បញ្ហា (The Problem)៖ អង់ស៊ីម xylanase (Xyn11A) ដែលទាញយកដោយផ្ទាល់ពីបាក់តេរីអាល់កាឡាំង Bacillus firmus ស្រឡាយ K-1 មានសកម្មភាពទាប ដែលធ្វើឱ្យមានការលំបាកក្នុងការយកទៅប្រើប្រាស់ឱ្យមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងវិស័យឧស្សាហកម្ម។
វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យា DNA សំយោគ (Recombinant DNA technology) ដើម្បីផលិតអង់ស៊ីមនេះឡើងវិញនៅក្នុងប្រព័ន្ធ E. coli និងធ្វើការបន្សុទ្ធសម្រាប់វាស់ស្ទង់សកម្មភាព។
លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖
| វិធីសាស្ត្រ (Method) | គុណសម្បត្តិ (Pros) | គុណវិបត្តិ (Cons) | លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result) |
|---|---|---|---|
| Native Enzyme Isolation (from Bacillus firmus K-1) ការទាញយកអង់ស៊ីមពីបាក់តេរីដើម (Bacillus firmus K-1) |
មិនតម្រូវឱ្យមានការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាវិស្វកម្មហ្សែនស្មុគស្មាញ ឬប្រព័ន្ធបញ្ចេញប្រូតេអ៊ីនជំនួសឡើយ។ | អង់ស៊ីមដែលទទួលបានមានសកម្មភាពទាប ហើយងាយរងការបំបែកដោយអង់ស៊ីមផ្សេងៗទៀតដែលមាននៅក្នុងមជ្ឈដ្ឋានបណ្តុះដើម។ | មានសកម្មភាពជាក់លាក់ទាប (ប្រមាណ ៣៦ U/mg) និងមានប្រសិទ្ធភាពទាបក្នុងការបំបែក xylan ដែលមិនរលាយ។ |
| Recombinant DNA Technology (E. coli expression) បច្ចេកវិទ្យា DNA សំយោគ (ការបញ្ចេញក្នុង E. coli) |
ផ្តល់ទិន្នផលអង់ស៊ីមខ្ពស់ មានភាពបរិសុទ្ធ ងាយស្រួលក្នុងការបន្សុទ្ធដោយប្រើប្រព័ន្ធកាតាលីករ និងមានសកម្មភាពខ្លាំងក្លា។ | ទាមទារឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ទំនើប និងសារធាតុគីមីដែលមានតម្លៃថ្លៃ ដូចជា IPTG និង TEV protease ជាដើម។ | សកម្មភាពជាក់លាក់កើនឡើងដល់ ៣០៣៤ U/mg (ខ្ពស់ជាងមុន ៨៤ ដង) និងមានប្រសិទ្ធភាពបំបែក xylan ដែលមិនរលាយបានល្អជាងមុនដល់ទៅ ១០០ ដង។ |
ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តបច្ចេកទេសនេះទាមទារឱ្យមានមន្ទីរពិសោធន៍ជីវបច្ចេកវិទ្យាកម្រិតខ្ពស់ និងឧបករណ៍វិភាគប្រូតេអ៊ីនទំនើបៗ។
ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌមន្ទីរពិសោធន៍ (In vitro) នៅប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់កាកសំណល់កសិកម្មមួយចំនួនដូចជា ស្នៀតពោត និងចំបើង។ ទោះបីជាលទ្ធផលបង្ហាញពីប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ប៉ុន្តែវានៅមិនទាន់បានធ្វើតេស្តក្នុងទ្រង់ទ្រាយឧស្សាហកម្មធំ (Pilot/Industrial scale) នៅឡើយទេ។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ទិន្នន័យនេះមានសារៈសំខាន់ដោយសារកម្ពុជាមានសំណល់កសិកម្មស្រដៀងគ្នាជាច្រើនដែលអាចប្រើប្រាស់ជាវត្ថុធាតុដើមបានយ៉ាងសំបូរបែប។
បច្ចេកទេសផលិតអង់ស៊ីមនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ណាស់ក្នុងការជំរុញវិស័យកសិ-ឧស្សាហកម្ម និងជីវបច្ចេកវិទ្យានៅកម្ពុជា។
ជារួម ការអភិវឌ្ឍនិងប្រើប្រាស់អង់ស៊ីម xylanase កម្រិតខ្ពស់នេះ អាចជួយកម្ពុជាក្នុងការប្រែក្លាយសំណល់កសិកម្មដែលគ្មានតម្លៃ ទៅជាផលិតផលជីវសាស្ត្រដែលមានសក្តានុពលសេដ្ឋកិច្ច។
ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖
| ពាក្យបច្ចេកទេស | ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) | និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition) |
