Original Title: Biodecolorization of azo dye using Bacillus subtilis strain CKCC isolated from compost residues
Source: doi.org/10.61945/cjbar.2021.3.1.1
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការបំបាត់ពណ៌ថ្នាំជ្រលក់អាហ្សូដោយប្រើប្រាស់បាក់តេរី Bacillus subtilis ពូជ CKCC ដែលបានញែកចេញពីកាកសំណល់ជីកំប៉ុស

ចំណងជើងដើម៖ Biodecolorization of azo dye using Bacillus subtilis strain CKCC isolated from compost residues

អ្នកនិពន្ធ៖ CHEM Chanchao (King Mongkut’s University of Technology Thonburi), PASON Patthra (King Mongkut’s University of Technology Thonburi), WAEONUKUL Rattiya (King Mongkut’s University of Technology Thonburi), RATANAKHANOKCHAI Khanok (King Mongkut’s University of Technology Thonburi), TACHAAPAIKOON Chakrit (King Mongkut’s University of Technology Thonburi)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2021 The Cambodia Journal of Basic and Applied Research

វិស័យសិក្សា៖ Environmental Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការបំពុលបរិស្ថានដោយសារកាកសំណល់រាវពីឧស្សាហកម្មវាយនភណ្ឌ ដែលមានផ្ទុកថ្នាំជ្រលក់ពណ៌អាហ្សូ (Azo dyes) មានកម្រិតសារធាតុពុលខ្ពស់ បង្កគ្រោះថ្នាក់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់សុខភាពមនុស្ស និងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ី។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានធ្វើការស្រាវជ្រាវ ញែក និងកំណត់អត្តសញ្ញាណបាក់តេរីពីកាកសំណល់ជីកំប៉ុស ដើម្បីសាកល្បងសមត្ថភាពក្នុងការបំបាត់ពណ៌ថ្នាំជ្រលក់អាហ្សូ ព្រមទាំងស្វែងរកលក្ខខណ្ឌរូបវិទ្យាគីមីដែលប្រសើរបំផុត។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Biological Decolorization (Aerobic/Agitated condition)
ការបំបាត់ពណ៌តាមបែបជីវសាស្ត្រ (លក្ខខណ្ឌមានអុកស៊ីសែន/កូរក្នុងល្បឿន 200 rpm)
មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការកម្ចាត់ពណ៌ថ្នាំជ្រលក់អាហ្សូ លូតលាស់កោសិការហ័ស និងមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន។ ទាមទារការប្រើប្រាស់ថាមពលអគ្គិសនីជាប្រចាំសម្រាប់ម៉ាស៊ីនកូរ ដើម្បីផ្តល់អុកស៊ីសែនគ្រប់គ្រាន់ដល់បាក់តេរី។ ប្រសិទ្ធភាពនៃការបំបាត់ពណ៌មានរហូតដល់ 89.06 ± 1.09% ក្នុងរយៈពេល 96 ម៉ោង។
