कॉकरोच भविष्य के लिए प्लास्टिक कचरे को ईंधन में बदलने में मदद कर सकते हैं; यहाँ शोधकर्ताओं ने क्या पाया |

पॉलीस्टाइनिन दुनिया में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले सिंथेटिक पॉलिमर में से एक है और अपघटन के लिए बेहद प्रतिरोधी है। इसलिए, यह अपनी रासायनिक स्थिरता और प्राकृतिक वातावरण में जमा होने की जीवन शक्ति के कारण एक स्पष्ट वैश्विक पर्यावरणीय चुनौती पैदा करता है। जहां तक ​​प्लास्टिक बायोडिग्रेडेशन का सवाल है, मीलवर्म जैसी कीट प्रजातियां पॉलीस्टायरीन को नष्ट करने में कुछ सफलता प्रदर्शित कर रही हैं; हालाँकि, प्लास्टिक के बायोरेमेडिएशन के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण प्रगति कॉकरोच प्रजाति ब्लैप्टिका डुबिया के अध्ययन से हुई है। शोध के अनुसार पर्यावरण विज्ञान और इकोटेक्नोलॉजी, ब्लैप्टिका डुबिया कॉकरोच के पास एक अत्यधिक एकीकृत मेजबान-सूक्ष्मजीव चयापचय नेटवर्क है जो उन्हें 42 दिनों के भीतर सभी उपभोग किए गए पॉलीस्टाइनिन से लगभग 54.9 प्रतिशत पॉलीस्टाइनिन को नष्ट करने में सक्षम बनाता है।यह प्रक्रिया एक उन्नत 'फ़ैक्टरी लाइन' से मिलती-जुलती है क्योंकि यह आंत माइक्रोबियल प्रजातियों (यानी, स्यूडोमोनास) द्वारा प्रारंभिक ऑक्सीडेटिव गिरावट के माध्यम से आगे बढ़ती है, जिसके बाद कॉकरोच के स्वयं के चयापचय मार्गों (यानी, β-ऑक्सीकरण और ट्राईकार्बोक्सिलिक एसिड (टीसीए) चक्र) के साथ पॉलीस्टीरिन गिरावट मध्यवर्ती का गिरावट होती है, जो इन गिरावट मध्यवर्ती से प्रत्यक्ष उपयोग योग्य सेलुलर ऊर्जा प्रदान करती है। अंततः, बी. डुबिया कॉकरोच के चयापचय अध्ययनों के माध्यम से प्रदर्शित तालमेल के परिणामस्वरूप क्रांतिकारी बायोरिसाइक्लिंग और टिकाऊ ईंधन औद्योगिक प्रौद्योगिकियों का परिणाम हो सकता है।

डुबिया कॉकरोच अन्य कीड़ों की तुलना में प्लास्टिक को नष्ट करने में बेहतर क्यों हैं?

पर्यावरण विज्ञान और इकोटेक्नोलॉजी ने संकेत दिया है कि मीलवर्म और मोम पतंगे केवल निम्न स्तर पर प्लास्टिक को खंडित या ख़राब करने में सक्षम हैं, लेकिन डुबिया कॉकरोच (ब्लैप्टिका डुबिया) प्लास्टिक का एक उत्कृष्ट जैव प्रौद्योगिकी कनवर्टर है। विशेष रूप से, एक अध्ययन से पता चला है कि डुबिया कॉकरोच पॉलीस्टाइनिन का उपभोग करते हैं और 42 दिनों के भीतर अपने चयापचय प्रणालियों के माध्यम से उपभोग किए गए प्लास्टिक के 54.9 प्रतिशत (द्रव्यमान) को नष्ट करने में सक्षम हैं। यह क्षरण प्रतिशत प्लास्टिक का उपभोग करने वाले किसी भी अन्य ज्ञात कीट (आज तक) की क्षरण दर से अधिक है, जिससे यह स्टायरोफोम जैसे लगातार सिंथेटिक बहुलक सामग्री को तोड़ने के लिए जैविक साधनों की पहचान करने में एक महत्वपूर्ण प्रगति बन गया है।

आंत के बैक्टीरिया सिंथेटिक पॉलिमर को कैसे 'अनलॉक' करते हैं

पॉलीस्टाइरीन प्लास्टिक का टूटना कॉकरोच की आंत में शुरू होता है, जो उन कीड़ों के आंत वातावरण में एक विशेष बायोरिएक्टर के रूप में कार्य करता है, जिन्हें प्लास्टिक आधारित आहार दिया जाता है, साथ ही कॉकरोच की आंत में बैक्टीरियल जेनेरा स्यूडोमोनास, सिट्रोबैक्टर और स्टेनोट्रोफोमोनास का संवर्धन होता है। बैक्टीरिया प्रारंभिक 'ऑक्सीडेटिव हमले' को अंजाम देने के लिए एंजाइमों (उदाहरण के लिए, ऑक्सीडोरडक्टेस) का उपयोग करते हैं, जिससे लंबी, कठोर पॉलीस्टाइनिन पॉलिमर श्रृंखलाओं को छोटे, अधिक ऑक्सीजन युक्त अणुओं में तोड़ दिया जाता है (डीपोलीमराइजिंग)। यदि कॉकरोच की आंत में मौजूद रोगाणुओं द्वारा ये प्रारंभिक हस्तक्षेप नहीं होते, तो कॉकरोच को संसाधित करने या अवशोषित करने के लिए प्लास्टिक रासायनिक रूप से इतना सरल नहीं होता।

प्लास्टिक कचरे से लेकर जैविक ईंधन तक

डुबिया रोच की एक प्रमुख विशेषता यह है कि यह वास्तव में प्लास्टिक का 'खपत' कर सकता है। जब बैक्टीरिया पॉलीस्टाइनिन पर हावी हो जाते हैं और इसे अन्य सामग्रियों में तोड़ देते हैं, तो डुबिया की अपनी आनुवंशिकी उन्हें ऐसा करने के लिए प्रेरित करती है। अध्ययन आयोजित होने के बाद β-ऑक्सीकरण और टीसीए चक्र गतिविधि में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। इसलिए, वे न केवल प्लास्टिक को संसाधित करते हैं, बल्कि वे सेलुलर ऊर्जा उत्पन्न करने और जो कभी प्रदूषण था उसे ऊर्जा के स्रोत में बदलने के लिए अपने माइटोकॉन्ड्रियल मार्गों के भीतर टूटे हुए पॉलीस्टाइनिन से कार्बन का उपयोग भी करते हैं।

वैश्विक प्लास्टिक कार्बन पदचिह्न को कम करना

इस तरह के शोध का अंतिम लक्ष्य बड़ी मात्रा में कॉकरोचों को लैंडफिल में छोड़ना नहीं है, बल्कि औद्योगिक स्तर पर उनकी आंतरिक उत्पादन प्रक्रिया को दोहराना है। डुबिया की आंत में रहने वाले मेजबान एंजाइमों और बैक्टीरिया के बीच अधिक सटीक तालमेल को उजागर करके, भविष्य की प्रौद्योगिकियां सिंथेटिक बायोरिएक्टर या इंजीनियर माइक्रोबायोम को सक्षम करेंगी जो नवीकरणीय ईंधन और उच्च दक्षता वाली रीसाइक्लिंग सुविधाओं का उत्पादन कर सकती हैं जो प्लास्टिक को वापस मूल्य वर्धित कच्चे माल में परिवर्तित कर सकती हैं। इसलिए, वैश्विक पॉलीस्टाइनिन अपशिष्ट उत्पादन द्वारा निर्मित कार्बन पदचिह्न का महत्वपूर्ण शमन संभव है।