|---|---|---|
| Recombinant DNA technology (បច្ចេកវិទ្យា DNA សំយោគ) | បច្ចេកទេសកាត់តនិងបញ្ចូលហ្សែនពីសព៌ាង្គកាយមួយ (ឧទាហរណ៍៖ បាក់តេរី Bacillus firmus) ទៅក្នុងសព៌ាង្គកាយមួយទៀត (ឧទាហរណ៍៖ E. coli) ដើម្បីឱ្យវាផលិតប្រូតេអ៊ីន ឬអង់ស៊ីមដែលយើងចង់បានក្នុងបរិមាណច្រើននិងមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។ | ដូចជាការថតចម្លងសៀវភៅមគ្គុទ្ទេសក៍ធ្វើម្ហូបពីចុងភៅម្នាក់ យកទៅឱ្យចុងភៅម្នាក់ទៀតដែលធ្វើការលឿនជាង ដើម្បីផលិតម្ហូបដដែលនោះឱ្យបានច្រើន។ |
| Xylanase (អង់ស៊ីមស៊ីឡាណាស) | ជាប្រភេទអង់ស៊ីមដែលអាចបំបែកសារធាតុ Xylan ដែលជាសមាសធាតុស៊ាំញ៉ាំមួយមាននៅតាមជញ្ជាំងកោសិការុក្ខជាតិ (ហេមីសែលុយឡូស) ទៅជាជាតិស្ករសាមញ្ញ (Xylose និង Xylooligosaccharides)។ | ដូចជាកន្ត្រៃដែលកាត់ខ្សែសង្វាក់ដ៏វែងរបស់សរសៃរុក្ខជាតិឱ្យទៅជាកង់ៗតូចៗងាយស្រួលយកទៅប្រើប្រាស់។ |
| Alkaliphilic bacteria (បាក់តេរីអាល់កាឡាំងស៊ាំ / បាក់តេរីចូលចិត្តមជ្ឈដ្ឋានបាស) | ជាប្រភេទមីក្រូសព៌ាង្គកាយដែលអាចរស់នៅ និងលូតលាស់បានយ៉ាងល្អនៅក្នុងមជ្ឈដ្ឋានដែលមានកម្រិត pH ខ្ពស់ (មជ្ឈដ្ឋានបាស ឬអាល់កាឡាំង ចាប់ពី ៩ ឡើងទៅ) ដែលបាក់តេរីទូទៅមិនអាចរស់បាន។ | ដូចជាប្រភេទត្រីពិសេសដែលអាចរស់នៅក្នុងទឹកដែលមានជាតិប្រៃខ្លាំង ខណៈដែលត្រីធម្មតានឹងងាប់។ |
| Specific activity (សកម្មភាពជាក់លាក់) | រង្វាស់ដែលបង្ហាញពីកម្រិតភាពសកម្ម ឬប្រសិទ្ធភាពរបស់អង់ស៊ីមក្នុងមួយឯកតាម៉ាសនៃប្រូតេអ៊ីនសរុប (គិតជា U/mg)។ លេខកាន់តែធំ បង្ហាញថាអង់ស៊ីមកាន់តែបរិសុទ្ធ និងមានកម្លាំងប្រតិកម្មខ្ពស់។ | ដូចជាការវាស់ស្ទង់ថាតើម៉ាស៊ីនមួយអាចផលិតទំនិញបានប៉ុន្មានក្នុងមួយម៉ោង បើធៀបនឹងទម្ងន់របស់ម៉ាស៊ីននោះ។ ម៉ាស៊ីនតូចតែផលិតបានច្រើន គឺមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ |
| Ni2+-NTA affinity chromatography (ក្រូម៉ាតូក្រាហ្វីបន្សុទ្ធដោយប្រើនីកែល) | បច្ចេកទេសបន្សុទ្ធប្រូតេអ៊ីនដោយប្រើជ័រ (Resin) ដែលមានផ្ទុកអ៊ីយ៉ុងនីកែល (Ni2+) ដែលអាចចាប់ទាញយកតែប្រូតេអ៊ីនណាដែលមានកន្ទុយហ៊ីស្ទីឌីន (Hexahistidine tag) ធ្វើឱ្យគេអាចញែកប្រូតេអ៊ីនគោលដៅចេញពីល្បាយកោសិកាចម្រុះបានយ៉ាងងាយ។ | ដូចជាការប្រើមេដែកដើម្បីស្រូបទាញយកតែកម្ទេចដែកចេញពីគំនរខ្សាច់ដ៏ធំមួយយ៉ាងច្បាស់លាស់អញ្ចឹងដែរ។ |
| Expression vector (វ៉ិចទ័របញ្ចេញហ្សែន) | ជាម៉ូលេគុល DNA ជារង្វង់ (ឧទាហរណ៍៖ ផ្លាស្មីត pET15b) ដែលត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីដឹកនាំហ្សែនគោលដៅបញ្ចូលទៅក្នុងកោសិកាធ្នាក់ (Host cell) និងជំរុញឱ្យកោសិកានោះផលិតប្រូតេអ៊ីនតាមកូដនៃហ្សែននោះ។ | ដូចជារថយន្តដឹកជញ្ជូនដែលយករូបមន្តសម្ងាត់ទៅដាក់ក្នុងរោងចក្រ ដើម្បីប្រាប់ម៉ាស៊ីនរោងចក្រឱ្យចាប់ផ្តើមផលិត។ |
| Hydrolysis (អ៊ីដ្រូលីស / ការបំបែកដោយទឹក) | ជាប្រតិកម្មគីមីដែលម៉ូលេគុលធំៗត្រូវបានបំបែកទៅជាម៉ូលេគុលតូចៗដោយមានការចូលរួមផ្តាច់សម្ព័ន្ធពីម៉ូលេគុលទឹក ដែលជាញឹកញាប់ត្រូវបានពន្លឿនដោយវត្តមានរបស់អង់ស៊ីម។ | ដូចជាការយកទឹកមកផ្សើមដីឥដ្ឋដែលរឹង ដើម្បីងាយស្រួលបំបែកវាជាដុំតូចៗ។ |
អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖
ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖
