چین کوئلے کو پروٹین میں تبدیل کرتا ہے۔

بڑھتی ہوئی عالمی آبادی خوراک کی طلب میں مسلسل اضافے کا باعث بنی ہے، جس کی وجہ سے جانوروں کی خوراک میں استعمال کے لیے پروٹین کی مانگ میں اضافہ ہوا ہے۔ خاص طور پر چین کو پروٹین کے ذرائع کی شدید کمی کا سامنا ہے۔

کئی سالوں سے سور کی پیداوار اور آبی زراعت میں عالمی رہنما ہونے کے باوجود، چین جانوروں کی خوراک کے لیے درآمد شدہ سویابین پر بہت زیادہ انحصار کرتا ہے، جس کی سالانہ درآمدات تقریباً 100 ملین ٹن ہیں اور انحصار کا تناسب 80% سے زیادہ ہے۔

لہذا، اعلی معیار کے پروٹین کو تیزی سے اور مؤثر طریقے سے پیدا کرنے کے طریقوں کو تیار کرنا بہت اہمیت رکھتا ہے. اور سب سے زیادہ امید افزا حل مصنوعی حیاتیات میں ہے۔

بائیو پروٹین کی ترکیب کے کئی راستے ہیں۔ سب سے آسان یہ ہے کہ خوراک اور زرعی صنعتوں کی ضمنی مصنوعات، جیسے مکئی کی کھڑی شراب، ڈسٹلرز کے اناج، اور چاول کے بھوسے کو مائکروبیل تبدیلی کے ذریعے اعلیٰ قیمت والی پروٹین مصنوعات میں تبدیل کیا جائے۔

تاہم، ان ضمنی مصنوعات کی فراہمی اور معیار غیر مستحکم ہے، جس سے صنعتی پیداوار مشکل ہو جاتی ہے۔

چینی سائنسدانوں نے جانوروں کی خوراک میں استعمال کے لیے کوئلے کو پروٹین میں تبدیل کرنے کا ایک کم خرچ طریقہ ڈھونڈ لیا ہے۔ (تصویر: شٹر اسٹاک)

توانائی پیدا کرنے والے کیمیکلز کا استعمال کرتے ہوئے صنعتی ابال میں شامل ایک اور قابل ذکر طریقہ میتھانول کا استعمال ہے، جو کوئلے سے سستا حاصل کیا جاتا ہے۔

یہ بات چائنیز اکیڈمی آف سائنسز (سی اے ایس) کے تیانجن انسٹی ٹیوٹ آف انڈسٹریل بائیو ٹیکنالوجی کے سائنسدان پروفیسر وو ژن کی سربراہی میں تحقیق کر رہے ہیں۔

پروفیسر وو نے چائنا سائنس بلیٹن میں شائع ہونے والے ایک مضمون میں لکھا ، "تقریباً 107 ٹریلین ٹن کے عالمی ذخائر کے ساتھ کوئلہ، کوئلے کی گیسیفیکیشن کے ذریعے میتھانول میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ میتھانول پانی میں اچھی طرح گھل مل جاتا ہے، گیس کے مقابلے ابال میں زیادہ کارآمد ہوتا ہے، اور اس کے لیے خصوصی ابال کے آلات کی ضرورت نہیں ہوتی،" پروفیسر وو نے چائنہ سائنس بلیٹن میں شائع ہونے والے ایک مضمون میں لکھا۔

ان کی ٹیم نے اب پروٹین تیار کرنے کے لیے ایک ٹیکنالوجی تیار کی ہے جو روایتی پروٹین بائیو سنتھیسس سے سستی ہے۔ یہ نتائج 17 نومبر 2023 کو ہم مرتبہ نظرثانی شدہ بین الاقوامی جریدے Biotechnology for Biofuels and Bioproducts میں شائع ہوئے۔

"میتھانول سے سیل پروٹین کی ترکیب پر تحقیق 1980 کی دہائی میں شروع ہوئی، جس میں بنیادی طور پر تناؤ کے انتخاب اور عمل کی اصلاح پر توجہ دی گئی۔ تاہم، زیادہ لاگت کی وجہ سے، میتھانول کی ترکیب شدہ پروٹین کی مصنوعات سویا پروٹین کا مقابلہ نہیں کر سکتیں اور بڑے پیمانے پر تیار نہیں کی گئی ہیں،" پروفیسر وو نے مضمون میں متعارف کرایا۔

اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، ان کی ٹیم نے پورے چین میں انگور کے باغات، جنگلات اور گیلے علاقوں سے خمیر کے 20,000 سے زیادہ نمونے اکٹھے کیے ہیں۔ ان نمونوں سے، انہوں نے ایسے تناؤ کی نشاندہی کی جو مختلف شکر اور الکوحل کو کاربن کے ذرائع کے طور پر استعمال کرنے کے قابل تھے، بشمول خمیری تناؤ Pichia pastoris۔

پھر، Pichia pastoris کے جنگلی تناؤ میں مخصوص جینوں کو دستک دے کر، انہوں نے میتھانول رواداری کے ساتھ ایک خمیر بنایا اور میٹابولک کارکردگی کو نمایاں طور پر بڑھایا۔ اس تکنیک نے میتھانول کو پروٹین میں تبدیل کرنے کے مقصد کو بہت آگے بڑھایا۔

"محققین نے خشک خلیے کا وزن اور خام پروٹین کا مواد بالترتیب 120 جی فی لیٹر اور 67.2% حاصل کیا، ان میں ترمیم شدہ Pichia pastoris کے ساتھ۔ اور میتھانول سے پروٹین کی تبدیلی کی کارکردگی نظریاتی قدر کے 92% تک پہنچ گئی،" CAS رپورٹ میں کہا گیا۔

اعلی تبادلوں کی شرح پروٹین کی پیداوار کے اس طریقے کو اقتصادی طور پر بہت پرکشش بناتی ہے۔

پروفیسر وو نے مقالے میں کہا کہ "اس کے لیے قابل کاشت زمین کی ضرورت نہیں ہے، موسموں اور آب و ہوا سے متاثر نہیں ہے، اور یہ روایتی ابال کے طریقوں سے ہزاروں گنا زیادہ کارآمد ہے۔ مزید برآں، مائکروجنزموں میں پروٹین کی مقدار 40 سے 85 فیصد تک ہوتی ہے، جو قدرتی پودوں کی نسبت نمایاں طور پر زیادہ ہے،" پروفیسر وو نے مقالے میں کہا۔

یہ پروٹین امینو ایسڈز، وٹامنز، غیر نامیاتی نمکیات، چکنائی اور کاربوہائیڈریٹ سے بھی بھرپور ہوتے ہیں، جس کی وجہ سے وہ مچھلی کے گوشت، سویا بین، گوشت اور سکم دودھ کے پاؤڈر کو مختلف قسم کے استعمال میں جزوی طور پر تبدیل کر سکتے ہیں۔

ٹیم نے صنعتی پیمانے پر تحقیق کی تعیناتی شروع کر دی ہے، جس سے جانوروں کی خوراک کے لیے ہزاروں ٹن میتھانول پروٹین تیار کی گئی ہے۔ مخصوص پارٹنر کا انکشاف نہیں کیا گیا۔

مائکروبیل پروٹین انتہائی غذائیت سے بھرپور ہوتے ہیں اور سویا پروٹین میں پائے جانے والے الرجین سے پاک ہوتے ہیں، جو انہیں پروٹین کا بہترین ذریعہ بناتے ہیں۔ تاہم، آج مارکیٹ میں صرف چند مصنوعات موجود ہیں۔

امریکی کمپنی KnipBio نے میتھانول سے KnipBio Meal پیدا کرنے کے لیے جینیاتی طور پر تبدیل شدہ تناؤ کا استعمال کیا ہے، جو کہ مچھلی کے گوشت سے موازنہ کرنے والا ایک اعلیٰ معیار کا فیڈ پروٹین ہے۔ پروڈکٹ کو امریکی فوڈ اینڈ ڈرگ ایڈمنسٹریشن (FDA) سے حفاظتی منظوری مل گئی ہے۔

ہوا یو (ماخذ: SCMP)

ماخذ