सर्च-रिसर्च:फळे पिकवणारे हार्मोन

डॉ. अनिल लचके
गुरुवार, 10 सप्टेंबर 2020

वनस्पती अतिसूक्ष्म प्रमाणात एथिलिन तयार करतात. कारण, हे रसायन वनस्पतींच्या उत्तम वाढीसाठी आणि फळे पिकवण्यासाठी एक हार्मोन म्हणून कार्य करते.

जीव-जंतू सूक्ष्म असतात; पण त्यांच्या आत शेकडो प्रकारच्या जैवरासायनिक प्रक्रिया सतत चालू असतात. काही प्रक्रियांमध्ये जीव-जंतूंना सल्फरची (गंधकाची) गरज असते. तो मिळवताना आपोआपच एथिलिन हे रसायन एक उप-उत्पादन (बाय प्रॉडक्‍ट्) म्हणून तयार होते. कार्बनचे दोन आणि हायड्रोजनचे चार अणू एकत्र आले की एथिलिन हे महत्त्वाचे रसायन तयार होते. याला रंग नाही, पण काहीसा मंद गोडसर वास मात्र असतो. ते स्फोटक आहे. तरीही वनस्पती अतिसूक्ष्म प्रमाणात एथिलिन तयार करतात. कारण, हे रसायन वनस्पतींच्या उत्तम वाढीसाठी आणि फळे पिकवण्यासाठी एक हार्मोन म्हणून कार्य करते. टोमॅटो, पेअर, टरबूज, केळी, सफरचंद अशी अनेक फळे कच्ची असताना वनस्पती एथिलिन वायू बनवतात. या वायूच्या सान्निध्यात फळे पिकायला सुरुवात होते. वनस्पती एथिलिनची निर्मिती माफक प्रमाणात करतात, तेव्हा त्यांची वाढ योग्य प्रमाणात होते. वनस्पतीने जास्त एथिलिनची निर्मिती केली तर त्याचा वनस्पतीच्या वाढीवर विपरीत परिणाम होतो. एवढेच नव्हे तर एथिलिनच्या अतिरिक्त निर्मितीमुळे वनस्पतीचा नाश होऊ शकतो. हे लक्षात घेऊन ओहायओ विद्यापीठातील सूक्ष्मजीवशास्त्रज्ञ प्रो. जस्टिन नॉर्थ यांनी वनस्पती कोणत्या परिस्थितीमध्ये जास्त प्रमाणात एथिलिन तयार करतात, याचे संशोधन सुरू केले. यामुळे त्यांना अनेक जैवरासायनिक प्रक्रिया समजत गेल्या. एथिलिन हे औद्योगिक क्षेत्रातील महत्त्वाचे रसायन मोठ्या प्रमाणात कसे तयार होऊ शकेल, याचा अंदाज येऊ लागला.          

काही प्रकारचे पॉलिमर, कृत्रिम रबर किंवा प्लॅस्टिक तयार करताना एथिलिनचा एक कच्चा माल म्हणून वापर केला जातो. पॉलिएथिलिन हे एक पॉलिमरवर्गीय रसायन आहे. दैनंदिन जीवनात आपण ते सतत  वापरत असतो. सरबताच्या बाटल्या, विद्युत उपकरणे, कृषिक्षेत्रातील ठिबक सिंचनासाठीचे पाइप, पॅकिंग किंवा फिल्मसाठी आणि लॅमिनेटकरिता पॉलिएथिलिन उपयुक्त ठरते. त्याचे उत्पादन करताना एथिलिनची गरज असते. एथिलिन एक ‘पेट्रोकेमिकल’ आहे. वेगवेगळ्या प्रकारच्या पॉलिमरची निर्मिती करताना खनिज तेल आवश्‍यक आहे. तसेच, काही औद्योगिक क्षेत्रात एथिल अल्कोहोल लागते. ते खनिज तेलामध्ये असलेल्या एथिलिनपासून मिळवले जाते. तथापि, रसायनांसाठी शक्‍यतो खनिज तेल किंवा नैसर्गिक वायूवर अवलंबून राहू नये, असे तंत्रज्ञांना नेहमी वाटत असते.

प्रो. जस्टिन नॉर्थ यांना प्रयोगशाळेत पेनिसिलियम सायक्‍लोपियम या बुरशीपासून किंवा काही जिवाणूंमार्फत एथिलिन तयार करता येईल, असे संकेत मिळाले. कोलोरॅडो, ओक-रिज आणि पॅसिफिक नॉर्थ वेस्ट नॅशनल विद्यापीठातील संशोधकांचे पाठबळ त्यांना मिळाले. एथिलिनच्या निर्मितीची पर्यावरण-अनुकूल पद्धत विकसित करण्यात त्यांना यश मिळाले. त्यांच्या प्रयोगांचे निष्कर्ष ‘सायन्स’ या नियतकालिकात प्रसिद्ध झाले आहेत. जिवाणूंच्या साह्याने एथिलिनची निर्मिती करताना एक तांत्रिक अडचण येते. प्रयोगशाळेत जिवाणूंना वाढवताना ऑक्‍सिजनचा सतत पुरवठा करावा लागतो, ही एक अडचण आहे. ऑक्‍सिजन स्वतः जळत नाही, पण ज्वलनाला मदत करतो. एथिलिन ऑक्‍सिजनच्या सान्निध्यात आला तर स्फोट होऊ शकतो. साहजिकच, ही संपूर्ण प्रक्रिया सुरक्षित आणि पर्यावरण-अनुकूल करणे गरजेचे आहे. सुदैवाने ऱ्होडो-स्पोरियम रुब्रम हा जिवाणू त्यांना मिळाला. या जिवाणूला सल्फरची गरज पडते, तेव्हा तो त्यांना मेथिलथायो इथेनॉल या रसायनामार्फत सहज मिळतो. थोडक्‍यात, म्हणजे त्यांना ऑक्‍सिजनचा पुरवठा करावा लागत नाही. संपूर्ण प्रक्रिया सुरक्षित होते. संशोधकांना प्रयोगशाळेत सूक्ष्मजीवांपासून एथिलिनसारखे औद्योगिक दृष्टीने महत्त्वाचे रसायन तयार करण्यात यश मिळाले. यापुढील प्रयोगात एथिलिन मोठ्या प्रमाणात कसे बनवता येईल, याबाबत संशोधन करण्यात येणार आहे.

 

संपादन: ओंकार जोशी

संबंधित बातम्या