वैज्ञानिकों ने टिकाऊ जैव उत्पादों के लिए अपशिष्ट की छंटाई में बैक्टीरिया के स्ट्रेन का उपयोग किया

सारांश

शोधकर्ताओं ने जैतून की छंटाई के कचरे में एक जीवाणु स्ट्रेन, रोडोकॉकस एसपी. 24CO की पहचान की है जो जैव प्रौद्योगिकी में संभावित अनुप्रयोगों के साथ, तटस्थ लिपिड, विशेष रूप से ट्राइसिलग्लिसरॉल का कुशलतापूर्वक उत्पादन करता है। यह स्ट्रेन विभिन्न कार्बन स्रोतों को उच्च मूल्य वाले उत्पादों, जैसे जैव ईंधन, डिटर्जेंट, सौंदर्य प्रसाधन और दवा घटकों में परिवर्तित करने की क्षमता प्रदर्शित करता है, जो जैतून के कचरे का उपयोग करने और संभावित रूप से पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिए एक स्थायी समाधान प्रदान करता है।

अर्जेंटीना और स्पेन के शोधकर्ताओं ने जैव-प्रौद्योगिकीय अनुप्रयोगों के लिए जैतून की छंटाई के अपशिष्ट में एक जीवाणु की क्षमता का प्रदर्शन किया है। 

RSI अध्ययन, में प्रकाशित किण्वन, 2022 में जनरल माइक्रोबायोलॉजी की XVII अर्जेंटीना कांग्रेस में प्रस्तुत शोध पर आधारित है।

प्रश्नगत तनाव, रोडोकॉकस प्रजाति 24CO, कुशलतापूर्वक विभिन्न कार्बन स्रोतों को तटस्थ लिपिड में परिवर्तित करता है, विशेष रूप से ट्राइसिलग्लिसरॉल, जो आहार लिपिड के रूप में अपने बायोमास का 47 प्रतिशत तक संचित करता है। 

माइक्रोबियल ट्राइसिलग्लिसरॉल संश्लेषण को हाल ही में महत्वपूर्ण ध्यान मिला है क्योंकि इसमें टिकाऊ उत्पादन की क्षमता है उच्च मूल्य वाले उत्पाद अपशिष्ट पदार्थों से। ऐसे उत्पादों में शामिल हैं जैव ईंधन, डिटर्जेंट, उर्वरक, सौंदर्य प्रसाधन और दवा घटक।

रोडोकॉकस प्रजाति 24CO, दक्षिणी पैटागोनिया के पूर्वी तट पर फ्रैंटोइओ किस्मों की पत्तियों से अलग किया गया था। रोडोकोकस ये प्रजातियां कीटनाशकों, शाकनाशियों और रेडियोधर्मी पदार्थों जैसे लगातार बने रहने वाले और खतरनाक प्रदूषण को कम करने की अपनी क्षमता के लिए जानी जाती हैं, साथ ही सस्ते पदार्थों को अधिक मूल्यवान यौगिकों में परिवर्तित करने की अपनी क्षमता के लिए भी जानी जाती हैं।

इस प्रजाति के गुणों और क्षमताओं का आकलन करने के लिए शोधकर्ताओं ने इसे विभिन्न परीक्षणों के अधीन किया।

जब संवर्धित किया गया, तो 24CO परीक्षण किए गए 50 कार्बन स्रोतों में से चार पर विकसित हो सकता है, जिसमें फ्रुक्टोज, मैनिटोल, सोर्बिटोल और अरेबिटोल शामिल हैं। जैतून के पत्तों में प्राकृतिक रूप से मौजूद पहले दो ने क्रमशः सेलुलर शुष्क भार के 47 प्रतिशत और 28 प्रतिशत तक ट्राईसिलग्लिसरॉल संचयन को जन्म दिया।

मैनिटोल से उच्च उदासीन लिपिड उत्पादन नाइट्रोजन में भी हुआ, जिसके बारे में लेखकों का मानना ​​है कि यह पहले से अप्रतिबंधित व्यवहार है तथा औद्योगिक रूप से प्रासंगिक है, क्योंकि इसका तात्पर्य है कि यह स्ट्रेन उच्च बायोमास तथा साथ ही उच्च मात्रा में ट्राइएसाइलग्लिसरॉल का उत्पादन करेगा।

जैतून की छंटाई के अपशिष्ट के ताजे और निर्जलित पत्तों के अर्क के रासायनिक विश्लेषण से उच्च कार्बन-से-नाइट्रोजन अनुपात का पता चला, जो लिपिड उत्पादन के लिए इसकी उपयुक्तता को दर्शाता है। 

आगे की संस्कृतियों ने इसका समर्थन किया, निर्जल जलसेक के साथ तटस्थ लिपिड के रूप में सेल शुष्क वजन का 20 प्रतिशत से अधिक और ताजा जलसेक के साथ आठ प्रतिशत प्राप्त हुआ। पूर्व के साथ उत्पादित ट्राइसिलग्लिसरॉल्स मैनिटोल खेती से मिलते जुलते थे।

इसके अलावा, दोनों संस्कृतियों में पॉलीहाइड्रॉक्सीब्यूटिरेट की छोटी मात्रा का पता चला, जो एक महत्वपूर्ण बहुलक है बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक उत्पादन. जीनोम विश्लेषण रोडोकॉकस प्रजाति 24CO इन पॉलिमरों के संश्लेषण की इसकी क्षमता की पुष्टि की गई।

विश्लेषण से 24CO और के बीच महत्वपूर्ण आनुवंशिक अंतर का पता चला रोडोकॉकस प्रजाति RHA1, जीनस के सबसे अच्छे अध्ययन किए गए सदस्यों में से एक। 24CO में RHA1 में मौजूद रेडॉक्स और नाइट्रोजन मेटाबोलिज्म से जुड़े कई जीन की कमी थी, जो आमतौर पर लिपिड-उत्पादक स्थितियों के तहत सक्रिय होते हैं। इन जीनों की अनुपस्थिति 24CO के लिपिड संचय में बाधा नहीं डालती है, जो वैकल्पिक विनियामक तंत्र का सुझाव देती है।

हालाँकि 24CO में RHA1 की तुलना में कम वैक्स एस्टर एंजाइम पाए गए, लेकिन इसकी लिपिड पैदावार पूर्व की तुलना में बराबर या उससे बेहतर थी। इससे पता चलता है कि इस स्ट्रेन में ट्राइसिलग्लिसरॉल बायोसिंथेसिस के लिए जिम्मेदार एंजाइम अधिक कुशल हो सकते हैं। हालांकि, कैनेडी मार्ग एंजाइम पूरी तरह से मौजूद थे, और उनमें उच्च अतिरेक था।

इस प्रजाति के लिए उपयुक्त पर्यावरणीय परिस्थितियों का आकलन करने के बाद, शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि यह 4 °C से 30 °C के बीच जीवित रह सकती है और प्रजनन कर सकती है, तथा इसके लिए इष्टतम तापमान 28 °C है। 

लवणता और पीएच प्रयोगों से पता चला कि यह छह से दस पीएच मान वाले सोडियम क्लोराइड के प्रति आयतन पांच प्रतिशत भार तक को सहन कर सकता है, या थोड़ा अम्लीय से क्षारीय तक सहन कर सकता है। 

लेखकों ने यह भी उल्लेख किया है कि पैटागोनिया में पत्तियों की सतह एक कठोर वातावरण का प्रतिनिधित्व करती है, जो उच्च पराबैंगनी विकिरण, कम पोषक स्तर और शुष्कता के अधीन है।

यद्यपि कई पहलों का उद्देश्य प्रदूषण को कम करना और जैतून के कचरे का पुनः उपयोग हालांकि, जैतून की छंटाई का काम चल रहा है, लेकिन अधिकांश जैतून छंटाई का कचरा अभी भी जलाया जा रहा है। 

अकेले स्पेन में ही हर साल छंटाई से लगभग 1.25 मिलियन मीट्रिक टन पत्तियाँ पैदा होती हैं। शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि रोडोकॉकस प्रजाति 24CO इस विशाल बायोमास को मुख्य रूप से ट्राइएसाइलग्लिसरोल जैवसंश्लेषण के माध्यम से टिकाऊ और मूल्यवान उत्पादों में परिवर्तित करने के लिए यह एक व्यवहार्य उम्मीदवार है।

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