Original Title: Selection of polyhydroxybutyrate-producing bacteria and their polyhydroxybutyrate production using cassava and glycerol as carbon sources
Source: doi.org/10.34044/j.anres.2025.59.3.08
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការជ្រើសរើសបាក់តេរីផលិតប៉ូលីអ៊ីដ្រុកស៊ីប៊ុយទីរ៉ាត (Polyhydroxybutyrate) និងការផលិតរបស់វាដោយប្រើប្រាស់ដំឡូងមី និងគ្លីសេរ៉ុលជាប្រភពកាបូន

ចំណងជើងដើម៖ Selection of polyhydroxybutyrate-producing bacteria and their polyhydroxybutyrate production using cassava and glycerol as carbon sources

អ្នកនិពន្ធ៖ Nutthawut Meesilp (Department of Applied Biology, Faculty of Science and Liberal Art, Rajamangala University of Technology Isan, Nakhon Ratchasima, Thailand), Nisa Romsomsa (Department of Applied Biology, Faculty of Science and Liberal Art, Rajamangala University of Technology Isan, Nakhon Ratchasima, Thailand)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2025 Agriculture and Natural Resources

វិស័យសិក្សា៖ Microbiology and Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការផលិតប្លាស្ទិកជីវសាស្ត្រពីប៉ូលីអ៊ីដ្រុកស៊ីប៊ុយទីរ៉ាត (PHB) នៅមានតម្លៃថ្លៃនៅឡើយ បើធៀបនឹងប្លាស្ទិកសំយោគ ដោយសារតែតម្លៃខ្ពស់នៃវត្ថុធាតុដើម និងដំណើរការចម្រាញ់។ ការប្រើប្រាស់វត្ថុធាតុដើម និងបាក់តេរីដែលមានតម្លៃទាប គឺជាយុទ្ធសាស្ត្រសក្តានុពលមួយដើម្បីកាត់បន្ថយចំណាយផលិតកម្មនេះ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានធ្វើការបំបែកបាក់តេរីពីដើមដំឡូងមី និងដី រួចធ្វើការវាយតម្លៃសមត្ថភាពផលិត PHB របស់ពួកវាដោយប្រើប្រាស់ប្រភពកាបូនផ្សេងៗគ្នា។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Cultivation using Soluble Starch (1.5%)
ការបណ្តុះបាក់តេរីដោយប្រើប្រាស់ម្សៅរលាយ
ផ្តល់ទិន្នផលប៉ូលីអ៊ីដ្រុកស៊ីប៊ុយទីរ៉ាត (PHB) ខ្ពស់បំផុតក្នុងចំណោមប្រភពកាបូនទាំងអស់ និងងាយស្រួលសម្រាប់បាក់តេរីក្នុងការរំលាយ និងស្រូបយក។ ម្សៅរលាយសុទ្ធមានតម្លៃថ្លៃជាងកាកសំណល់កសិកម្ម ដែលអាចធ្វើឱ្យថ្លៃដើមផលិតកម្មកើនឡើងបើធៀបនឹងការប្រើកាកសំណល់។ ទទួលបានទិន្នផល PHB អតិបរមា (រហូតដល់ ៣៦៧,៧៥ g/L/g ជីវម៉ាស សម្រាប់បាក់តេរី CAD2)។
Cultivation using Cassava Pulp (1.0% - 1.5%)
