पौधों के लिए बैक्टीरिया से बना बैंड-एड

संदर्भ

हाल ही में किए गए एक अध्ययन ने पौधों में उपचार एवं पुनर्जनन में उल्लेखनीय सुधार करने के लिए ‘बैक्टीरियल सेलुलोज’ की प्रभावशीलता पर प्रकाश डाला है।

अध्ययन के बारे में

• प्रकाशन: अध्ययन को साइंस एडवांसेज पत्रिका में प्रकाशित किया गया था।
• संचालन: यह बार्सिलोना में कृषि जीनोमिक्स अनुसंधान केंद्र के वनस्पति विज्ञानी नूरिया सांचेज कोल का शोधकार्य है।
• विषय: बैक्टीरियल सेलुलोज पैच का परीक्षण पौधों में संक्रमण को रोकने के लिए किया जा रहा था, जब उनके उपचार संबंधी गुणों की खोज की गई थी।
• विधि: प्रयोगशाला में दो पौधों की पत्तियों पर छोटे-छोटे कट लगाए गए तथा बैक्टीरियल सेलुलोज पैच को केवल आधे कट या चीरे पर ही लगाया गया।
• निष्कर्ष
  • उपचारित चीरों में से 80% से अधिक एक सप्ताह के बाद ठीक हो गए थे, जबकि अनुपचारित चीरों में से 20% से भी कम ठीक हुए थे।
  • यह भी पाया गया कि ये पैच वानस्पतिक प्रवर्द्धन को भी बढ़ाते हैं, जो एक ऐसी प्रक्रिया है जिसका उपयोग कटिंग का उपयोग करके आनुवंशिक रूप से समान नए पौधे को उगाने के लिए किया जाता है।
• महत्त्व: नवीनतम खोजों से कृषि में संभावित अनुप्रयोगों का पता चलता है, जैसे कि ग्राफ्टिंग की सुविधा, कटे हुए पौधों की सामग्री को संरक्षित करना या प्रयोगशालाओं में वृद्धि माध्यम के रूप में कार्य करना।

