Original Title: Decolorization of Reactive Dye by White-Rot Fungus Datronia sp. KAPI0039
Source: li01.tci-thaijo.org
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការបំបាត់ពណ៌នៃល័ក្ខជ្រលក់សកម្ម (Reactive Dye) ដោយផ្សិត White-Rot ប្រភេទ Datronia sp. KAPI0039

ចំណងជើងដើម៖ Decolorization of Reactive Dye by White-Rot Fungus Datronia sp. KAPI0039

អ្នកនិពន្ធ៖ Pilanee Vaithanomsat (Kasetsart University, Thailand), Waraporn Apiwatanapiwat (Kasetsart University, Thailand), Oncheera Petchoy (Kasetsart University, Thailand), Jirawate Chedchant (Kasetsart University, Thailand)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2010 Kasetsart J. (Nat. Sci.)

វិស័យសិក្សា៖ Biotechnology / Environmental Science

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ បញ្ហាចម្បងគឺការបំពុលបរិស្ថានដែលបណ្តាលមកពីសំណល់ទឹកល័ក្ខជ្រលក់ពណ៌ (Reactive dyes) ពីឧស្សាហកម្មវាយនភ័ណ្ឌ ដែលមានភាពធន់នឹងពន្លឺ ទឹក និងសារធាតុអុកស៊ីតកម្ម ហើយពិបាកក្នុងការបំបែកដោយធម្មជាតិ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានវាយតម្លៃសមត្ថភាពរបស់ផ្សិតកាចប្រភេទ Datronia sp. KAPI0039 ក្នុងការបំបាត់ពណ៌ល័ក្ខជ្រលក់ពីរប្រភេទ (RBBR និង RB5) ក្រោមលក្ខខណ្ឌកំហាប់ កម្រិតមេផ្សិត និង pH ផ្សេងៗគ្នា។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Bio-oxidation of Anthraquinone-based dye (RBBR)
ការបំបាត់ពណ៌ល័ក្ខប្រភេទ Anthraquinone (RBBR) ដោយប្រើផ្សិតជីវសាស្ត្រ
មានអត្រាបំបាត់ពណ៌លឿន និងអាចសម្របតាមកម្រិត pH ទូលំទូលាយ (ទាំងអាស៊ីត និងបាស) ព្រមទាំងជំរុញឱ្យមានការផលិតអង់ស៊ីម Laccase ក្នុងកម្រិតខ្ពស់បំផុត។ នៅកម្រិតកំហាប់ខ្ពស់ (១០០០ mg/L) ទាមទារពេលវេលាយូររហូតដល់ ១៦៨ ម៉ោង ដើម្បីទទួលបានប្រសិទ្ធភាពអតិបរមា។ សម្រេចបានការបំបាត់ពណ៌ ៨៦% នៅកំហាប់ 1,000 mg/L និង ៩៩.៨៦% នៅកំហាប់ 200 mg/L ដោយមានសកម្មភាព Laccase ខ្ពស់បំផុតរហូតដល់ 759.81 U/L។
Bio-oxidation of Disazo-based dye (RB5)
ការបំបាត់ពណ៌ល័ក្ខប្រភេទ Disazo (RB5) ដោយប្រើផ្សិតជីវសាស្ត្រ
