मक्यापासून निर्मित जैवप्लॅस्टिकचा अफ्लाटॉक्सिन नियंत्रणासाठी वापर

मक्यातील स्टार्च आणि अन्य नैसर्गिक घटकांचा वापर करून तयार केलेले फवारणीयोग्य जैवप्लॅस्टिक हे अफ्लाटॉक्सिन तयार करणाऱ्या बुरशींशी लढण्यामध्ये उपयुक्त जिवाणूंना मदत करते. विविध पिकांमध्ये वाढणाऱ्या बुरशीजन्य अफ्लाटॉक्सिन या विषारी घटकांला रोखण्यासाठी उपयुक्त अॅस्परजिलसच्या वहनासाठी त्याचा वापर दाणेदार, द्रवरूप अशा दोन्ही स्वरूपामध्ये करता येतो. पद्धत अत्यंत कार्यक्षम ठरू शकते. अॅस्परजिलस बुरशींच्या अनेक प्रजातींमुळे विविध धान्यांमध्ये विषारी घटकांची निर्मिती केली जाते. त्याला अफ्लाटॉक्सिन असे म्हणतात. मका, शेंगदाणे, कपाशी आणि अन्य पिकांमध्ये अफ्लाटॉक्सिनमुळे मोठे नुकसान राहते. त्याचे प्रमाण अधिक झाल्यास माणसे, पाळीव पशू-प्राणी, मासे अशा सजीवांच्या आरोग्यावर विपरीत परिणाम होतो. त्यात प्रामुख्याने यकृतांमध्ये गुंतागुंतीची इजा होण्यासाठी यकृताच्या कर्करोगाचीही शक्यता असते. स्टोनव्हिले (मिसिसिपी) येथील वनस्पती विकृतिशास्त्रज्ञ हमिद अब्बास यांनी सांगितले, की दक्षिण अमेरिकेमध्ये अफ्लाटॉक्सिन ही मोठी समस्या आहे. मिसिसिपी राज्यामध्ये अफ्लाटॉक्सिनमुळे होणाऱ्या आर्थिक नुकसानीचे प्रमाण बदलते असले तरी एकूण अमेरिकेमध्ये केवळ मक्याचे नुकसान हे २०० दशलक्ष डॉलरपेक्षा अधिक आहे. मक्यासह शेंगदाणे व अन्य पिकांचा समावेश केला तर ते ५०० दशलक्ष डॉलरपेक्षा अधिक होते. अमेरिकी अन्न आणि औषध प्रशासनाच्या नियमानुसार, मका किंवा अन्य उत्पादनामध्ये २० पीपीबी (एक अब्जातील २० भाग) पेक्षा अधिक असल्याने त्याच्या विक्रीला मनाई करण्यात येते. या प्रमाणापेक्षा अधिक अफ्लाटॉक्सिन असल्यास त्याचा वापर माणसे किंवा प्राण्यांच्या आहारामध्ये करता येत नाही. अर्थात, सर्वच अॅस्परजिलस बुरशी प्रजाती या अफ्लाटॉक्सिन तयार करत नाहीत. त्यातील काही जाती या उपयुक्तही मानल्या जातात. अशा उपयुक्त जातींच्या साह्याने मका दाणे प्रदूषित करणाऱ्या अन्य हानिकारक जातींना रोखण्यासाठी अमेरिकी संशोधन सेवेतील शास्त्रज्ञांनी एक पद्धत विकसित केली आहे. असे आहे संशोधन २०११ मध्ये अमेरिकी संशोधन सेवेतील अब्बास आणि इटली येथी बोलोग्ना विद्यापीठातील सिसारे ॲकनेल्ली यांनी एकत्रितरीत्या ॲस्परजिलसच्या बिनविषारी आणि उपयुक्त प्रजातींच्या जैवप्लॅस्टिकच्या आवरणामध्ये कॅप्सूल बनवल्या होत्या. कॅप्सूल बनवण्यासाठी पेट्रोलियम घटकांऐवजी वनस्पतिजन्य सेंद्रिय घटकांचा वापर केला होता. या कॅप्सुल मका पीक कमरेइतके उंच झाल्यानंतर पिकाच्या