី២៖ ស្វែងរក និងបណ្តុះមេដំបែប្រភេទ Cyberlindnera subsufficiens: ធ្វើការសហការជាមួយវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវ (ឧទាហរណ៍ មន្ទីរពិសោធន៍សាកលវិទ្យាល័យ RUPP ឬ ITC) ដើម្បីស្វែងរកពូជមេដំបែមានខ្លាញ់ (Oleaginous yeast) និងអនុវត្តបច្ចេកទេសបណ្តុះមេនៅក្នុងមជ្ឈដ្ឋាន Yeast Malt Extract (YM) broth
  3. ជំហានទី៣៖ អនុវត្តការពិសោធន៍កាច់មេក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ (Lab-scale Co-fermentation): សាកល្បងធ្វើកាច់មេរួមគ្នារវាងសំណល់កសិកម្មក្នុងស្រុក (សំណល់ដំឡូងមី និងជីវម៉ាស) ដោយគ្រប់គ្រងកម្រិត pH 5.0 និងសីតុណ្ហភាពនៅ 25°C-30°C ដោយប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ Incubator Shaker
  4. ជំហានទី៤៖ វិភាគសមាសភាពអាស៊ីតខ្លាញ់នៃប្រេង: បន្ទាប់ពីចម្រាញ់យកប្រេងចេញពីកោសិកាមេដំបែ ត្រូវយកទៅវិភាគរកកម្រិតអាស៊ីតប៉ាល់មីតូឡេអ៊ីក (Palmitoleic acid) ដោយប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន Gas Chromatography (GC) ដែលអាចរកបាននៅតាមវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវជាតិធំៗ។
  5. ជំហានទី៥៖ វាយតម្លៃគំរូសេដ្ឋកិច្ចសម្រាប់ការផលិត: អនុវត្តការវាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពសេដ្ឋកិច្ច (Techno-economic analysis) ដោយប្រើប្រាស់កម្មវិធីដូចជា SuperPro Designer ដើម្បីគណនាថ្លៃដើមផលិតកម្ម និងរៀបចំគម្រោងអាជីវកម្មសម្រាប់ផ្គត់ផ្គង់ប្រេង Omega-7 ទៅកាន់ទីផ្សារគ្រឿងសំអាង។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Oleaginous yeast (មេដំបែមានខ្លាញ់) ជាប្រភេទមេដំបែដែលអាចសន្សំសំចៃនិងផ្ទុកជាតិខ្លាញ់ (លីពីត) នៅក្នុងកោសិការបស់វាបានក្នុងបរិមាណច្រើន (លើសពី ២០% នៃទម្ងន់ស្ងួតរបស់វា) នៅពេលដែលវាដុះក្នុងមជ្ឈដ្ឋានដែលមានជាតិកាបូន (ស្ករ) ច្រើន ប៉ុន្តែខ្វះខាតសារធាតុចិញ្ចឹមផ្សេងៗដូចជាអាសូត។ ដូចជាសត្វខ្លាឃ្មុំដែលស៊ីអាហារច្រើនដើម្បីសន្សំជាតិខ្លាញ់ក្នុងខ្លួន សម្រាប់ត្រៀមខ្លួននៅរដូវរងា។
Co-fermentation (ការធ្វើកាច់មេរួមគ្នា) គឺជាដំណើរការនៃការបំប្លែងជីវសាស្ត្រដោយប្រើប្រាស់ប្រភពកាបូន (វត្ថុធាតុដើម) ពីរ ឬច្រើនប្រភេទក្នុងពេលតែមួយ ដើម្បីឱ្យអតិសុខុមប្រាណលូតលាស់និងផលិតសារធាតុគោលដៅ ជួយបំពេញចំណុចខ្វះខាតនៃវត្ថុធាតុដើមនីមួយៗ។ ដូចជាការចម្អិនម្ហូបដោយផ្សំសាច់និងបន្លែចូលគ្នា ដើម្បីទទួលបានរសជាតិនិងជីវជាតិពេញលេញ ជាជាងការស្លតែសាច់សុទ្ធ។
