Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)គឺជាសមាសធាតុប៉ូលីម៊ែររលាយក្នុងទឹក ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាទូទៅក្នុងវិស័យឧស្សាហកម្ម និងវេជ្ជសាស្ត្រ ហើយមានតម្លៃប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ ដូចជានៅក្នុងការចេញផ្សាយដែលគ្រប់គ្រងដោយថ្នាំ ការកែច្នៃអាហារ និងសម្ភារៈសំណង់។ ប្រតិកម្មគីមីនៅក្នុងដំណើរការ fermentation របស់វាត្រូវបានទាក់ទងជាចម្បងទៅនឹងការរិចរិល និងការកែប្រែនៃ cellulose និងសកម្មភាពមេតាបូលីសនៃ microorganisms ។ ដើម្បីយល់កាន់តែច្បាស់អំពីប្រតិកម្មគីមីរបស់ HPMC នៅក្នុងដំណើរការ fermentation ដំបូងយើងត្រូវយល់អំពីរចនាសម្ព័ន្ធមូលដ្ឋានរបស់វា និងដំណើរការ degradation នៃ cellulose ។
1. រចនាសម្ព័ន្ធនិងលក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាននៃ hydroxypropyl methylcellulose
HPMC គឺជាដេរីវេដែលទទួលបានដោយការកែប្រែគីមីនៃ cellulose ធម្មជាតិ (Cellulose) ។ ឆ្អឹងខ្នងនៃខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលរបស់វាគឺម៉ូលេគុលគ្លុយកូស (C6H12O6) ដែលតភ្ជាប់ដោយចំណង β-1,4 glycosidic ។ សែលុយឡូសខ្លួនវាពិបាកក្នុងការរលាយក្នុងទឹក ប៉ុន្តែដោយការណែនាំក្រុម methyl (-OCH3) និង hydroxypropyl (-C3H7OH) ការរលាយទឹករបស់វាអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងដើម្បីបង្កើតជាវត្ថុធាតុ polymer រលាយ។ ដំណើរការកែប្រែរបស់ HPMC ជាទូទៅរួមបញ្ចូលនូវប្រតិកម្មនៃសែលុយឡូសជាមួយនឹងមេទីលក្លរ (CH3Cl) និងជាតិអាល់កុល propylene (C3H6O) ក្រោមលក្ខខណ្ឌអាល់កាឡាំង ហើយផលិតផលលទ្ធផលមាន hydrophilicity និងរលាយខ្លាំង។
2. ប្រតិកម្មគីមីកំឡុងពេល fermentation
ដំណើរការ fermentation របស់ HPMC ជាធម្មតាអាស្រ័យលើសកម្មភាពរបស់មីក្រូសរីរាង្គ ដែលប្រើប្រាស់ HPMC ជាប្រភពកាបូន និងប្រភពសារធាតុចិញ្ចឹម។ ដំណើរការ fermentation នៃ HPMC រួមមានដំណាក់កាលសំខាន់ៗដូចខាងក្រោម:
២.១. ការបំផ្លាញ HPMC
សែលុយឡូសខ្លួនវាត្រូវបានផ្សំឡើងដោយឯកតាគ្លុយកូសដែលភ្ជាប់គ្នា ហើយ HPMC នឹងត្រូវបានបំផ្លិចបំផ្លាញដោយអតិសុខុមប្រាណក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ fermentation ដំបូងត្រូវបាន decomposed ទៅជាជាតិស្ករតូចៗដែលអាចប្រើបាន (ដូចជាគ្លុយកូស xylose ជាដើម)។ ដំណើរការនេះជាធម្មតាពាក់ព័ន្ធនឹងសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីម degrading cellulose ជាច្រើន។ ប្រតិកម្ម degradation សំខាន់ៗរួមមាន:
ប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូលីស្យូសៈ ចំណង β-1,4 glycosidic នៅក្នុងម៉ូលេគុលសែលុយឡូសនឹងត្រូវបានបំបែកដោយអ៊ីដ្រូឡាសសែលុយឡូស (ដូចជា cellulase, endocellulase) ផលិតខ្សែសង្វាក់ជាតិស្ករខ្លីជាង (ដូចជា oligosaccharides, disaccharides ជាដើម)។ ជាតិស្ករទាំងនេះនឹងត្រូវបានបំប្លែងបន្ថែម និងប្រើប្រាស់ដោយអតិសុខុមប្រាណ។
Hydrolysis និង degradation នៃ HPMC៖ សារធាតុជំនួស methyl និង hydroxypropyl នៅក្នុងម៉ូលេគុល HPMC នឹងត្រូវបានយកចេញដោយផ្នែកដោយ hydrolysis ។ យន្តការជាក់លាក់នៃប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូលីស៊ីសមិនទាន់ត្រូវបានយល់ច្បាស់នៅឡើយទេ ប៉ុន្តែគេអាចសន្និដ្ឋានបានថានៅក្នុងបរិយាកាស fermentation ប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូលីស៊ីសត្រូវបានជំរុញដោយអង់ស៊ីមដែលលាក់ដោយអតិសុខុមប្រាណ (ដូចជា hydroxyl esterase) ។ ដំណើរការនេះនាំទៅដល់ការបំបែកខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុល HPMC និងការដកចេញនូវក្រុមមុខងារ ដែលទីបំផុតបង្កើតបានជាម៉ូលេគុលជាតិស្ករតូចជាង។