មានសមត្ថភាពខ្ពស់ក្នុងការបំបែករចនាសម្ព័ន្ធ Azo ដ៏ស្មុគស្មាញ ដែលជាធម្មតាពិបាកនឹងបំបែកដោយវិធីសាស្រ្តធម្មជាតិ។ ត្រូវការបរិយាកាសអាស៊ីតខ្លាំង (កម្រិត pH ៣ ដល់ ៥) ដើម្បីទទួលបានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ហើយផលិតអង់ស៊ីម Laccase បានតិចជាងបើធៀបនឹង RBBR។ សម្រេចបានការបំបាត់ពណ៌ ៨៨.០១% នៅកំហាប់ 600 mg/L នៅកម្រិត pH 5 ជាមួយនឹងសកម្មភាព Laccase ត្រឹមតែ 178.57 U/L។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះទាមទារបរិក្ខារមន្ទីរពិសោធន៍ជីវសាស្ត្រខ្នាតតូច និងសារធាតុគីមីមួយចំនួនសម្រាប់ចិញ្ចឹមមេរោគផ្សិត និងវិភាគសកម្មភាពអង់ស៊ីម។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ក្នុងប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់ផ្សិតក្នុងស្រុក (ដែលប្រមូលបានពីឈើពុកផុយ) និងសាកល្បងលើទឹកល័ក្ខដែលលាយដោយផ្ទាល់ក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ នេះមានន័យថា លទ្ធផលអាចនឹងមានការប្រែប្រួល ប្រសិនបើយកទៅអនុវត្តលើទឹកស្អុយពិតប្រាកដចេញពីរោងចក្រ ដែលមានផ្ទុកសារធាតុលោហៈធ្ងន់ និងសារធាតុគីមីចម្រុះជាច្រើនទៀត។ ទោះយ៉ាងណា ដោយសារកម្ពុជាមានអាកាសធាតុស្រដៀងគ្នា ការប្រើប្រាស់មេរោគផ្សិតក្នុងតំបន់នេះគឺមានសក្តានុពលខ្លាំងណាស់។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកវិទ្យាប្រើប្រាស់មេរោគផ្សិតដើម្បីចម្រោះទឹកស្អុយ គឺមានអត្ថប្រយោជន៍ និងសក្តានុពលយ៉ាងធំធេងសម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងលើវិស័យឧស្សាហកម្មកាត់ដេរ។

សរុបមក ការប្រើប្រាស់ផ្សិត Datronia សម្រាប់ការបំបាត់ពណ៌ល័ក្ខសកម្ម គឺជាវិធីសាស្ត្រដែលមានលក្ខណៈអំណោយផលចំពោះបរិស្ថាន ដែលកម្ពុជាគួរតែធ្វើការសាកល្បង និងអភិវឌ្ឍបន្ថែមសម្រាប់វិស័យវាយនភ័ណ្ឌ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ការប្រមូលសំណាក និងបណ្តុះមេរោគផ្សិត (Isolation and Cultivation): ស្វែងរក និងប្រមូលសំណាកប្រភេទផ្សិតពុកផុយពណ៌ស (White-rot fungi) ពីតំបន់ព្រៃ ឬឈើពុកនៅក្នុងប្រទេស រួចធ្វើការបណ្តុះនិងចម្រាញ់យកមេរោគសុទ្ធ (Pure culture) នៅលើចាន PDA (Potato Dextrose Agar) ក្នុងសីតុណ្ហភាពប្រមាណ 30°C។
  2. រៀបចំមជ្ឈដ្ឋានសាកល្បង (Preparation of Dye Solutions): រៀបចំសូលុយស្យុងល័ក្ខជ្រលក់ពណ៌ (ឧទាហរណ៍ ពណ៌ Reactive Black 5 ឬយកសំណាកទឹកចេញពីរោងចក្រ) ក្នុងកម្រិតកំហាប់ផ្សេងៗគ្នា (ពី 200 ដល់ 1000 mg/L) និងកែតម្រូវកម្រិត pH ឱ្យនៅចន្លោះ ៤ ទៅ ៥ ដោយប្រើសូលុយស្យុង Buffer
