Sporosarcina pasteurii
স্পোরোসার্সিনা পেস্টুরাই, যা আগে প্রাচীন শ্রেণীবিন্যাস থেকে ব্যাসিলাস পেস্টুরাই নামে পরিচিত ছিল, একটি গ্রাম পজিটিভ ব্যাকটেরিয়া যা ক্যালসিয়ামের উৎস এবং ইউরিয়ার মাধ্যমে ক্যালসাইটের অবক্ষেপ এবং বালি দৃঢ় করার ক্ষমতা রাখে; মাইক্রোবায়োলজিক্যালি ইনডিউসড ক্যালসাইট প্রেসিপিটেশন (এম. আই. সি. পি) বা জৈবিক সিমেন্টেশন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে। এস. পেস্টুরিকে পরিবেশগতভাবে সুস্থ জৈবিক নির্মাণ উপাদান হিসাবে ব্যবহার করার প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে। গবেষকরা প্লাস্টিক এবং শক্ত খনিজ পদার্থের সঙ্গে ব্যাকটেরিয়া নিয়ে গবেষণা করেন, যা হাড়ের চেয়ে শক্তিশালী একটি উপাদান গঠন করে। এটি সাধারণত এম. আই. সি. পি-র জন্য ব্যবহৃত হয় কারণ এটি অ-রোগজনক এবং উচ্চ পরিমাণে ইউরিজ উৎসেচক তৈরি করতে সক্ষম যা ইউরিয়াকে কার্বনেট এবং অ্যামোনিয়ায় হাইড্রোলাইজ করে। ফিজিওলজি এস. পেস্টুরি একটি গ্রাম পজিটিভ ব্যাকটেরিয়া যা প্রকৃতিতে রডের মতো আকৃতির। এর বেঁচে থাকার জন্য সঠিক পরিবেশগত পরিস্থিতিতে এন্ডোস্পোর গঠনের ক্ষমতা রয়েছে, যা এর ব্যাসিলাস শ্রেণীর একটি বৈশিষ্ট্য। এর প্রস্থ 0.5 থেকে 1.2 মাইক্রন এবং দৈর্ঘ্য 1.3 থেকে 4 মাইক্রন। যেহেতু এটি একটি ক্ষারীয়, তাই এটি পিএইচ 9-10-এর মৌলিক পরিবেশে বৃদ্ধি পায়। এটি 11.2 পিএইচ পর্যন্ত তুলনামূলকভাবে কঠোর পরিস্থিতিতে বেঁচে থাকতে পারে। বিপাক এবং বৃদ্ধি এস. পেস্টুরি হল মাটি-বাহিত অনুঘটক অ্যানেরোবিস যা হেটেরোট্রফিক এবং বৃদ্ধির জন্য ইউরিয়া এবং অ্যামোনিয়ামের প্রয়োজন হয়। অ্যামোনিয়াম ব্যবহার করা হয় যাতে স্তরগুলি কোষের ঝিল্লি অতিক্রম করে কোষে প্রবেশ করতে পারে। ইউরিয়া ব্যাকটেরিয়ার নাইট্রোজেন এবং কার্বনের উৎস হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এস. পেস্টুরাই ইউরিয়ার হাইড্রোলাইসিসকে প্ররোচিত করতে এবং ইউরিজ এনজাইম উৎপাদন ও নিঃসরণের মাধ্যমে এটিকে শক্তির উৎস হিসাবে ব্যবহার করতে সক্ষম। এই উৎসেচক ইউরিয়াকে হাইড্রোলাইজ করে কার্বনেট এবং অ্যামোনিয়া তৈরি করে। এই হাইড্রোলাইসিসের সময় আরও কয়েকটি স্বতঃস্ফূর্ত প্রতিক্রিয়া সঞ্চালিত হয়। কার্বামেট হাইড্রোলাইজড হয়ে কার্বনিক অ্যাসিড এবং অ্যামোনিয়ায় পরিণত হয় এবং তারপর হাইড্রোলাইজড হয়ে অ্যামোনিয়াম এবং বাইকার্বনেট হয়। এই প্রক্রিয়াটি প্রতিক্রিয়ার পিএইচকে 1 থেকে 2 পিএইচ বৃদ্ধি করে, যা পরিবেশকে আরও মৌলিক করে তোলে যা এই নির্দিষ্ট ব্যাকটেরিয়ার বিকাশের অবস্থাকে উন্নীত করে। এই