सूक्ष्मजीवांबद्दलच्या महत्त्वाच्या संकल्पना

• व्याख्या: सूक्ष्मजीव, किंवा रोगाणू, हे असे सजीव आहेत जे उघड्या डोळ्यांनी दिसू शकत नाहीत आणि केवळ भिंग किंवा सूक्ष्मदर्शकाच्या साहाय्याने पाहिले जाऊ शकतात.
• प्रमुख गट: सूक्ष्मजीवांचे वर्गीकरण चार मुख्य गटांमध्ये केले जाते: बॅक्टेरिया (जिवाणू), फंगी (बुरशी), प्रोटोजोआ (आदिजीव) आणि काही अल्गी (शैवाल).
• विषाणू (व्हायरस): विषाणू देखील सूक्ष्म असतात परंतु ते इतर सूक्ष्मजीवांपेक्षा वेगळे असतात. त्यांना सूक्ष्मजीव मानले जाते आणि ते फक्त यजमान जीवाच्या (जसे की बॅक्टेरिया, वनस्पती किंवा प्राणी) पेशींमध्येच प्रजनन करतात.
• आढळ: ते बर्फाळ हवामानापासून ते उष्ण पाण्याच्या झऱ्यांपर्यंत आणि वाळवंटापासून ते दलदलीच्या प्रदेशापर्यंत सर्व प्रकारच्या वातावरणात आढळतात. ते हवा, पाणी आणि मानवांसह इतर सजीवांच्या शरीरात देखील आढळू शकतात.
• पेशींची रचना: सूक्ष्मजीव एकपेशीय (उदा. बॅक्टेरिया, काही शैवाल आणि प्रोटोजोआ) किंवा बहुपेशीय (उदा. अनेक प्रकारचे शैवाल आणि बुरशी) असू शकतात.

उपयुक्त सूक्ष्मजीव (मित्र)

सूक्ष्मजीव विविध प्रकारे उपयुक्त आहेत आणि औषध, शेती आणि उद्योगात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात.

व्यावसायिक आणि औद्योगिक उपयोग:

• अन्न उत्पादन:
  • दही: लॅक्टोबॅसिलस नावाचा जिवाणू दुधाचे दह्यात रूपांतर करण्यास मदत करतो. रवा इडली आणि भटुरे यांसारख्या पदार्थांमध्ये दही हा एक महत्त्वाचा घटक आहे.
  • ब्रेड आणि केक: बेकिंग उद्योगात यीस्ट (किण्व) वापरले जाते. ते वेगाने प्रजनन करते आणि श्वसन क्रियेदरम्यान कार्बन डायऑक्साइड वायू बाहेर टाकते, ज्यामुळे पीठ फुगते आणि ब्रेड, पेस्ट्री व केक मऊ होतात.
  • किण्वन (Fermentation): इडली आणि डोसासाठी तांदळाच्या पिठाच्या आंबवण्याच्या प्रक्रियेसाठी यीस्ट उपयुक्त आहे. साखरेचे अल्कोहोलमध्ये रूपांतर करण्याच्या प्रक्रियेला किण्वन म्हणतात, याचा शोध लुई पाश्चर यांनी 1857 मध्ये लावला.
• अल्कोहोल उत्पादन: यीस्टसारखे सूक्ष्मजीव अनेक वर्षांपासून मोठ्या प्रमाणावर अल्कोहोल, वाइन आणि ॲसिटिक ॲसिड (व्हिनेगर) तयार करण्यासाठी वापरले जात आहेत. जव, गहू आणि तांदूळ यांसारख्या धान्यांमधील नैसर्गिक साखरेवर यीस्ट वाढवून ही उत्पादने तयार केली जातात.