Biological Decolorization (Anaerobic/Static condition)
ការបំបាត់ពណ៌តាមបែបជីវសាស្ត្រ (លក្ខខណ្ឌគ្មានអុកស៊ីសែន/ទុកនៅស្ងៀម)
ចំណាយថាមពលទាប ដោយសារមិនត្រូវការឧបករណ៍កូរផ្តល់អុកស៊ីសែន ហើយបាក់តេរីនៅតែអាចដំណើរការបានដោយផ្នែក។ កោសិកាលូតលាស់យឺតជាងមុន ហើយប្រសិទ្ធភាពនៃការបំបាត់ពណ៌មានកម្រិតទាបជាងលក្ខខណ្ឌមានអុកស៊ីសែន។ ប្រសិទ្ធភាពនៃការបំបាត់ពណ៌សម្រេចបានត្រឹម 78.95 ± 2.51% ប៉ុណ្ណោះ។
Physico-chemical Treatment
ការធ្វើប្រព្រឹត្តិកម្មតាមបែបបរិមាណរូប-គីមី (វិធីសាស្ត្រទូទៅក្នុងឧស្សាហកម្ម)
ដំណើរការលឿន និងអាចកម្ចាត់ពណ៌បានក្នុងបរិមាណច្រើនស្របតាមស្តង់ដារឧស្សាហកម្ម។ ចំណាយខ្ពស់លើសារធាតុគីមី និងបង្កើតជាកាកសំណល់រឹង (Sludge) ដែលបង្កជាការបំពុលបន្ទាប់បន្សំ។ បង្កើតការបំពុលបន្ទាប់បន្សំ ដែលទាមទារដំណោះស្រាយជីវសាស្ត្រមកជំនួស។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តវិធីសាស្ត្រនេះទាមទារឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ជីវសាស្ត្រខ្នាតមធ្យម ម៉ាស៊ីនវិភាគទិន្នន័យ និងសារធាតុគីមីពិសេសៗមួយចំនួនសម្រាប់ការចិញ្ចឹម និងវិភាគហ្សែនបាក់តេរី។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះប្រមូលសំណាកកាកសំណល់ជីកំប៉ុសពីខេត្តស៊ុផាន់បុរី (Suphanburi) ប្រទេសថៃ។ ទោះបីជាថៃនិងកម្ពុជាមានអាកាសធាតុស្រដៀងគ្នាក៏ដោយ ក៏សំណាកទាំងនេះមិនតំណាងឱ្យប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីក្នុងប្រទេសកម្ពុជាទាំងស្រុងនោះទេ។ ដូច្នេះ វាចាំបាច់ណាស់ក្នុងការធ្វើតេស្តបន្ថែមលើសំណាកក្នុងស្រុក ដើម្បីបញ្ជាក់ពីប្រសិទ្ធភាពជាក់ស្តែង។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

ការប្រើប្រាស់បាក់តេរី Bacillus subtilis ដើម្បីបំបាត់ពណ៌កាកសំណល់ទឹកស្អុយ គឺមានសក្តានុពលខ្ពស់ និងស័ក្តិសមខ្លាំងសម្រាប់បរិបទប្រទេសកម្ពុជា ដែលពឹងផ្អែកលើវិស័យកាត់ដេរ។

ជារួម ការផ្លាស់ប្តូរពីការប្រើប្រាស់សារធាតុគីមី មកប្រើវិធីសាស្ត្រជីវសាស្ត្រដែលចំណាយទាប និងប៉ះពាល់បរិស្ថានតិចតួចនេះ គឺជាជម្រើសយុទ្ធសាស្ត្រដ៏ល្អសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍប្រកបដោយចីរភាពនៅកម្ពុជា។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះទ្រឹស្តី និងបច្ចេកទេស: ចាប់ផ្តើមពីការសិក្សាស្រាវជ្រាវស៊ីជម្រៅអំពីយន្តការអង់ស៊ីមរបស់ Bacillus subtilis និងបច្ចេកទេសស្តារបរិស្ថានតាមបែបជីវសាស្ត្រ (Bioremediation) ដោយយោងតាមអត្ថបទស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រពាក់ព័ន្ធ។