ការបណ្តុះបាក់តេរីដោយប្រើប្រាស់កាកសំណល់ដំឡូងមី
ចំណាយដើមទាបបំផុត កាត់បន្ថយកាកសំណល់កសិកម្ម និងជំរុញការផលិត PHB បានយ៉ាងល្អ ដែលសក្តិសមសម្រាប់ការផលិតខ្នាតធំ។ ទាមទារការរៀបចំវត្ថុធាតុដើមជាមុន (កិន សម្ងួត) និងមិនផ្តល់បរិមាណកោសិកាបាក់តេរីច្រើនដូចការប្រើប្រាស់គ្លុយកូសនោះទេ។ ទទួលបានទិន្នផល PHB ច្រើនគួរជាទីគាប់ចិត្ត (ប្រមាណ ១២៦,៩៤ g/L/g ជីវម៉ាស សម្រាប់បាក់តេរី CAD9 លើកំហាប់ ១,៥%)។
Cultivation using Glucose
ការបណ្តុះបាក់តេរីដោយប្រើប្រាស់គ្លុយកូស
ជំរុញការលូតលាស់ និងបង្កើនចំនួនកោសិកាបាក់តេរី (Biomass) បានយ៉ាងលឿន និងច្រើនបំផុត។ បាក់តេរីផ្តោតលើការលូតលាស់បំបែកកោសិកា ជាជាងការសន្សំសំចៃថាមពលជាទម្រង់ PHB ធ្វើឱ្យទិន្នផលប្លាស្ទិកជីវសាស្ត្រមានកម្រិតទាប។ ទទួលបានចំនួនបាក់តេរីខ្ពស់បំផុត (១០.០ log cfu/mL ក្រោយ ៤៨ ម៉ោង) ប៉ុន្តែផលិត PHB បានតិចតួច។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះទាមទារនូវឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍មីក្រូជីវសាស្ត្រកម្រិតខ្ពស់ សារធាតុគីមីសម្រាប់ចម្រាញ់ និងម៉ាស៊ីនវិភាគដើម្បីវាស់ស្ទង់បរិមាណកម្រិតអន្តរជាតិ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅខេត្តនគររាជសីមា ប្រទេសថៃ ដោយប្រមូលសំណាកពីដីចម្ការដំឡូងមី និងឫសដំឡូងមី។ ទោះបីជាសំណាកមកពីប្រទេសថៃក្តី ប៉ុន្តែស្ថានភាពភូមិសាស្ត្រ អាកាសធាតុ និងប្រភេទដីមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នាខ្លាំងទៅនឹងប្រទេសកម្ពុជា ដែលធ្វើឱ្យលទ្ធផលនៃការស្រាវជ្រាវនេះមិនមានភាពលម្អៀងច្រើន ហើយអាចយកមកអនុវត្តដោយផ្ទាល់នៅកម្ពុជាបាន។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនៃការប្រើប្រាស់កាកសំណល់ដំឡូងមីដើម្បីផលិតប្លាស្ទិកជីវសាស្ត្រ (Bioplastics) គឺមានសារៈសំខាន់ និងសក្តានុពលខ្លាំងណាស់សម្រាប់សេដ្ឋកិច្ចកម្ពុជា។

ជារួម ការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យានេះនឹងជួយលើកកម្ពស់សេដ្ឋកិច្ចចក្រា (Circular Economy) និងកាត់បន្ថយការបំពុលពីសំណល់ប្លាស្ទិកនៅក្នុងប្រទេសកម្ពុជាយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ប្រមូលសំណាក និងចម្រាញ់បាក់តេរី: ចុះប្រមូលសំណាកដី និងកាកសំណល់ដំឡូងមីពីរោងចក្រនៅខេត្តកសិកម្ម រួចធ្វើការចម្រាញ់រកបាក់តេរីដោយបណ្តុះលើ Nutrient Agar
