চীন কয়লাকে প্রোটিনে 'রূপান্তরিত' করে।

[বিজ্ঞাপন_১]

ক্রমবর্ধমান বিশ্ব জনসংখ্যার কারণে খাদ্যের চাহিদা ক্রমাগত বাড়ছে, যার ফলে পশুখাদ্যে প্রোটিনের প্রয়োজনীয়তাও বৃদ্ধি পাচ্ছে। বিশেষ করে চীন তীব্র প্রোটিন সংকটের সম্মুখীন হচ্ছে।

বহু বছর ধরে শূকরের মাংস উৎপাদন ও মৎস্য চাষে বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় হওয়া সত্ত্বেও, চীন পশুখাদ্যের জন্য আমদানিকৃত সয়াবিনের উপর ব্যাপকভাবে নির্ভরশীল। দেশটির বার্ষিক আমদানি প্রায় ১০০ মিলিয়ন টন এবং নির্ভরশীলতার হার ৮০ শতাংশেরও বেশি।

সুতরাং, দ্রুত ও কার্যকরভাবে উচ্চ-মানের প্রোটিন উৎপাদনের পদ্ধতি উদ্ভাবন করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। আর এর সবচেয়ে সম্ভাবনাময় সমাধানটি নিহিত রয়েছে সংশ্লেষণমূলক জৈবপ্রযুক্তিতে।

জৈব প্রোটিন সংশ্লেষণের বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে। সবচেয়ে সহজ উপায় হলো খাদ্য ও কৃষি শিল্পের উপজাত, যেমন ভুট্টার রস, পরিশোধিত শস্য এবং খড়কে অণুজীবীয় রূপান্তরের মাধ্যমে উচ্চমূল্যের প্রোটিন পণ্যে পরিণত করা।

তবে, এই উপজাতগুলোর সরবরাহ ও গুণগত মান অনিয়মিত হওয়ায় এর শিল্প উৎপাদন কঠিন হয়ে পড়ে।

চীনা বিজ্ঞানীরা পশুখাদ্যে ব্যবহারের জন্য কয়লাকে প্রোটিনে রূপান্তর করার একটি স্বল্প খরচের পদ্ধতি আবিষ্কার করেছেন। (ছবি: শাটারস্টক)

আরেকটি উল্লেখযোগ্য পদ্ধতি হলো শক্তি উৎপাদনের জন্য রাসায়নিক পদার্থ ব্যবহার করে শিল্পভিত্তিক গাঁজন প্রক্রিয়া, যেখানে কয়লা থেকে সস্তায় প্রাপ্ত পদার্থ মিথানল ব্যবহার করা হয়।

চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস (সিএএস)-এর অধীনস্থ তিয়ানজিন ইনস্টিটিউট অফ ইন্ডাস্ট্রিয়াল বায়োটেকনোলজির বিজ্ঞানীরা, অধ্যাপক উ শিনের নেতৃত্বে, এই বিষয়টি নিয়েই গবেষণা করছেন।

চায়না সায়েন্স বুলেটিনে প্রকাশিত একটি প্রবন্ধে অধ্যাপক উ লিখেছেন , “বিশ্বব্যাপী প্রায় ১০৭ ট্রিলিয়ন টন মজুত থাকা কয়লাকে কোল গ্যাসিফিকেশনের মাধ্যমে মিথানলে রূপান্তরিত করা যায়। মিথানল পানির সাথে ভালোভাবে মেশে, যা গ্যাসের তুলনায় গাঁজন প্রক্রিয়ায় অধিক কার্যকারিতা প্রদান করে এবং বিশেষায়িত গাঁজন যন্ত্রপাতির প্রয়োজনীয়তা দূর করে।”

তাঁর দল এখন প্রচলিত প্রোটিন জৈব-সংশ্লেষণের চেয়ে কম খরচে প্রোটিন উৎপাদনের একটি প্রযুক্তি উদ্ভাবন করেছে। এই গবেষণালব্ধ ফলাফলগুলো ২০২৩ সালের ১৭ই নভেম্বর ‘বায়োটেকনোলজি ফর বায়োফুয়েলস অ্যান্ড বায়োপ্রোডাক্টস’ নামক আন্তর্জাতিক জার্নালে পিয়ার-রিভিউয়ের মাধ্যমে প্রকাশিত হয়।

“মিথানল থেকে কোষীয় প্রোটিন সংশ্লেষণের গবেষণা ১৯৮০-এর দশকে শুরু হয়েছিল, যার মূল লক্ষ্য ছিল স্ট্রেইন নির্বাচন এবং উৎপাদন প্রক্রিয়ার অনুকূলীকরণ। তবে, উচ্চ ব্যয়ের কারণে মিথানল-সংশ্লেষিত প্রোটিন পণ্য সয়া প্রোটিনের সঙ্গে প্রতিযোগিতা করতে পারে না এবং বৃহৎ পরিসরে উৎপাদিত হয়নি,” গবেষণাপত্রটিতে অধ্যাপক উ উল্লেখ করেন।

