सार:
बढ़ते गंभीर प्लास्टिक प्रदूषण और संभावित खाद्य सुरक्षा चुनौतियों का सामना करते हुए, दक्षिणी इलिनोइस विश्वविद्यालय कार्बोंडेल की एक वैज्ञानिक शोध टीम ने एक महत्वपूर्ण शोध परिणाम हासिल किया है। शोधकर्ताओं ने फेंकी गई प्लास्टिक की बोतलों और कृषि अपशिष्टों को प्रोटीन, वसा और विटामिन जैसे पोषक तत्वों से युक्त खाद्य कच्चे माल में सफलतापूर्वक परिवर्तित करने के लिए आनुवंशिक रूप से इंजीनियर खमीर का उपयोग किया, और "μBites" नामक उच्च प्रोटीन बिस्कुट बनाने के लिए 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग किया।
यह नवाचार न केवल अपशिष्ट प्लास्टिक के उच्च मूल्य वाले उपयोग के लिए एक नया रास्ता खोलता है, बल्कि भविष्य में गहरे अंतरिक्ष अन्वेषण और संसाधन-दुर्लभ वातावरण में खाद्य आपूर्ति के लिए अत्याधुनिक समाधान भी प्रदान करता है।
यह स्पष्ट करने की आवश्यकता है कि यह तकनीक सीधे प्लास्टिक को भोजन में शामिल नहीं करती है या इसे बिस्कुट में संसाधित नहीं करती है, बल्कि जैव रासायनिक परिवर्तन के माध्यम से तत्वों का पुनर्संयोजन प्राप्त करती है। प्लास्टिक की बोतलों और अन्य पैकेजिंग के मुख्य घटक के रूप में पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट (पीईटी) में समृद्ध कार्बन तत्व होते हैं। अनुसंधान टीम ने सबसे पहले कृषि और वानिकी अपशिष्ट जैसे पीईटी प्लास्टिक और बेकार मकई के भूसे को छोटे अणु यौगिकों में विघटित करने के लिए "ऑक्सीडेटिव हाइड्रोथर्मल विघटन" तकनीक का उपयोग किया, जिसका उपयोग उच्च तापमान और उच्च दबाव की स्थिति में सूक्ष्मजीवों द्वारा किया जा सकता है, और फिर इन उत्पादों को आनुवंशिक रूप से इंजीनियर सैक्रोमाइसेस सेरेविसिया जैसे सूक्ष्मजीवों को खिलाया जाता है।
विशेष रूप से संशोधित खमीर एक लघु खाद्य प्रसंस्करण कारखाने की तरह काम करता है, जो अपशिष्ट पदार्थों से इन कार्बन स्रोतों को अवशोषित करने और उन्हें प्रोटीन, फैटी एसिड और कार्बनिक एसिड जैसे पोषक तत्वों में पुन: संश्लेषित करने में सक्षम है। इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने विशिष्ट कार्यों के साथ खमीर उपभेदों को और विकसित किया है, जिससे उन्हें बीटा-कैरोटीन (जिसे मानव शरीर में विटामिन ए में परिवर्तित किया जा सकता है) को संश्लेषित करने के लिए प्लास्टिक से प्राप्त एथिलीन ग्लाइकॉल का उपयोग करने की अनुमति मिलती है, और यहां तक कि प्राकृतिक वेनिला स्वाद यौगिकों को सीधे संश्लेषित करने के लिए पौधों के अपशिष्ट का उपयोग किया जाता है, जिससे अंतिम भोजन के स्वाद और पोषण मूल्य में काफी सुधार होता है।
खमीर से निकाले गए पोषक तत्वों को प्राप्त करने के बाद, वैज्ञानिक अनुसंधान टीम ने उन्हें उचित मात्रा में आहार फाइबर, स्टार्च और मिठास के साथ मिलाया, और उच्च प्रोटीन बिस्कुट "μBites" को आकार देने के लिए 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग किया। सुरक्षा मूल्यांकन डेटा से पता चलता है कि बायोट्रांसफॉर्मेशन के माध्यम से बनाए गए बिस्कुट उपभोग के लिए सुरक्षा मानकों को पूरा करते हैं। हालाँकि अनुसंधान दल अभी भी औपचारिक मानव स्वाद परीक्षण के लिए संबंधित एजेंसियों से अनुमोदन की प्रतीक्षा कर रहा है, विषयों के लिए प्रारंभिक सुगंध मूल्यांकन परिणाम काफी सकारात्मक रहे हैं, अधिकांश प्रतिभागियों ने संसाधन-गरीब या चरम वातावरण में इस नए भोजन को खाने की इच्छा व्यक्त की है।
इस शोध को नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन (NASA) के "डीप स्पेस फूड चैलेंज" और नेशनल साइंस फाउंडेशन से भी फंडिंग सहायता मिली। शोधकर्ताओं ने कहा कि यह माइक्रोबियल-आधारित खाद्य रूपांतरण प्रणाली न केवल प्लास्टिक प्रदूषण संकट और पृथ्वी पर आपदा क्षेत्रों में आपातकालीन बचाव आवश्यकताओं का जवाब दे सकती है, बल्कि पनडुब्बियों, ध्रुवीय वैज्ञानिक अनुसंधान स्टेशनों और यहां तक कि भविष्य के चंद्रमा और मंगल ग्रह के ठिकानों जैसे बंद चरम वातावरण में भी तैनात की जा सकती है। टीम की योजना अगले कुछ वर्षों में इस प्रक्रिया में सुधार जारी रखने की है, जिससे सूक्ष्मजीवों को स्टार्च और फाइबर जैसे अधिक बुनियादी अवयवों को सीधे संश्लेषित करने की अनुमति मिल सके, और प्रौद्योगिकी को जल्द से जल्द बड़े पैमाने पर उपभोग और व्यावहारिक अनुप्रयोग के चरण में प्रवेश करने के लिए बढ़ावा दिया जा सके।
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