  2. ធ្វើតេស្តស្វែងរកបាក់តេរីផលិត PHB: ប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្រលាបពណ៌ Sudan Black B និង Nile Red ដើម្បីពិនិត្យមើលវត្តមានគ្រាប់ PHB ក្នុងកោសិកាបាក់តេរី ក្រោមមីក្រូទស្សន៍ ក៏ដូចជាកាំរស្មីយូវី (UV)។
  3. បណ្តុះបាក់តេរី និងទាញយកផលិតផល: បណ្តុះបាក់តេរី Priestia aryabhattai ឬបាក់តេរីក្នុងស្រុកដែលរកឃើញ លើមជ្ឈដ្ឋានដែលមានកាកសំណល់ដំឡូងមី ១,៥% រួចប្រើ Chloroform និង Sodium hypochlorite ដើម្បីទាញយក PHB ចេញពីកោសិកា។
  4. វិភាគគុណភាព និងបរិមាណអន្តរជាតិ: ប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ SpectrophotometerGC-MS ដើម្បីវាស់បរិមាណ ទិន្នផល និងបញ្ជាក់ពីភាពសុទ្ធនៃ PHB ដែលចម្រាញ់បានធៀបនឹងស្ដង់ដារអន្តរជាតិ។
  5. អភិវឌ្ឍន៍ជាគំរូប្លាស្ទិកជីវសាស្ត្រ: សហការជាមួយអ្នកជំនាញវិស្វកម្មសម្ភារៈ (Materials Engineering) ដើម្បីយក PHB ទៅកែច្នៃជាខ្សែភាពយន្តប្លាស្ទិក (Plastic films) ឬការវេចខ្ចប់ដែលអាចរលាយក្នុងដីបានដោយខ្លួនឯង។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Polyhydroxybutyrate (ប៉ូលីអ៊ីដ្រុកស៊ីប៊ុយទីរ៉ាត) វាគឺជាប្រភេទប្លាស្ទិកជីវសាស្ត្រ (Bioplastic) ដែលផលិតឡើងដោយបាក់តេរីមួយចំនួននៅពេលដែលពួកវាមានប្រភពកាបូនច្រើនប៉ុន្តែខ្វះខាតសារធាតុចិញ្ចឹមផ្សេងៗ។ បាក់តេរីស្តុកវាទុកជាថាមពលបម្រុង ហើយយើងអាចទាញយកវាមកផលិតជាប្លាស្ទិកដែលងាយរលាយក្នុងបរិស្ថាន និងមិនបង្កផលប៉ះពាល់។ ដូចជាខ្លាញ់ដែលរាងកាយមនុស្សយើងសន្សំទុកពេលញ៉ាំអាហារច្រើនលើសកម្រិតអញ្ចឹងដែរ គ្រាន់តែបាក់តេរីសន្សំវាជាទម្រង់ប្លាស្ទិកជីវសាស្ត្រ។
16S rRNA gene sequencing (ការកំណត់លំដាប់ហ្សែន 16S rRNA) ជាបច្ចេកទេសម៉ូលេគុលដែលគេប្រើដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណ និងចំណាត់ថ្នាក់របស់បាក់តេរី ដោយការអានលំដាប់ DNA នៃហ្សែន 16S ដែលមាននៅក្នុងបាក់តេរីគ្រប់ប្រភេទ ដើម្បីស្វែងរកប្រភពដើម និងទំនាក់ទំនងសាច់ញាតិរបស់វាជាមួយបាក់តេរីដទៃ។ ប្រៀបដូចជាការស្កេនក្រយៅដៃ ឬបាកូដ (Barcode) ដើម្បីដឹងថាបាក់តេរីនោះមានឈ្មោះអ្វី និងមកពីអម្បូរណាឱ្យប្រាកដ។
Gas chromatography-mass spectrometry (ម៉ាស៊ីនវិភាគឧស្ម័នក្រូម៉ាតូក្រាហ្វី-ម៉ាសស្ប៉ិចត្រូម៉េទ្រី) ជាឧបករណ៍វិភាគគីមីកម្រិតខ្ពស់ដែលរួមបញ្ចូលបច្ចេកទេសពីរចូលគ្នា ដើម្បីបំបែកសមាសធាតុគីមីនៅក្នុងល្បាយណាមួយ រួចកំណត់អត្តសញ្ញាណ និងវាស់បរិមាណជាក់លាក់នៃសារធាតុនីមួយៗ (ដូចជាការវាស់បរិមាណសុទ្ធនៃ PHB ក្នុងល្បាយចម្រាញ់ជាដើម)។ ដូចជាម៉ាស៊ីនរែងនិងថ្លឹងដ៏ឆ្លាតវៃ ដែលអាចញែកគ្រឿងផ្សំក្នុងស៊ុបមួយចាន រួចប្រាប់យើងថាស៊ុបនោះមានជាតិស្ករ ឬអំបិលប៉ុន្មានក្រាមយ៉ាងច្បាស់លាស់។