Hydrolysate (សូលុយស្យុងអ៊ីដ្រូឡៃសាត) គឺជាវត្ថុរាវដែលទទួលបានបន្ទាប់ពីការបំបែកម៉ូលេគុលធំៗ (ដូចជាម្សៅ ឬសែលុយឡូស) ទៅជាម៉ូលេគុលតូចៗ (ដូចជាស្ករ) ដោយប្រើប្រាស់ទឹក អង់ស៊ីម ឬសារធាតុគីមី ដើម្បីងាយស្រួលដល់ការស្រូបយករបស់មេដំបែ។ ដូចជាទឹកស្ករដែលបានមកពីការទំពារនិងរំលាយបាយដោយប្រើទឹកមាត់របស់យើង។
Lignocellulosic waste (សំណល់លីញ៉ូសែលុយឡូស) ជាសំណល់រុក្ខជាតិឬកសិកម្មដែលមានសមាសធាតុសំខាន់បីគឺ សែលុយឡូស (Cellulose) ហេមីសែលុយឡូស (Hemicellulose) និងលីញីន (Lignin) ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធរឹងមាំ និងពិបាកក្នុងការបំបែកយកទៅប្រើប្រាស់។ ដូចជាគ្រោងឆ្អឹងនិងសរសៃរឹងៗរបស់ដើមឈើ ដែលត្រូវការពូថៅនិងភ្លើង (អង់ស៊ីម/គីមី) ដើម្បីបំបែកវាជាដុំតូចៗ។
Palmitoleic acid (អាស៊ីតប៉ាល់មីតូឡេអ៊ីក) គឺជាប្រភេទអាស៊ីតខ្លាញ់មិនឆ្អែតទោល (Omega-7) ដែលមានសារៈប្រយោជន៍ខ្ពស់សម្រាប់សុខភាព ដូចជាជួយកាត់បន្ថយកូឡេស្តេរ៉ុលអាក្រក់ និងមានតម្រូវការខ្ពស់ក្នុងការផលិតថ្នាំពេទ្យនិងគ្រឿងសំអាង។ ដូចជាប្រេងត្រី ឬប្រេងអូលីវពិសេស ដែលជួយថែរក្សាសរសៃឈាមនិងស្បែករបស់យើងឱ្យមានសុខភាពល្អ។
Intracellular oil (ប្រេងក្នុងកោសិកា) គឺជាប្រេង ឬជាតិខ្លាញ់ដែលអតិសុខុមប្រាណ (ដូចជាមេដំបែ) ផលិតនិងផ្ទុកទុកនៅផ្នែកខាងក្នុងនៃកោសិការបស់វាផ្ទាល់ ដែលទាមទារឱ្យមានការបំបែកជញ្ជាំងកោសិកាដើម្បីទាញយកប្រេងនោះមកប្រើប្រាស់។ ដូចជាទឹកដូងដែលលាក់នៅខាងក្នុងផ្លែដូង ដែលយើងត្រូវពុះបំបែកសំបកទើបអាចយកទឹកនោះបាន។
Transesterification (ប្រតិកម្មត្រង់អេស្តេរីកម្ម) គឺជាប្រតិកម្មគីមីដែលបំប្លែងប្រេងឬខ្លាញ់ (Triacylglycerols) ឱ្យទៅជាសមាសធាតុអេស្តេរ (Esters) ដែលជាទូទៅត្រូវបានប្រើប្រាស់ដើម្បីផលិតប្រេងជីវៈម៉ាស (Biodiesel) ឬដើម្បីងាយស្រួលក្នុងការវិភាគសមាសភាពរបស់វានៅក្នុងម៉ាស៊ីន។ ដូចជាការប្តូរសម្លៀកបំពាក់ថ្មីឱ្យតុក្កតា ដើម្បីឱ្យវាមានទម្រង់ត្រឹមត្រូវសម្រាប់ចូលរួមកម្មវិធីផ្សេងៗ។
ATP citrate lyase (អង់ស៊ីមអេធីភីស៊ីត្រាតលីយ៉ាស) គឺជាអង់ស៊ីមដ៏សំខាន់មួយនៅក្នុងកោសិកាមេដំបែមានខ្លាញ់ ដែលមានតួនាទីកាត់ផ្តាច់ដំណើរការផលិតថាមពលធម្មតា ហើយបង្វែរជាតិស្ករឱ្យទៅជាការបង្កើតនិងសន្សំសំចៃជាតិខ្លាញ់វិញ នៅពេលដែលកោសិកាខ្វះជាតិអាសូត។ ដូចជាប៉ូលីសចរាចរណ៍ដែលបង្វែរទិសដៅឡាន (ស្ករ) ពីការបើកបរតាមផ្លូវធម្មតា ឱ្យចូលទៅកាន់ចំណត (ផ្ទុកជាជាតិខ្លាញ់) នៅពេលមានការបិទផ្លូវ (ខ្វះអាសូត)។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