औषधी उपयोग:

• प्रतिजैविके (Antibiotics):
  • ही अशी औषधे आहेत जी रोग निर्माण करणाऱ्या सूक्ष्मजीवांना मारतात किंवा त्यांची वाढ थांबवतात.
  • ती जिवाणू आणि बुरशीपासून तयार केली जातात. स्ट्रेप्टोमायसिन, टेट्रासायक्लिन आणि एरिथ्रोमायसिन ही सामान्य उदाहरणे आहेत.
  • पेनिसिलिन हे पहिले प्रतिजैविक होते, जे पेनिसिलियम बुरशीपासून तयार केले गेले. त्याचे जिवाणू-विरोधी गुणधर्म अलेक्झांडर फ्लेमिंग यांनी 1929 मध्ये शोधले.
  • महत्त्वाची खबरदारी: प्रतिजैविके केवळ पात्र डॉक्टरांच्या सल्ल्यानुसारच घ्यावीत आणि दिलेला कोर्स पूर्ण करावा. सर्दी आणि फ्लू सारख्या विषाणूजन्य संसर्गावर ती प्रभावी नसतात.
• लस (Vaccines):
  • लस मृत किंवा कमकुवत सूक्ष्मजंतू निरोगी शरीरात सोडून कार्य करते. यामुळे शरीर अँटीबॉडीज (प्रतिपिंडे) तयार करते, जे आक्रमणकर्त्याशी लढतात आणि भविष्यात त्याच्याशी कसे लढायचे हे “लक्षात” ठेवतात.
  • लसीकरणामुळे कॉलरा, क्षयरोग, देवी आणि हिपॅटायटीस यांसारख्या रोगांना प्रतिबंध करता येतो.
  • एडवर्ड जेनर यांनी 1798 मध्ये देवीच्या लसीचा शोध लावला.

पर्यावरणीय आणि कृषी उपयोग:

• पर्यावरण स्वच्छता: सूक्ष्मजीव सेंद्रिय कचरा (उदा. भाजीपाल्याची साले आणि मृत प्राणी) विघटन करून त्याचे सोप्या, निरुपद्रवी पदार्थांमध्ये रूपांतर करतात, ज्यामुळे पर्यावरणाची प्रभावीपणे स्वच्छता होते.
• जमिनीची सुपीकता वाढवणे:
  • काही जिवाणू आणि नील-हरित शैवाल वातावरणातील नायट्रोजनचे स्थिरीकरण करून त्याचे नायट्रोजनयुक्त संयुगांमध्ये रूपांतर करतात, ज्यामुळे माती समृद्ध होते आणि तिची सुपीकता वाढते. यांना जैविक नायट्रोजन स्थिरक म्हणून ओळखले जाते.
  • शेंगावर्गीय वनस्पतींच्या (उदा. वाटाणा आणि घेवडा) मुळांच्या गाठींमध्ये आढळणारा रायझोबियम हा जिवाणू नायट्रोजन स्थिरीकरणाचे एक प्रसिद्ध उदाहरण आहे.

हानिकारक सूक्ष्मजीव (शत्रू)

काही सूक्ष्मजीव हानिकारक असतात आणि मानव, वनस्पती आणि प्राण्यांमध्ये रोग निर्माण करतात.

• रोगजंतू (Pathogens): रोग निर्माण करणाऱ्या सूक्ष्मजीवांना रोगजंतू म्हणतात. ते हवा, पाणी किंवा अन्नातून शरीरात प्रवेश करू शकतात.
• संसर्गजन्य रोग: हे असे सूक्ष्मजीवजन्य रोग आहेत जे संक्रमित व्यक्तीकडून निरोगी व्यक्तीकडे हवा, पाणी, अन्न किंवा शारीरिक संपर्काद्वारे पसरतात. उदाहरणांमध्ये कॉलरा, सर्दी, कांजण्या आणि क्षयरोग यांचा समावेश आहे.
• वाहक (Carriers): काही कीटक आणि प्राणी रोगजंतूंचे वाहक म्हणून काम करतात.
  • माशी कचऱ्यातून रोगजंतू उघड्या अन्नावर स्थानांतरित करू शकते.
  • मादी ॲनोफिलीस डास मलेरियाच्या परजीवीचा (प्लाझमोडियम) वाहक आहे.
  • मादी एडीस डास डेंग्यू विषाणूचा वाहक म्हणून काम करते.