  3. សាកល្បងការបំបាត់ពណ៌ (Decolorization Experiment): ដាក់ដុំផ្សិតដែលបណ្តុះបានចូលទៅក្នុងសូលុយស្យុងល័ក្ខជ្រលក់ រួចដាក់នៅលើម៉ាស៊ីនក្រឡុក Orbital Shaker ក្នុងល្បឿន 150 rpm។ យកសំណាកទឹកមកវាស់កម្រិតស្រូបពន្លឺ (Absorbance) ដោយប្រើម៉ាស៊ីន Spectrophotometer ជាប្រចាំថ្ងៃ ដើម្បីគណនាភាគរយនៃការថយចុះពណ៌។
  4. វិភាគសកម្មភាពអង់ស៊ីម (Enzyme Assays): ទាញយកសារធាតុរាវពីក្នុងដបសាកល្បង ដើម្បីវាស់ស្ទង់កម្រិតសកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីម Laccase (Lac) ដោយប្រើប្រតិកម្ម ABTS assay ដើម្បីបញ្ជាក់ពីយន្តការជីវសាស្ត្រនៅពីក្រោយការបាត់ពណ៌។
  5. ធ្វើតេស្តជាមួយទឹកស្អុយរោងចក្រ (Real-world Testing): យកប្រភេទផ្សិតដែលផ្តល់លទ្ធផលល្អជាងគេបំផុត ទៅធ្វើការសាកល្បងជាមួយទឹកស្អុយជាក់ស្តែងដែលប្រមូលបានពីរោងចក្រកាត់ដេរពិតប្រាកដ ដោយត្រូវតាមដានលើអត្រាបំបាត់ពណ៌ និងការថយចុះនៃកម្រិត COD/BOD ក្នុងទឹក។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
White-rot fungus (ផ្សិតពុកផុយពណ៌ស) ជាប្រភេទផ្សិតដែលរស់នៅដោយស៊ីឈើ និងមានសមត្ថភាពផលិតអង់ស៊ីមពិសេសៗដែលអាចបំបែកសារធាតុលីញីន (Lignin) នៅក្នុងឈើ ក៏ដូចជាសារធាតុពុល ឬល័ក្ខគីមីដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញស្រដៀងនឹងលីញីននៅក្នុងទឹកស្អុយឧស្សាហកម្ម។ ដូចជាភ្នាក់ងារបោសសម្អាតធម្មជាតិ ដែលអាចរំលាយគល់ឈើរឹងៗ ក៏ដូចជាកាកសំណល់គីមីរឹងរូសបានយ៉ាងពូកែ។
Reactive dye (ល័ក្ខជ្រលក់សកម្ម) ជាប្រភេទពណ៌គីមីដែលគេនិយមប្រើក្នុងឧស្សាហកម្មវាយនភ័ណ្ឌសម្រាប់ជ្រលក់សម្លៀកបំពាក់ ព្រោះវាភ្ជាប់ខ្លួនយ៉ាងតឹងណែនជាមួយសរសៃអំបោះ។ វាមានរចនាសម្ព័ន្ធធន់នឹងពន្លឺ ទឹក និងសារធាតុគីមីផ្សេងៗ ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកនឹងរលាយបាត់ទៅវិញដោយធម្មជាតិនៅពេលត្រូវបញ្ចេញចោលទៅក្នុងប្រភពទឹក។ ដូចជាទឹកថ្នាំសាក់លើស្បែក ដែលជាប់ធន់យូរ និងពិបាកលាងជម្រះចេញទោះបីជាប្រើសាប៊ូកម្រិតណាក៏ដោយ។
Laccase (អង់ស៊ីមឡាក់កាស) ជាប្រភេទអង់ស៊ីមចម្បងមួយដែលផលិតដោយផ្សិតពុកផុយពណ៌ស (White-rot fungi) មានតួនាទីក្នុងការធ្វើអុកស៊ីតកម្ម (បំបែករចនាសម្ព័ន្ធ) សារធាតុគីមីផ្សេងៗ រួមទាំងល័ក្ខជ្រលក់ ដោយប្រើប្រាស់អុកស៊ីសែននៅក្នុងខ្យល់ជាជំនួយ ធ្វើឱ្យសារធាតុទាំងនោះបាត់បង់ពណ៌។ ដូចជាកន្ត្រៃម៉ាស៊ីនដ៏មុតស្រួចមួយ ដែលអាចកាត់ផ្តាច់ចំណងគីមីដ៏ស្មុគស្មាញរបស់ទឹកល័ក្ខ ធ្វើឱ្យវលែងមានពណ៌តទៅទៀត។