सऱ्यामध्ये पसरल्या असता अधिक चांगल्या प्रकारे कार्य करत असल्याचे आढळले होते. हे संशोधन ‘क्रॉप प्रोटेक्शन’ या संशोधनपत्रिकेमध्ये प्रकाशित झाले होते. उपयुक्त ॲस्परजिलस बुरशी शेतामध्ये किंवा पिकांमध्ये पसरवण्यासाठी अधिक कार्यक्षम पद्धतींचा शोध अब्बास आणि ॲकनेल्ली यांनी सुरूच ठेवण्यात आला. त्यांनी या बुरशींचे फवारणीयोग्य जैवविघटनशील फॉर्म्युलेशन तयार केले आहे. याची फवारणी जमीन, पिके किंवा बियांवर करता येते. या तंत्रामुळे मक्यातील अफ्लाटॉक्सिनचे प्रमाण ९७ टक्क्याने कमी करणे शक्य झाले. हे संशोधन २०१६ मध्ये ‘पेस्ट मॅनेजमेंट सायन्स’ आणि २०१७ मध्ये ‘जर्नल ऑफ ॲग्रिकल्चरल ॲण्ड फूड केमिस्ट्री’ या संशोधनपत्रिकांमध्ये प्रकाशित करण्यात आले. संशोधनाविषयी माहिती देताना अब्बास यांनी सांगितले, की नव्याने विकसित केलेल्या फवारणीयोग्य पद्धतीमुळे उपयुक्त बुरशी जैवप्लॅस्टिकच्या आवरणामध्ये शेतामध्ये टाकण्याची गरज राहणारन नाही. आम्ही जैवप्लॅस्टिक वितळवबन, त्याचे द्रवामध्ये रूपांतर केले. त्यात जैविक नियंत्रक घटक - इथे अॅस्परजिलसच्या उपयुक्त बुरशी मिसळण्यात आल्या. त्याची पिकांवर फवारणी करता येते किंवा बियांवर त्याचे आवरण देता येते. सध्या विविध रासायनिक घटकांचा वापर अफ्लाटॉक्सिनच्या नियंत्रणासाठी केला जात असला तरी जैविक नियंत्रण हे सर्वांत कार्यक्षम मानले जाते. मक्याच्या स्टार्च पासून तयार केलेले जैवप्लॅस्टिक हे चिकट असते. त्यामुळे बुरशी पिकांना किंवा बियांना चिकटून राहण्यासाठी अन्य कोणतेही घटक मिसळण्याची आवश्यकता नसते. त्याच प्रमाणे या स्टार्चमधून उपयुक्त सूक्ष्मजीवांना कार्बन आणि ऊर्जायुक्त खाद्य उपलब्ध होते. उपयुक्त जैविक घटकांच्या वहन आणि चिकटून राहण्यासाठी वापरले जाणारे जैवप्लॅस्टिक हे वनस्पतीचे हानिकारक सूक्ष्मजीवांपासून रक्षणाचेही काम करते असल्याचे अब्बास यांनी सांगितले. या जैवप्लॅस्टिकचा आणखी एक फायदा म्हणजे त्याचा वापर दाणेदार, द्रव, फवारणी किंवा बीजप्रक्रिया अशा कोणत्याही पद्धतीने करता येतो. हे तुलनेने स्वस्त असून, साठवण कालावधी मोठा आहे. या नव्या तंत्रज्ञानाचे अनेक व्यावसायिक उपयोग आहेत. प्रयोगामध्ये अन्य जैवनियंत्रण घटकांसोबत वापरल्यानंतर मक्यातील युरोपियन कॉर्न बोरर या किडीमुळे होणारे नुकसान कमी झाले. बीजप्रक्रियेमध्ये वापरल्यानंतर जमिनीतून बियापर्यंत येणाऱ्या रोगांना (उदा. टोमॅटोतील मर) रोखणे शक्य झाले. या जैवप्लॅस्टिक तंत्रज्ञानांचे पेटंट अमेरिकी संशोधन सेवेला मिळाले असून, एका व्यावसायिक कंपनीला परवाना देण्यात आला आहे.