1 सूक्ष्मजीव — सर्वव्यापी एवं लाभकारी

अदृश्य, किन्तु जीवन के हर क्षेत्र में उपस्थित

सूक्ष्मजीव पृथ्वी पर सर्वव्यापी हैं — ये मृदा, जल, वायु, हमारे शरीर के भीतर, तथा अन्य प्राणियों एवं पादपों में पाए जाते हैं। यहाँ तक कि अत्यंत प्रतिकूल परिस्थितियों में भी — जैसे गीज़र में 100°C ताप, बर्फ की परतों के नीचे, तथा अत्यधिक अम्लीय वातावरण में — सूक्ष्मजीव जीवित रह सकते हैं।

2 घरेलू उत्पादों में सूक्ष्मजीव

रसोई में रोज़ काम आने वाले सूक्ष्मजीव

हम प्रतिदिन सूक्ष्मजीवों या उनसे व्युत्पन्न उत्पादों का प्रयोग करते हैं। दही — दूध में लैक्टोबैसिलस तथा अन्य लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया (LAB) की वृद्धि से बनता है। ये बैक्टीरिया अम्ल उत्पन्न करते हैं, जो दुग्ध प्रोटीन को स्कंदित (जमा) कर देता है। दही की थोड़ी सी मात्रा आरंभक (स्टार्टर कल्चर) के रूप में ताज़े दूध में मिलाई जाती है, जिसमें लाखों-करोड़ों LAB होते हैं। दही बनने के दौरान विटामिन B₁₂ की मात्रा भी बढ़ जाती है, जिससे दही पोषण की दृष्टि से दूध से बेहतर हो जाता है। LAB हमारी आंतों में भी लाभकारी प्रोबायोटिक की भूमिका निभाते हैं।

दाल-चावल के आटे (जिससे इडली व डोसा बनते हैं) में बैक्टीरिया द्वारा किण्वन से CO₂ गैस उत्पन्न होती है, जिससे आटा फूल जाता है। ब्रेड बनाने में सैकेरोमाइसीज़ सैरीविसी (बैकर यीस्ट) का प्रयोग किया जाता है। टोडी (ताड़वृक्ष के तने का किण्वित स्राव) एक पारंपरिक पेय है। सूक्ष्मजीव किण्वित मछली, सोयाबीन व बाँस प्ररोह जैसे भोजनों में भी प्रयुक्त होते हैं।

3 औद्योगिक उत्पादों में सूक्ष्मजीव

बड़े पैमाने पर मूल्यवान उत्पादों का संश्लेषण

उद्योगों में सूक्ष्मजीवों का प्रयोग बहुत से मूल्यवान उत्पादों के संश्लेषण में किया जाता है — मादक पेय तथा प्रतिजैविक इसके प्रमुख उदाहरण हैं। व्यावसायिक पैमाने पर सूक्ष्मजीवों को पैदा करने के लिए बड़े बर्तनों — किण्वक (फरमैंटर) — का उपयोग किया जाता है।

किण्वित पेय

सैकेरोमाइसीज़ सैरीविसी (ब्रीवर्स यीस्ट) का प्रयोग प्राचीन काल से वाइन, बियर, व्हिस्की, ब्रांडी तथा रम जैसे पेयों के उत्पादन में किया जाता रहा है। वाइन तथा बियर बिना आसवन के बनते हैं, जबकि व्हिस्की, ब्रांडी व रम किण्वित रस के आसवन द्वारा तैयार किए जाते हैं।

प्रतिजैविक — पेनिसिलिन

पेनिसिलिन के बाद कई अन्य एंटीबायोटिक भी विभिन्न सूक्ष्मजीवों से परिशुद्ध किए गए। एंटीबायोटिकों ने प्लेग, काली खाँसी, डिप्थीरिया, कुष्ठरोग जैसे भयानक जीवाणुजनित रोगों के उपचार में हमारी क्षमता में भारी वृद्धि की है।

रसायन, एंजाइम तथा जैवसक्रिय अणु

लाइपेस एंजाइम का प्रयोग डिटर्जेंट निर्माण में कपड़ों से तेल के धब्बे हटाने के लिए किया जाता है। पैक्टीनेज तथा प्रोटीएज के प्रयोग से बोतलबंद फल-रस अधिक साफ एवं पारदर्शी हो जाते हैं।

स्ट्रैप्टोकाइनेज — स्ट्रैप्टोकोकस जीवाणु से प्राप्त, आनुवंशिक इंजीनियरिंग द्वारा रूपांतरित — का प्रयोग हृदयाघात रोगियों में रक्त वाहिकाओं से थक्का (क्लॉट) हटाने (क्लॉट बस्टर) के रूप में किया जाता है।