Bio-oxidation (ជីវអុកស៊ីតកម្ម) គឺជាដំណើរការដែលមីក្រូសរីរាង្គ (ដូចជាផ្សិត ឬបាក់តេរី) ប្រើប្រាស់អង់ស៊ីមរបស់វាដើម្បីបំបែក និងបំលែងសារធាតុគីមីពុល ឬសរីរាង្គស្មុគស្មាញ ឱ្យក្លាយទៅជាសារធាតុសាមញ្ញជាងមុន និងលែងមានគ្រោះថ្នាក់ដល់បរិស្ថាន។ ដូចជាដំណើរការរំលាយអាហារក្នុងក្រពះ ដែលបំបែកអាហារដុំធំៗទៅជាជីវជាតិល្អៗ តែទីនេះគឺការប្រើផ្សិតដើម្បីបំបែកជាតិពុលឱ្យទៅជាសារធាតុអសកម្មវិញ។
Chromophore (ក្រុមបង្កើតពណ៌ / ក្រូម៉ូហ្វ័រ) ជាផ្នែកមួយនៃម៉ូលេគុលរបស់សារធាតុគីមី (ជាពិសេសទឹកល័ក្ខ) ដែលមាននាទីស្រូបយកពន្លឺ និងបញ្ចេញមកវិញនូវពណ៌ជាក់លាក់ណាមួយដែលភ្នែកយើងមើលឃើញ។ នៅពេលដែលរចនាសម្ព័ន្ធក្រុមក្រូម៉ូហ្វ័រនេះត្រូវបានបំផ្លាញដោយអង់ស៊ីម សារធាតុនោះនឹងប្រែជាគ្មានពណ៌។ ដូចជាអំពូលភ្លើងពណ៌តូចៗនៅលើផ្ទាំងប៉ាណូ។ បើខ្សែភ្លើងភ្ជាប់ទៅអំពូលនោះត្រូវកាត់ផ្តាច់ (បំផ្លាញ Chromophore) ផ្ទាំងប៉ាណូនោះនឹងលែងមានពណ៌ភ្លឺទៀតហើយ។
Ligninolytic enzymes (អង់ស៊ីមបំបែកលីញីន) ជាក្រុមអង់ស៊ីម (រួមមាន Laccase, Manganese peroxidase, និង Lignin peroxidase) ដែលផ្សិតបញ្ចេញមកក្រៅដើម្បីបំបែករចនាសម្ព័ន្ធដ៏រឹងមាំរបស់លីញីន (Lignin) នៅក្នុងសរសៃឈើ ហើយដោយសារលក្ខណៈនេះ វាមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការរំលាយសារធាតុពណ៌គីមីពុលផ្សេងៗក្នុងទឹក។ ដូចជាកញ្ចប់ឧបករណ៍ចម្រុះ (ទួណឺវីស ដែកដាប់ ញញួរ) ដែលជាងឈើប្រើសម្រាប់ដោះទូឈើដ៏រឹងមាំមួយឱ្យទៅជាបំណែកតូចៗ។
Inoculum size (ទំហំ/បរិមាណមេផ្សិត) សំដៅលើបរិមាណ ឬម៉ាសនៃកោសិកាផ្សិតដំបូង ដែលត្រូវបានចាក់បញ្ចូលទៅក្នុងសូលុយស្យុងល័ក្ខជ្រលក់ ដើម្បីចាប់ផ្តើមដំណើរការបំបាត់ពណ៌។ បរិមាណនេះមានឥទ្ធិពលផ្ទាល់ទៅលើល្បឿន និងប្រសិទ្ធភាពនៃការបំបែកជាតិពុលក្នុងពេលវេលាកំណត់។ ដូចជាចំនួនកម្មករដែលយើងជួលឱ្យមកលាងសម្អាតផ្ទះ។ បើមានកម្មករ (បរិមាណមេផ្សិត) ច្រើន ការសម្អាតនឹងឆាប់ចប់និងមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។
Decolorization (ការបំបាត់ពណ៌ / ការធ្វើឱ្យបាត់ពណ៌) ជាដំណើរការបំបាត់ យកចេញ ឬបំផ្លាញពណ៌នៃសារធាតុណាមួយ (ជាទូទៅក្នុងទឹកស្អុយរោងចក្រ) តាមរយៈប្រតិកម្មគីមី ជីវសាស្ត្រ ឬរូបវិទ្យា ក្នុងគោលបំណងកាត់បន្ថយការបំពុល ដែលអាចរារាំងពន្លឺព្រះអាទិត្យមិនឱ្យចាំងចូលក្នុងទឹកទន្លេឬបឹង។ ដូចជាការប្រើទឹកថ្នាំសាវែល (Bleach) ដើម្បីបោកសម្លៀកបំពាក់ពណ៌ឱ្យប្រែជាសក្បុសវិញ ប៉ុន្តែទីនេះយើងប្រើមេរោគផ្សិតជំនួសសារធាតុគីមីដើម្បីធ្វើឱ្យទឹកស្អុយថ្លាវិញ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