सामान्य रोग:

• मानवी रोग:
  • विषाणूजन्य: सर्दी, इन्फ्लूएंझा, खोकला, पोलिओ, कांजण्या, गोवर आणि हिपॅटायटीस ए.
  • जिवाणूजन्य: विषमज्वर (टायफॉइड), क्षयरोग (टीबी), कॉलरा आणि अँथ्रॅक्स.
  • आदिजीवजन्य: आमांश (अमीबायसिस) आणि मलेरिया.
• प्राण्यांचे रोग:
  • अँथ्रॅक्स हा मानव आणि गुरेढोरे या दोघांनाही होणारा एक धोकादायक जिवाणूजन्य रोग आहे, जो बॅसिलस अँथ्रॅसिसमुळे होतो (याचा शोध रॉबर्ट कोच यांनी 1876 मध्ये लावला).
  • गुरांमधील पाय आणि तोंडाचा रोग विषाणूमुळे होतो.
• वनस्पतींचे रोग:
  • सूक्ष्मजीवांमुळे गहू, तांदूळ आणि बटाटा यांसारख्या वनस्पतींमध्ये रोग होतात, ज्यामुळे पिकांचे उत्पन्न घटते.
  • उदाहरणांमध्ये सिट्रस कॅन्कर (जिवाणूजन्य), गव्हावरील तांबेरा (बुरशीजन्य), आणि भेंडीचा पिवळा मोझॅक (विषाणूजन्य) यांचा समावेश आहे.

अन्न परिरक्षण (Food Preservation)

अन्न परिरक्षण तंत्रांचा उद्देश सूक्ष्मजीवांची वाढ रोखून अन्न खराब होण्यापासून वाचवणे हा आहे.

• अन्न विषबाधा (Food Poisoning): विषारी पदार्थ निर्माण करणाऱ्या सूक्ष्मजीवांमुळे खराब झालेले अन्न खाल्ल्याने हे होऊ शकते.
• परिरक्षण पद्धती:
  • रासायनिक परिरक्षक: मीठ आणि खाद्यतेल हे सामान्य परिरक्षक आहेत. सोडियम बेंझोएट आणि सोडियम मेटाबायसल्फाइट जॅम आणि स्क्वॅशमध्ये वापरले जातात.
  • सामान्य मीठ: मांस, मासे, आवळा आणि कच्चा आंबा टिकवण्यासाठी वापरले जाते, कारण ते जिवाणूंची वाढ रोखते.
  • साखर: जॅम आणि जेलीसारख्या पदार्थांमधील ओलावा कमी करते, ज्यामुळे जिवाणूंची वाढ थांबते.
  • तेल आणि व्हिनेगर: असे वातावरण तयार करते जिथे जिवाणू जगू शकत नाहीत, लोणची, भाज्या आणि मांस टिकवण्यासाठी याचा वापर होतो.
  • उष्णता आणि थंड उपचार: दूध उकळल्याने अनेक सूक्ष्मजंतू मरतात, तर रेफ्रिजरेशन (कमी तापमान) त्यांची वाढ रोखते.
  • पाश्चरायझेशन: दूध सुमारे 70°C तापमानावर 15-30 सेकंद गरम केले जाते आणि नंतर लगेच थंड करून साठवले जाते. लुई पाश्चर यांनी शोधलेली ही प्रक्रिया सूक्ष्मजीवांची वाढ रोखते.
  • साठवण आणि पॅकिंग: सुका मेवा आणि भाज्या हवाबंद पॅकेटमध्ये सील केल्याने सूक्ष्मजीवांच्या हल्ल्यापासून बचाव होतो.

Sources