পিএইচ সহ একটি মাধ্যম বজায় রাখা জৈব সিমেন্টের জন্য এই ব্যাকটেরিয়ার বড় আকারের উৎপাদনের জন্য ব্যয়বহুল হতে পারে। এস পেস্টুরির বৃদ্ধির হারকে বিস্তৃত কারণগুলি প্রভাবিত করতে পারে। এর মধ্যে রয়েছে সর্বোত্তম তাপমাত্রা, পিএইচ, ইউরিয়ার ঘনত্ব, ব্যাকটেরিয়ার ঘনত্ব, অক্সিজেনের মাত্রা ইত্যাদি খুঁজে বের করা। দেখা গেছে যে সর্বোত্তম ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রা 30 ডিগ্রি সেলসিয়াস, তবে এটি উপস্থিত অন্যান্য পরিবেশগত কারণগুলির থেকে স্বাধীন। যেহেতু এস. পেস্টুরাই হ্যালোটোলারেন্ট, তাই এগুলি জলীয় ক্লোরাইড আয়নগুলির কম ঘনত্বের উপস্থিতিতে বৃদ্ধি পেতে পারে যা ব্যাকটেরিয়া কোষের বৃদ্ধিকে বাধা না দেওয়ার জন্য যথেষ্ট কম। এটি এম. আই. সি. পি ব্যবহারের জন্য আশাব্যঞ্জক প্রয়োগগুলি দেখায়। এস পেস্টুরি ডিএসএম 33 এল-মেথিওনিন, এল-সিস্টিন, থায়ামিন এবং নিকোটিনিক অ্যাসিডের জন্য অক্সোট্রফিক হিসাবে বর্ণনা করা হয়েছে। জিনোমিক বৈশিষ্ট্য এস. পেস্টুরি এন. সি. টি. সি. 4822-এর পুরো জিনোমটি এন. সি. বি. আই অ্যাকসেশন নম্বরঃ এন. জেড. _ ইউ. জি. ওয়াই. জেড01000000-এর অধীনে সিকোয়েন্স এবং রিপোর্ট করা হয়েছিল। 3. 3 এমবি দৈর্ঘ্যের ক্রোমোজোম সহ, এতে 3,036 প্রোটিন কোডিং জিন রয়েছে এবং এর জিসি উপাদান 39.17%। যখন অজানা জিনের সাথে পরিচিত কার্যকরী জিনের অনুপাত গণনা করা হয়, তখন ব্যাকটেরিয়া পরিবহন, বিপাক এবং প্রতিলিপির জন্য সর্বোচ্চ অনুপাত দেখায়। এই ফাংশনগুলির উচ্চ অনুপাত ইউরিয়াকে কার্বনেট আয়নগুলিতে রূপান্তরিত করার অনুমতি দেয় যা জৈব-খনিজকরণ প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয়। ব্যাকটেরিয়ার সাতটি চিহ্নিত জিন রয়েছে যা সরাসরি ইউরেস ক্রিয়াকলাপ এবং সমাবেশের সাথে সম্পর্কিত, যা শিল্প প্রয়োগগুলিতে এস পেস্টুরির সর্বোত্তম ব্যবহারের জন্য ইউরেস উত্পাদন সর্বাধিকতর করার বিষয়ে অন্তর্দৃষ্টি দেওয়ার জন্য আরও অধ্যয়ন করা যেতে পারে। এম. আই. সি. পি. এস. পেস্টুরির প্রয়োগগুলির ইউরিয়াকে হাইড্রোলাইজ করার অনন্য ক্ষমতা রয়েছে এবং একাধিক প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে কার্বনেট আয়ন তৈরি করে। কোষের ঝিল্লির মাধ্যমে প্রচুর পরিমাণে ইউরিজ নিঃসরণের মাধ্যমে এটি করা হয়। যখন ব্যাকটেরিয়াটি ক্যালসাইট সমৃদ্ধ পরিবেশে স্থাপন করা হয়, তখন ঋণাত্মক চার্জযুক্ত কার্বনেট আয়নগুলি ক্যালসিয়াম কার্বনেট বা জৈব-সিমেন্টের অবক্ষেপ করতে ক্যালসিয়ামের মতো ধনাত্মক ধাতব আয়নগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া