Carbon source (ប្រភពកាបូន) សារធាតុចិញ្ចឹមជាមូលដ្ឋាន (ដូចជាស្ករ ម្សៅ គ្លីសេរ៉ុល ឬកាកសំណល់កសិកម្ម) ដែលមីក្រូសរីរាង្គប្រើប្រាស់ដើម្បីលូតលាស់ បង្កើតកោសិកាថ្មី និងផលិតសារធាតុផ្សេងៗ (ដូចជាការបំប្លែងទៅជា PHB) ក្នុងដំណើរការមេតាប៉ូលីសរបស់វា។ ប្រៀបដូចជាបាយ ឬអាហារដែលយើងញ៉ាំរាល់ថ្ងៃដើម្បីឱ្យរាងកាយមានកម្លាំង និងធំធាត់អញ្ចឹងដែរ។
Priestia aryabhattai (បាក់តេរី Priestia aryabhattai) ជាប្រភេទបាក់តេរីមួយដែលអាចរស់នៅក្នុងមជ្ឈដ្ឋានផ្សេងៗ ហើយមានសមត្ថភាពពិសេសក្នុងការបំប្លែងប្រភពកាបូន (ដូចជាម្សៅដំឡូងមី) ទៅជាប្លាស្ទិកជីវសាស្ត្រ PHB ព្រមទាំងមានភាពធន់នឹងវិទ្យុសកម្មយូវី (UV) និងជួយជំរុញការលូតលាស់របស់រុក្ខជាតិផងដែរ។ ប្រៀបដូចជារោងចក្រតូចមួយដែលមានជីវិត ដែលចេះស៊ីកាកសំណល់កសិកម្ម រួចបញ្ចេញមកវិញនូវវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ធ្វើប្លាស្ទិកដែលមិនប៉ះពាល់បរិស្ថាន។
Biomass (ជីវម៉ាស) ក្នុងបរិបទមីក្រូជីវសាស្ត្រ វាសំដៅទៅលើទម្ងន់សរុប ឬបរិមាណនៃកោសិកាបាក់តេរីទាំងអស់ដែលបានលូតលាស់ក្នុងមជ្ឈដ្ឋានបណ្តុះ ដែលគេប្រើជាខ្នាតដើម្បីវាយតម្លៃទិន្នផលនៃផលិតផលដែលទទួលបានធៀបនឹងការលូតលាស់កោសិកា (g/L/g biomass)។ ដូចជាការថ្លឹងទម្ងន់សរុបនៃហ្វូងត្រីនៅក្នុងស្រះមួយ ដើម្បីគណនាថាតើការចិញ្ចឹមនោះបានផលប៉ុន្មាន។
Sudan Black B and Nile Red staining (ការលាបពណ៌ដោយប្រើ Sudan Black B និង Nile Red) ជាបច្ចេកទេសប្រើប្រាស់ថ្នាំពណ៌ពិសេសដើម្បីជ្រលក់កោសិកាបាក់តេរី ក្នុងគោលបំណងធ្វើឱ្យគ្រាប់ PHB ដែលលាក់ខ្លួនក្នុងកោសិកា លេចចេញពណ៌ខ្មៅ ឬបញ្ចេញពន្លឺ (Fluorescence) ក្រោមមីក្រូទស្សន៍ ឬកាំរស្មីយូវី ដែលជួយឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវដឹងថាបាក់តេរីនោះមានផ្ទុក PHB ឬអត់។ ប្រៀបដូចជាការប្រើពិលឆ្លុះលុយដុល្លារ ដើម្បីមើលសញ្ញាសម្ងាត់ដែលភ្នែកទទេមើលមិនឃើញ។
Chloroform extraction (ការទាញយកដោយប្រើក្លរ៉ូហ្វម) ជានីតិវិធីគីមីដែលគេប្រើសារធាតុរំលាយក្លរ៉ូហ្វម (Chloroform) ដើម្បីបំបែក និងទាញយកតែសារធាតុ PHB ចេញពីកោសិកាបាក់តេរី ដោយសារតែ PHB អាចរលាយក្នុងក្លរ៉ូហ្វមបានយ៉ាងល្អ ខណៈដែលសមាសធាតុកោសិកាផ្សេងទៀតមិនរលាយ។ ដូចជាការយកទឹកក្តៅទៅឆុងកាហ្វេដើម្បីទាញយកតែជាតិកាហ្វេ និងក្លិនឈ្ងុយ រីឯកាកត្រូវបោះចោល។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