4 वाहितमल उपचार में सूक्ष्मजीव

शहरी व्यर्थ जल को प्रदूषण-मुक्त बनाने की प्राकृतिक प्रक्रिया

प्रतिदिन नगरों व शहरों से उत्पन्न व्यर्थ जल — वाहितमल (सीवेज) — में कार्बनिक पदार्थों की बड़ी मात्रा तथा रोगजनक सूक्ष्मजीव होते हैं। इसे नदियों व झरनों में सीधे नहीं छोड़ा जा सकता — अतः वाहितमल का उपचार वाहितमल उपचार संयंत्र में किया जाता है। यह उपचार प्राथमिक (भौतिक) तथा द्वितीयक (जैविक) — दो चरणों में संपन्न होता है।

प्राथमिक उपचार — भौतिक निष्कासन

इसमें वाहितमल से बड़े-छोटे कणों को निस्यंदन (फिल्ट्रेशन) तथा अवसादन (सेडीमेंटेशन) द्वारा भौतिक रूप से अलग किया जाता है — तैरता कूड़ा-करकट, फिर ग्रिट (रेत/मृदा), फिर प्राथमिक आंपक (स्लज) नीचे बैठ जाता है। बहिःस्राव (सुपरनैटेंट) द्वितीयक उपचार के लिए भेजा जाता है।

द्वितीयक उपचार — जैविक उपचार

प्राथमिक बहिःस्राव को बड़े वायुवीय टैंकों में भेजा जाता है, जहाँ इसे लगातार हिलाया जाता है और वायु पंप की जाती है। इससे वायुवीय सूक्ष्मजीवों की प्रबल वृद्धि ऊर्णक (फ्लॉक) के रूप में होती है — ये सूक्ष्मजीव बहिःस्राव में उपस्थित कार्बनिक पदार्थों की खपत करते हैं, जिससे बहिःस्राव का BOD (Biochemical Oxygen Demand) महत्वपूर्ण रूप से घट जाता है।

BOD पर्याप्त घटने पर बहिःस्राव को निःसादन टैंक में भेजा जाता है, जहाँ फ्लॉक अवसादित होकर सक्रियीत आंपक (activated sludge) बनाता है। इसका एक छोटा भाग पुनः वायुवीय टैंक में निवेशद्रव्य के रूप में लौटाया जाता है। शेष आंपक को अवायवीय आंपक संपाचित्र में भेजा जाता है, जहाँ अवायवीय जीवाणु इसे पचाकर मीथेन, H₂S, CO₂ — बायोगैस — उत्पन्न करते हैं। उपचारित बहिःस्राव को नदियों व झरनों में छोड़ा जा सकता है।

5 बायोगैस उत्पादन

'गोबर गैस' — ग्रामीण ऊर्जा का प्राकृतिक स्रोत

बायोगैस — गैसों का मिश्रण (मुख्यतः मीथेन), जो सूक्ष्मजीवी सक्रियता द्वारा उत्पन्न होता है। मीथैनोजेन (जैसे मीथैनोबैक्टीरियम) नामक जीवाणु सैल्यूलोजीय पदार्थों पर अवायवीय रूप से वृद्धि कर CO₂ व H₂ के साथ बड़ी मात्रा में मीथेन उत्पन्न करते हैं।

बायोगैस संयंत्र (10–15 फीट गहरा टैंक) में गोबर की कर्दम भरी जाती है। सूक्ष्मजीवी सक्रियता से गैस बनती है, जिससे ऊपर रखा सचल ढक्कन ऊपर उठता है। गैस पाइप द्वारा आस-पास के घरों में आपूर्ति की जाती है — खाना बनाने व प्रकाश उत्पन्न करने में प्रयुक्त। उपयोग की गई कर्दम उर्वरक के रूप में प्रयुक्त होती है।

6 जैव नियंत्रण कारक

रसायनों के बिना कीट व रोग नियंत्रण

पीड़कों व पादप रोगों के नियंत्रण के लिए जैव वैज्ञानिक विधि का प्रयोग जैव नियंत्रण कहलाता है। यह रासायनिक कीटनाशियों — जो मनुष्यों, जीव-जन्तुओं व पर्यावरण के लिए हानिकारक हैं — का विकल्प प्रदान करता है।

7 जैव उर्वरक

रासायनिक उर्वरकों का प्राकृतिक विकल्प

जैव उर्वरक — वे सूक्ष्मजीव जो मृदा की पोषक गुणवत्ता को बढ़ाते हैं। इनका मुख्य स्रोत जीवाणु, कवक तथा सायनोबैक्टीरिया होते हैं।

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