बैक्टीरियल सेलुलोज के बारे में

• बैक्टीरियल सेलुलोज या माइक्रोबियल सेलुलोज एक बायोडिग्रेडेबल, प्राकृतिक बहुलक है, जो कुछ बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित होता है।
• सूत्र: (C₆H₁₀O₅)ⁿ
• बैक्टीरियल प्रजातियाँ: सेलुलोज को बैक्टीरिया की विभिन्न प्रजातियों द्वारा भी संश्लेषित किया जा सकता है, जैसे कि,
  • जेनेरा एजेटोबैक्टर, ग्लूकोनोबैक्टर, कोमागाटाइबैक्टर, राइजोबियम, एग्रोबैक्टीरियम एवं सरसीना आदि।
• उत्पादन प्रक्रिया: बैक्टीरियल सेलुलोज को दो प्रकार से प्राप्त किया जा सकता है,
  • प्रक्षोभित किण्वन (Agitated Fermentation): इसमें अनियमित कण विकसित होते हैं और प्रक्षोभित किण्वन प्रणाली में संवर्धन माध्यम में पूरी तरह से निलंबित रहती हैं।
  • स्थैतिक किण्वन (Static Fermentation): जिलेटिनस पेलिकल्स का निर्माण स्थैतिक संवर्द्धन में संवर्द्धन माध्यम के वायु-द्रव अंतरापृष्ठ पर होता है।
• विशेषताएँ
  • फाइबर नेटवर्क संरचना: इसमें यांत्रिक एवं थर्मल गुणों के साथ सेलुलोज से बनी एक त्रि-आयामी, जिलेटिनस संरचना होती है।
  • हाइड्रोफिलिक प्रकृति: बैक्टीरियल सेलुलोज में अत्यधिक हाइड्रोफिलिक गुण होने के कारण जल धारण क्षमता अधिक होती है।
  • यांत्रिक शक्ति: बैक्टीरियल सेलुलोज में बहुत अधिक यांत्रिक शक्ति भी होती है, यह उच्च क्रिस्टलीयता प्रदर्शित करता है, एवं इसका उत्पादन अपेक्षाकृत सस्ता होता है।
  • गैर विषैला: बैक्टीरियल सेलुलोज आम तौर पर गैर-विषैला होता है, एवं कम साइटोटॉक्सिसिटी देखी जाती है।
  • बायोडिग्रेडेबल: बैक्टीरियल सेलुलोज एक प्राकृतिक बहुलक है, जो प्रकृति में बायोडिग्रेडेबल है।
  • थर्मल गुण: बैक्टीरियल सेलुलोज के थर्मल डिग्रेडेशन गुणों को KOH, NaOH, Na₂CO₃, एवं K₂CO₃ जैसे क्षार के साथ उपचार द्वारा प्रभावित किया जा सकता है।
• अनुप्रयोग: बैक्टीरियल सेलुलोज का व्यापक रूप से खाद्य, कागज, कपड़ा, इलेक्ट्रॉनिक एवं विद्युत अनुप्रयोगों, तथा हरित उद्योग सहित विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है।
  • खाद्य उद्योग: बैक्टीरियल सेलुलोज एक आहार फाइबर है, जिसका उपयोग खाद्य पदार्थों और खाद्य उद्योग में सहायक के रूप में किया जा सकता है और इसकी उच्च शुद्धता, बनावट और आकार की विविधता, संवर्द्धन माध्यम के रंग और स्वाद जैसे परिवर्तनों को ग्रहण करने की क्षमता के कारण खाद्य उद्योगों में इसकी संभावनाएँ हैं।
    • भोजन में बैक्टीरियल सेलुलोज मिलाने से दृढ़ता, धारण क्षमता और बेहतर बनावट प्राप्त होती है।
  • खाद्य योजक: बैक्टीरियल सेलुलोज में पौधे आधारित सेल्यूलोज की तुलना में अधिक जल अवशोषण एवं धनायन विनिमय क्षमता, लिपिड रक्त तथा कोलेस्ट्रॉल कम करने वाला प्रभाव होता है एवं इसका उपयोग वसा रहित, कम कोलेस्ट्रॉल तथा कम कैलोरी वाले खाद्य पदार्थों जैसे खाद्य-योजकों में किया जा सकता है।
  • टिकाऊ पैकेजिंग: बैक्टीरियल सेलुलोज खाद्य पैकेजिंग सामग्री के रूप में एक उपयुक्त विकल्प हो सकता है ताकि खाद्य पदार्थों को संगृहीत किया जा सके एवं उनकी समाप्ति तिथियों को बढ़ाया जा सके, क्योंकि छिद्रपूर्ण, पतली जालीदार संरचना के कारण यह वायु  में मौजूद धूल, सूक्ष्मजीवों तथा कवक को फिल्टर करता है।
  • चिकित्सा क्षेत्र: इसका उपयोग कृत्रिम त्वचा, उपास्थि ऊतक इंजीनियरिंग, अस्थि ऊतक इंजीनियरिंग एवं घाव ड्रेसिंग के रूप में किया जा सकता है, लेकिन दवा में भी किया जा सकता है।
    • बैंड-एड: इस प्राकृतिक हाइड्रोजेल के घाव भरने में आशाजनक अनुप्रयोग पाए गए हैं, क्योंकि सूखे घावों को ऊतक पुनर्जनन सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त नमी की आवश्यकता होती है।
  • चिकित्सा प्रत्यारोपण: बैक्टीरियल सेलुलोज का उपयोग दंत प्रत्यारोपण, कृत्रिम रक्त वाहिकाओं एवं संवहनी ग्राफ्ट जैसे जैव चिकित्सा उपकरणों के साथ-साथ मूत्रमार्ग, तंत्रिका, कृत्रिम कॉर्निया तथा रेटिना प्रत्यारोपण में भी किया जा सकता है क्योंकि इसमें गैर-विषाक्तता जैसी प्रमुख विशेषताएँ हैं।
  • कागज उद्योग: बैक्टीरियल सेलुलोज  का उपयोग अभिलेखीय दस्तावेजों की मरम्मत एवं लंबे समय तक चलने वाली मुद्रा के लिए उच्च शक्ति की आवश्यकता वाले विशेष कागजो  के निर्माण के लिए बाइंडर के रूप में किया जाता है।  बैक्टीरियल सेलुलोज को जोड़ने से कागज के रूप में उपयोग किए जाने पर लुगदी की शक्ति तथा स्थायित्व में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

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