पृथ्वी पर एक आरामदायक जीवन जीने के लिए, लगभग 25 ° से 30 ° C का तापमान आदर्श है। लेकिन एक गर्मी की लहर के दौरान, जहां तापमान 40 डिग्री सेल्सियस पार कर सकता है, परिणाम घातक हो सकते हैं। इस तरह की गर्मी को सहन करने के लिए मनुष्य और सबसे जटिल बहुकोशिकीय जीवों का निर्माण नहीं किया जाता है।

इसका मतलब यह नहीं है कि कोई भी जीवित चीज नहीं कर सकती है।

थर्मोफाइल्स (जिसका अर्थ है “हीट लवर्स”) नामक बैक्टीरिया को 45 ° से 70 ° C गर्मी को सहन करने के लिए जाना जाता है। ऐसा उच्च तापमान मानव त्वचा को तीसरी डिग्री के जलने से दे सकता है।

जबकि ऐसा वातावरण लोगों को नारकीय लग सकता है, थर्मोफिलिक बैक्टीरिया एक अवसर देखते हैं। इस तरह के तापमान के साथ पृथ्वी पर स्थान-हॉट स्प्रिंग्स, गहरे-समुद्र के थर्मल वेंट, और कम्पोस्ट पाइल्स सहित-अपेक्षाकृत कम प्रतिस्पर्धी जीवन रूपों के साथ एक खनिज-समृद्ध पड़ोस प्रदान करते हैं। एक बढ़त हासिल करने के लिए, कुछ थर्मोफिलिक बैक्टीरिया अपने प्रतिद्वंद्वियों को बेअसर करने के लिए हथियारों के रूप में शक्तिशाली एंटीबायोटिक दवाओं का उत्पादन करते हैं।

यही कारण है कि वैज्ञानिकों ने दुनिया भर के हॉट स्प्रिंग्स को एंटीबायोटिक-उत्पादक बैक्टीरिया की अस्पष्टीकृत खानों के रूप में समझा है। उदाहरण के लिए, सऊदी अरब के असीर और जिज़ान क्षेत्रों में हॉट स्प्रिंग्स से अलग थर्मोफाइल्स को ग्राम पॉजिटिव रोगजनक बैक्टीरिया के खिलाफ प्रभावी विभिन्न प्रकार के शक्तिशाली एंटीबायोटिक दवाओं का उत्पादन करने के लिए पाया गया है।

हालांकि, भारत के हॉट स्प्रिंग्स का बहुत अच्छी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है।

लेकिन उनके पुष्ट मूल्य से प्रेरित, तमिलनाडु में वेल्लोर इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (वीआईटी) के शोधकर्ताओं ने बिहार के नालंदा जिले में राजगीर हॉट स्प्रिंग लेक की जांच की। उनके निष्कर्ष थे पिछले महीने प्रकाशित हुआ में भारतीय माइक्रोबायोलॉजी जर्नल।

माइक्रोबियल विविधता की खोज

“लोग इन गर्म झरने की झीलों में पवित्र स्नान करते हैं, यह सोचने वाली बीमारियों को राहत दी जा सकती है,” केवी भास्कराओ, वीआईटी के प्रोफेसर और स्टडी पेपर के संगत लेखक ने कहा। “एक माइक्रोबायोलॉजिस्ट के रूप में, मुझे पता है कि पानी में मौजूद तत्वों के साथ, कुछ सूक्ष्मजीव भी इस तथाकथित उपचारात्मक गतिविधि के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं।”

इन गर्म झरने की झीलों में कौन से रोगाणु मौजूद हैं, इसका अध्ययन चुनौतीपूर्ण है क्योंकि शोधकर्ताओं को गर्म वातावरण से पानी और मिट्टी के नमूने एकत्र करनी होती हैं। राजगीर में, पानी का तापमान 45 ° C तक जा सकता है, और पास की मिट्टी 43 ° और 45 ° C के बीच हो सकती है।

नमूनों को इकट्ठा करने के बाद, शोधकर्ताओं ने उनमें मौजूद सूक्ष्मजीवों की पहचान की, जिसके लिए उन्होंने 16S rRNA मेटागेनोमिक्स का उपयोग किया। यह तकनीक 16S rRNA जीन की पहचान करने पर निर्भर करती है, जो सभी रोगाणुओं में पाई जाती है, लेकिन प्रजातियों में थोड़ी भिन्नता होती है, इस प्रकार वैज्ञानिकों को बैक्टीरिया की सटीक पहचान करने में मदद मिलती है।

शोधकर्ताओं ने बैक्टीरिया की कई प्रजातियों को पाया लेकिन एक समूह जो विशेष रूप से उनका ध्यान आकर्षित करता था, वह था एक्टिनोबैक्टीरियाजो झील में माइक्रोबियल विविधता का 40-43% था। इस समूह से संबंधित बैक्टीरिया रोगाणुरोधी यौगिकों के ज्ञात उत्पादक हैं। स्ट्रेप्टोमाइसिन और टेट्रासाइक्लिन जैसी प्रसिद्ध दवाओं को पहली बार उत्पादों के रूप में खोजा गया था एक्टिनोबैक्टीरिया।

“हॉट स्प्रिंग्स ने अब तक अध्ययन किया है एक्टिनोबैक्टीरिया: – कभी -कभी यह 20% की तरह होता है – लेकिन हमारे अध्ययन में मैंने उन्हें राजगीर में प्रचुर मात्रा में देखा, “पीएचडी विद्वान और अध्ययन के पहले लेखक अपराना कुमारी ने कहा।