  2. អនុវត្តការញែកបាក់តេរីក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍: ចុះប្រមូលសំណាកជីកំប៉ុស ឬសំណល់កសិកម្មក្នុងតំបន់ និងអនុវត្តបច្ចេកទេសញែកបាក់តេរី (Bacterial Isolation) ដោយប្រើប្រាស់ Agar plate នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ដើម្បីរើសយកពូជដែលមានសមត្ថភាពរំលាយពណ៌។
  3. រៀនប្រើប្រាស់ឧបករណ៍វិភាគ និងកម្មវិធី: អនុវត្តការវាស់កម្រិតពណ៌ដោយប្រើឧបករណ៍ UV-Vis spectrophotometer និងរៀនវិភាគទិន្នន័យលំដាប់ហ្សែន 16S rRNA តាមរយៈការប្រើប្រាស់កម្មវិធី MEGA-10BioEdit
  4. ធ្វើតេស្តសាកល្បងខ្នាតតូច (Pilot Test) ជាមួយទឹកស្អុយរោងចក្រ: សហការជាមួយរោងចក្រវាយនភណ្ឌក្នុងស្រុក ដើម្បីយកសំណាកទឹកស្អុយពិតប្រាកដមកធ្វើតេស្តវាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពបំបាត់ពណ៌ និងកម្រិតជាតិពុល (Toxicity) ដើម្បីបញ្ជាក់ថាតើបច្ចេកទេសនេះអាចពង្រីកដល់កម្រិតឧស្សាហកម្មបានកម្រិតណា។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Biodecolorization (ការបំបាត់ពណ៌តាមបែបជីវសាស្ត្រ) គឺជាដំណើរការនៃការប្រើប្រាស់អតិសុខុមប្រាណ (ដូចជាបាក់តេរី ឬផ្សិត) និងអង់ស៊ីមរបស់ពួកវា ដើម្បីបំបែករចនាសម្ព័ន្ធគីមីនៃថ្នាំជ្រលក់ពណ៌ ធ្វើឱ្យវាបាត់បង់ពណ៌ និងកាត់បន្ថយជាតិពុល។ ប្រៀបដូចជាការប្រើយន្តការធម្មជាតិ (ឧទាហរណ៍៖ សត្វល្អិត) ឱ្យស៊ីកម្ទេច និងសម្អាតស្នាមប្រឡាក់ថ្នាំពណ៌ពីក្នុងទឹកស្អុយ ដើម្បីឱ្យទឹកនោះប្រែជាថ្លា និងគ្មានជាតិពុលឡើងវិញ។
Azo dyes (ថ្នាំជ្រលក់អាហ្សូ) ជាប្រភេទថ្នាំជ្រលក់ពណ៌គីមីសិប្បនិម្មិត ដែលគេនិយមប្រើប្រាស់បំផុតក្នុងឧស្សាហកម្មវាយនភណ្ឌ ដោយសារវាមានពណ៌ច្បាស់ល្អ និងស្វិតជាប់បានយូរ ប៉ុន្តែវាមានផ្ទុកសារធាតុពុលដែលអាចបង្កជាជំងឺមហារីក និងពិបាកក្នុងការរំលាយតាមបែបធម្មជាតិ។ ស្រដៀងនឹងជ័រស្អិតគីមីដែលគេយកមកលាបពណ៌ក្រណាត់ឱ្យជាប់បានយូរ តែវាមានផ្ទុកជាតិពុលខ្លាំងដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់បើហូរចូលទន្លេ ឬបឹង។
Textile effluent (កាកសំណល់រាវវាយនភណ្ឌ) ទឹកកខ្វក់ដែលសេសសល់ និងត្រូវបានបញ្ចេញចោលពីរោងចក្រកាត់ដេរ និងរោងចក្រផលិតក្រណាត់ ដែលភាគច្រើនមានផ្ទុកកំហាប់ថ្នាំជ្រលក់ពណ៌ សារធាតុគីមី និងលោហៈធ្ងន់កម្រិតខ្ពស់។ ប្រៀបបាននឹងទឹកលាងចានដែលពោរពេញដោយខ្លាញ់ និងសាប៊ូ ដែលត្រូវបានបង្ហូរចេញពីផ្ទះបាយចូលទៅក្នុងលូទឹកសាធារណៈ។