সমস্যাটি সমাধানের জন্য, তার দল চীন জুড়ে দ্রাক্ষাক্ষেত্র, বন এবং জলাভূমি থেকে ২০,০০০-এরও বেশি ইস্টের নমুনা সংগ্রহ করে। সেই নমুনাগুলো থেকে, তারা বিভিন্ন শর্করা এবং অ্যালকোহলকে কার্বন উৎস হিসেবে দক্ষতার সাথে ব্যবহার করতে সক্ষম এমন স্ট্রেইন শনাক্ত করে, যার মধ্যে পিচিয়া পাস্টোরিস নামক ইস্ট স্ট্রেইনটিও অন্তর্ভুক্ত।

পরবর্তীকালে, ওয়াইল্ড-টাইপ পিচিয়া পাস্টোরিস স্ট্রেইন থেকে নির্দিষ্ট জিন অপসারণ করে, তারা মিথানল সহনশীল এবং উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত বিপাকীয় দক্ষতা সম্পন্ন একটি ইস্ট স্ট্রেইন তৈরি করেন। এই কৌশলটি মিথানলকে প্রোটিনে রূপান্তরের লক্ষ্যকে ব্যাপকভাবে এগিয়ে দিয়েছে।

সিএএস (CAS) ওয়েবসাইটের প্রতিবেদনে বলা হয়েছে, “গবেষকরা তাদের পরিবর্তিত পিচিয়া পাস্টোরিস (Pichia pastoris) ব্যবহার করে যথাক্রমে ১২০ গ্রাম/লিটার শুষ্ক কোষের ওজন এবং ৬৭.২% অপরিশোধিত প্রোটিনের পরিমাণ অর্জন করেছেন। এবং মিথানল থেকে প্রোটিনে রূপান্তরের দক্ষতা তাত্ত্বিক মানের ৯২%-এ পৌঁছেছে।”

উচ্চ রূপান্তর হার এই প্রোটিন উৎপাদন পদ্ধতিটিকে অর্থনৈতিক দৃষ্টিকোণ থেকে অত্যন্ত আকর্ষণীয় করে তোলে।

অধ্যাপক উ তাঁর গবেষণাপত্রে উল্লেখ করেছেন: “এর জন্য চাষযোগ্য জমির প্রয়োজন হয় না, এটি ঋতু ও জলবায়ু দ্বারা প্রভাবিত হয় না এবং প্রচলিত গাঁজন পদ্ধতির চেয়ে হাজার হাজার গুণ বেশি কার্যকর। অধিকন্তু, অণুজীবগুলিতে প্রোটিনের পরিমাণ ৪০ থেকে ৮৫ শতাংশ পর্যন্ত থাকে, যা প্রাকৃতিক উদ্ভিদের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি।”

এই প্রোটিনে আরও রয়েছে পূর্ণাঙ্গ অ্যামিনো অ্যাসিড, ভিটামিন, অজৈব লবণ, ফ্যাট এবং কার্বোহাইড্রেট, যার ফলে এটি বিভিন্ন ক্ষেত্রে ফিশমিল, সয়া, মাংস এবং স্কিম মিল্ক পাউডারের আংশিক বিকল্প হিসেবে ব্যবহার করা যায়।

গবেষণা দলটি শিল্প-স্তরের গবেষণা কার্যক্রম শুরু করেছে, যার মাধ্যমে পশুখাদ্যের জন্য হাজার হাজার টন মিথানল প্রোটিন উৎপাদিত হচ্ছে। নির্দিষ্ট অংশীদারের নাম প্রকাশ করা হয়নি।

মাইক্রোবিয়াল প্রোটিন অত্যন্ত পুষ্টিকর এবং সয়া প্রোটিনে থাকা অ্যালার্জেন থেকে মুক্ত, যা এগুলিকে প্রোটিনের একটি চমৎকার উৎস করে তোলে। তবে, বর্তমানে বাজারে সীমিত সংখ্যক পণ্যই পাওয়া যায়।

আমেরিকান কোম্পানি নিপবায়ো (KnipBio) জেনেটিক্যালি পরিবর্তিত স্ট্রেইন ব্যবহার করে মিথানল থেকে নিপবায়ো মিল (KnipBio Meal) উৎপাদন করে, যা ফিশমিলের সমতুল্য একটি উচ্চ-মানের পশুখাদ্য প্রোটিন। পণ্যটি মার্কিন খাদ্য ও ঔষধ প্রশাসন (FDA) থেকে নিরাপত্তা অনুমোদন লাভ করেছে।

হুয়া ইউ (সূত্র: এসসিএমপি)

[বিজ্ঞাপন_২]
উৎস