एंटीमाइक्रोबियल प्रतिरोध के युग में एंटीबायोटिक-उत्पादक बैक्टीरिया की खोज अधिक दबाव बन गई है-एंटीबायोटिक दवाओं के अनुचित उपयोग द्वारा एक मूक महामारी ईंधन। बैक्टीरिया ने दवाओं का विरोध करने के तरीके विकसित करके, बाद की शक्ति को कम करके जवाब दिया है। एक परिणाम स्वास्थ्य सेवा की बढ़ती लागत है, क्योंकि एक एकल संक्रमण का इलाज करने के लिए कई एंटीबायोटिक दवाओं की आवश्यकता हो सकती है। विश्व स्वास्थ्य संगठन अनुमान लगाया है एंटीमाइक्रोबियल प्रतिरोध 2050 तक दुनिया भर में स्वास्थ्य सेवा लागतों में $ 1 ट्रिलियन तक बढ़ेगा।

इसके अतिरिक्त, औसतन, फार्मास्युटिकल उद्योगों को उपन्यास एंटीबायोटिक दवाओं को बाजार में लाने के लिए एक दशक की आवश्यकता के लिए जाना जाता है, जबकि बैक्टीरिया बहुत कम समय में प्रतिरोध विकसित करते हैं।

इस प्रकार, किसी भी जीवाणु की खोज जो रोगजनकों के खिलाफ एक शक्तिशाली एंटीबायोटिक का उत्पादन कर सकती है, अच्छी खबर माना जाता है। हालांकि, सभी थर्मोफाइल एंटीबायोटिक दवाओं का उत्पादन नहीं करते हैं, और यह पता लगाने के लिए कि कौन से लोग करते हैं, वीआईटी शोधकर्ताओं ने एक जीवाणुरोधी दक्षता प्रयोग किया।

उन्होंने विभिन्न रोगजनक उपभेदों के साथ संभावित बैक्टीरिया को सुसंस्कृत किया: इशरीकिया कोली, साल्मोनेला टाइफिम्यूरियम, क्लेबसिएला निमोनिया, सभ्यऔर स्टाफीलोकोकस ऑरीअस। यदि परीक्षण बैक्टीरिया एक संस्कृति प्लेट पर रोगजनक बैक्टीरिया के विकास को रोक सकता है, तो यह पुष्टि की गई थी कि एक रोगाणुरोधी यौगिक का उत्पादन किया जा रहा था।

इस तरह, टीम सात उपभेदों की पहचान करने में सक्षम थी एक्टिनोबैक्टीरिया इसने कई रोगजनकों के खिलाफ शक्तिशाली रोगाणुरोधी का उत्पादन किया।

एक कदम आगे जाने पर, शोधकर्ताओं ने इन बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित विशिष्ट जीवाणुरोधी यौगिकों को अलग करने का लक्ष्य रखा। में प्रकाशित एक अन्य पेपर में रासायनिक पत्रएक जीवाणुरोधी यौगिक को सफलतापूर्वक एक जीवाणु से पहचाना गया था एक्टिनोमाइसेटेल्स जीवाणु एसपीपी।, राजगीर हॉट स्प्रिंग से प्राप्त किया गया। (जब रासायनिक पत्र अध्ययन से पहले प्रकाशित किया गया था भारतीय जर्नल माइक्रोबायोलॉजी एक, जो काम का वर्णन करता है, उसके बाद आया।)

इस जीवाणु ने कई यौगिकों का उत्पादन किया। जीवाणुरोधी गतिविधि के साथ एक को अलग करने के लिए, शोधकर्ताओं ने गैस क्रोमैटोग्राफी मास स्पेक्ट्रोमेट्री का उपयोग किया, जो अपने रासायनिक गुणों के आधार पर यौगिकों को अलग करने के लिए एक परिष्कृत तकनीक है।

यौगिक को डायथाइल phthalate पाया गया और इसने विकास को बाधित किया लिस्टेरिया मोनोसाइटोजेन्सएक रोगजनक जीवाणु जो लिस्टेरियोसिस का कारण बनता है, एक घातक खाद्य जनित संक्रमण। इस खोज से पता चलता है कि डायथाइल phthalate को संभावित रूप से एक दवा के रूप में विकसित किया जा सकता है मोनोसाइटोजेन्स संक्रमण।

औद्योगिक, कृषि क्षमता

थर्मोफाइल की क्षमता एंटीबायोटिक दवाओं से परे है: उनके पास उद्योगों में कई अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, पीसीआर परीक्षण-वायरस की उपस्थिति की जांच करने के लिए कोविड -19 महामारी के दौरान व्यापक रूप से उपयोग में-एक एंजाइम की आवश्यकता होती है जो पहली बार एक थर्मोफाइल में पाया गया था थर्मस जलीय।

ए 2018 अध्ययन में सूक्ष्म जीव विज्ञान बनारस हिंदू विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने बताया कि लेह जिले के चुमथांग क्षेत्र में एक गर्म झरने से बैक्टीरिया का एक कॉकटेल पौधे के विकास को बढ़ावा देने की क्षमता है। एसोसिएट प्रोफेसर और अध्ययन के प्रमुख लेखक जे प्रकाश वर्मा ने कहा कि हॉट-स्प्रिंग उपभेद उनके गर्मी-सहिष्णु गुणों के लिए औद्योगिक और कृषि अनुप्रयोगों के लिए प्रभावी हैं।

मोहित निकलजे एक IISC पूर्व छात्र और बेंगलुरु में स्थित एक विज्ञान संचारक है।