Bacillus subtilis (បាក់តេរី Bacillus subtilis) ជាប្រភេទបាក់តេរីរាងជាដំបង ដែលមិនបង្កជំងឺ និងមានវត្តមានទូទៅក្នុងដី ឬជីកំប៉ុស។ ពួកវាមានសមត្ថភាពពិសេសក្នុងការទប់ទល់នឹងបរិស្ថានអាក្រក់ និងអាចបញ្ចេញអង់ស៊ីមដើម្បីរំលាយសារធាតុគីមីស្មុគស្មាញ។ ប្រៀបដូចជាក្រុមកម្មករតូចៗនៅក្នុងដី ដែលមានសមត្ថភាពពិសេស និងឧបករណ៍ស័ក្តិសិទ្ធិក្នុងការកាត់ផ្ដាច់សារធាតុពុលស្មុគស្មាញឱ្យក្លាយជាសារធាតុគ្មានគ្រោះថ្នាក់។
16S rRNA gene sequencing (ការវិភាគលំដាប់ហ្សែន 16S rRNA) ជាបច្ចេកទេសម៉ូលេគុលមួយដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រប្រើប្រាស់ ដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណ និងចាត់ថ្នាក់ប្រភេទបាក់តេរី តាមរយៈការអានកូដហ្សែនជាក់លាក់ (16S rRNA) របស់ពួកវា។ ដូចជាការស្កេនក្រយៅដៃដើម្បីស្វែងរកអត្តសញ្ញាណបណ្ណរបស់មនុស្សម្នាក់ៗ ដើម្បីដឹងច្បាស់ថាគាត់ជានរណា និងមកពីគ្រួសារណា។
Ligninolytic enzymes (អង់ស៊ីមលីញីណូលីទិក) ជាប្រូតេអ៊ីនពិសេសដែលបញ្ចេញដោយអតិសុខុមប្រាណ (ដូចជា បាក់តេរី ឬផ្សិត) ដែលដើរតួជាកាតាលីករក្នុងការកាត់ផ្តាច់ និងបំបែករចនាសម្ព័ន្ធគីមីដ៏រឹងមាំរបស់សារធាតុសរីរាង្គ (ដូចជា ថ្នាំជ្រលក់អាហ្សូ)។ ប្រៀបដូចជាកន្ត្រៃវេទមន្តដែលបាក់តេរីបញ្ចេញមក ដើម្បីកាត់ផ្តាច់ខ្សែសង្វាក់គីមីដ៏រឹងមាំរបស់ថ្នាំពណ៌ឱ្យដាច់ចេញពីគ្នា។
Microaerophilic (លក្ខខណ្ឌត្រូវការអុកស៊ីសែនតិចតួច) ជាបរិយាកាស ឬលក្ខណៈរបស់អតិសុខុមប្រាណ ដែលត្រូវការកម្រិតអុកស៊ីសែនទាបជាងបរិមាណអុកស៊ីសែនដែលមានក្នុងបរិយាកាសធម្មតា ដើម្បីអាចរស់រានមានជីវិត និងដំណើរការបានល្អបំផុត។ ដូចជាមនុស្សដែលចូលចិត្តធ្វើការក្នុងបន្ទប់ដែលមានពន្លឺស្រទន់ និងមានខ្យល់ចេញចូលតិចតួច ជាងកន្លែងដែលបើកចំហរមានខ្យល់បក់ខ្លាំង។
Phytotoxicity (ភាពពុលដល់រុក្ខជាតិ) ជារង្វាស់ដែលបង្ហាញពីកម្រិតនៃឥទ្ធិពលពុលរបស់សារធាតុគីមី ឬកាកសំណល់រាវ ទៅលើការលូតលាស់របស់រុក្ខជាតិ និងគ្រាប់ពូជ។ វាត្រូវបានប្រើដើម្បីបញ្ជាក់ថាទឹកដែលបានចម្រោះរួច មានសុវត្ថិភាពសម្រាប់បរិស្ថានធម្មជាតិ។ ជាការធ្វើតេស្តសាកល្បងដោយយកទឹកដែលបានចម្រោះរួចទៅស្រោចដំណាំ ដើម្បីចង់ដឹងថាទឹកនោះនៅមានជាតិពុលដែលអាចធ្វើឱ្យដើមឈើងាប់ឬអត់។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