២.២. ប្រតិកម្មមេតាប៉ូលីសអតិសុខុមប្រាណ
នៅពេលដែល HPMC ត្រូវបានបំប្លែងទៅជាម៉ូលេគុលជាតិស្ករតូចៗ មីក្រូសរីរាង្គអាចបំប្លែងជាតិស្ករទាំងនេះទៅជាថាមពលតាមរយៈប្រតិកម្មអង់ស៊ីម។ ជាពិសេស អតិសុខុមប្រាណបំប្លែងជាតិគ្លុយកូសទៅជាអេតាណុល អាស៊ីតឡាក់ទិក ឬសារធាតុមេតាបូលីតផ្សេងទៀតតាមរយៈផ្លូវ fermentation ។ អតិសុខុមប្រាណផ្សេងៗគ្នាអាចបំប្លែងផលិតផលបំផ្លាញ HPMC តាមរយៈផ្លូវផ្សេងៗគ្នា។ ផ្លូវមេតាបូលីសទូទៅរួមមាន:
ផ្លូវ glycolysis៖ គ្លុយកូសត្រូវបានបំបែកទៅជា pyruvate ដោយអង់ស៊ីម ហើយបំប្លែងជាថាមពល (ATP) និងសារធាតុរំលាយអាហារ (ដូចជាអាស៊ីតឡាក់ទិក អេតាណុល ជាដើម)។
ការបង្កើតផលិតផល fermentation៖ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌ anaerobic ឬ hypoxic microorganisms បំប្លែងជាតិស្ករ ឬផលិតផល degradation របស់វាទៅជាអាស៊ីតសរីរាង្គ ដូចជា អេតាណុល អាស៊ីតឡាក់ទិក អាស៊ីតអាសេទិក ជាដើម តាមរយៈផ្លូវ fermentation ដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងដំណើរការឧស្សាហកម្មផ្សេងៗ។
២.៣. ប្រតិកម្ម Redox
ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ fermentation នៃ HPMC អតិសុខុមប្រាណមួយចំនួនអាចបំប្លែងផលិតផលកម្រិតមធ្យមបន្ថែមទៀតតាមរយៈប្រតិកម្ម redox ។ ឧទាហរណ៍ ដំណើរការផលិតអេតាណុលត្រូវបានអមដោយប្រតិកម្ម redox ជាតិស្ករត្រូវបានកត់សុីដើម្បីបង្កើត pyruvate ហើយបន្ទាប់មក pyruvate ត្រូវបានបំប្លែងទៅជាអេតាណុលតាមរយៈប្រតិកម្មកាត់បន្ថយ។ ប្រតិកម្មទាំងនេះមានសារៈសំខាន់សម្រាប់រក្សាតុល្យភាពមេតាប៉ូលីសនៃកោសិកា។
3. គ្រប់គ្រងកត្តានៅក្នុងដំណើរការ fermentation
ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ fermentation នៃ HPMC កត្តាបរិស្ថានមានឥទ្ធិពលសំខាន់ទៅលើប្រតិកម្មគីមី។ ឧទាហរណ៍ pH សីតុណ្ហភាព មាតិកាអុកស៊ីហ្សែនរលាយ ការប្រមូលផ្តុំប្រភពសារធាតុចិញ្ចឹម។ល។ នឹងប៉ះពាល់ដល់អត្រាមេតាបូលីសនៃអតិសុខុមប្រាណ និងប្រភេទផលិតផល។ ជាពិសេសសីតុណ្ហភាពនិង pH សកម្មភាពនៃអង់ស៊ីមអតិសុខុមប្រាណអាចប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំងនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌសីតុណ្ហភាពនិង pH ផ្សេងៗគ្នា ដូច្នេះចាំបាច់ត្រូវគ្រប់គ្រងលក្ខខណ្ឌ fermentation ឱ្យបានត្រឹមត្រូវដើម្បីធានាការរិចរិលរបស់ HPMC និងដំណើរការរលូននៃដំណើរការមេតាបូលីសនៃអតិសុខុមប្រាណ។
ដំណើរការ fermentation នៃHPMCពាក់ព័ន្ធនឹងប្រតិកម្មគីមីស្មុគ្រស្មាញ រួមទាំងអ៊ីដ្រូលីស៊ីសនៃសែលុយឡូស ការរិចរិលនៃ HPMC ការរំលាយអាហារជាតិស្ករ និងការបង្កើតផលិតផលជាតិ fermentation ។ ការយល់ដឹងអំពីប្រតិកម្មទាំងនេះមិនត្រឹមតែជួយបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការ fermentation នៃ HPMC ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងផ្តល់នូវការគាំទ្រទ្រឹស្តីសម្រាប់ផលិតកម្មឧស្សាហកម្មដែលពាក់ព័ន្ធផងដែរ។ ជាមួយនឹងការធ្វើឱ្យស៊ីជម្រៅនៃការស្រាវជ្រាវ វិធីសាស្ត្រ fermentation ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងសន្សំសំចៃអាចនឹងត្រូវបានបង្កើតឡើងនាពេលអនាគត ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការរិចរិលរបស់ HPMC និងទិន្នផលផលិតផល ព្រមទាំងលើកកម្ពស់ការអនុវត្ត HPMC ក្នុងការបំប្លែងជីវសាស្ត្រ ការការពារបរិស្ថាន និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១៧ ខែកុម្ភៈ ឆ្នាំ ២០២៥