করে। ক্যালসিয়াম কার্বনেট তারপর একটি অবক্ষেপ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে বা বালি কণা একসাথে সিমেন্ট করতে ক্যালসাইট হিসাবে স্ফটিকায়িত করা যেতে পারে। অতএব, যখন ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড পরিবেশে রাখা হয়, তখন এস. পেস্টুরাই বেঁচে থাকতে সক্ষম হয় কারণ তারা হ্যালোটোলারেন্ট এবং অ্যালকালিফাইল। যেহেতু ব্যাকটেরিয়া কঠোর খনিজকরণের পরিস্থিতিতে অক্ষত থাকে, শক্তিশালী এবং একটি নেতিবাচক পৃষ্ঠ চার্জ বহন করে, তাই তারা এম. আই. সি. পি-র জন্য ভাল নিউক্লিয়েশন সাইট হিসাবে কাজ করে। ব্যাকটেরিয়ার ঋণাত্মক আধানযুক্ত কোষ প্রাচীর ধনাত্মক আধানযুক্ত ক্যাটায়নগুলিকে খনিজ গঠনের জন্য মিথস্ক্রিয়ার একটি স্থান প্রদান করে। এই মিথস্ক্রিয়ার পরিমাণ নির্ভর করে কোষের পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য, পেপটিডোগ্লাইকানের পরিমাণ, মুক্ত কার্বক্সিলের অ্যামাইডেশন স্তর এবং টেইকোইক অ্যাসিডের প্রাপ্যতা সহ বিভিন্ন কারণের উপর। এস. পেস্টুরাই একটি অত্যন্ত ঋণাত্মক পৃষ্ঠ আধান দেখায় যা যথাক্রমে-28,-26 এবং-40.8 এম. ভি-তে অ-খনিজকারী ব্যাকটেরিয়া ই. কোলাই, এস. অরিয়াস এবং বি. সাবটিলিসের তুলনায়-67 এম. ভি-এর অত্যন্ত ঋণাত্মক জিটা সম্ভাবনায় দেখানো যেতে পারে। এম. আই. সি. পি-র জন্য এস. পেস্টুরি ব্যবহারের ক্ষেত্রে এই সমস্ত সুবিধা ছাড়াও, অনুন্নত ইঞ্জিনিয়ারিং স্কেল-আপ, অবাঞ্ছিত উপ-পণ্য, অনিয়ন্ত্রিত বৃদ্ধি বা ইউরিয়া বা অক্সিজেন ঘনত্বের মতো বৃদ্ধির অবস্থার উপর নির্ভরশীলতার মতো সীমাবদ্ধতা রয়েছে। বর্তমান এবং সম্ভাব্য প্রয়োগ এস পেস্টুরির কংক্রিট বা মর্টারের মতো নির্মাণ সামগ্রীর উন্নতিতে একটি উদ্দেশ্য রয়েছে। কংক্রিট বিশ্বের সর্বাধিক ব্যবহৃত উপকরণগুলির মধ্যে একটি তবে এটি ফাটল তৈরির জন্য সংবেদনশীল যা ঠিক করা ব্যয়বহুল হতে পারে। একটি সমাধান হল এই ব্যাকটেরিয়াকে ফাটলগুলিতে এম্বেড করা এবং একবার এটি এম. আই. সি. পি ব্যবহার করে সক্রিয় করা। খনিজগুলি স্থায়ীভাবে পরিবেশ-বান্ধব উপায়ে ব্যবধানটি তৈরি করবে এবং মেরামত করবে। একটি অসুবিধা হল যে এই কৌশলটি শুধুমাত্র বাহ্যিক পৃষ্ঠের জন্য সম্ভব যা পৌঁছনো যায়। আরেকটি প্রয়োগ হল কংক্রিটের জৈব স্ব-নিরাময়ে এস পেস্টুরি ব্যবহার করা, যার মধ্যে সূক্ষ্ম ফাটল নিরাময়ের জন্য কংক্রিট প্রস্তুতির সময় ব্যাকটেরিয়াকে কংক্রিট ম্যাট্রিক্সে প্রয়োগ করা জড়িত। এর ন্যূনতম মানব হস্তক্ষেপের সুবিধা রয়েছে এবং উচ্চ সংকোচন শক্তি সহ আরও টেকসই কংক্রিট উৎপন্ন করে। জৈব-খনিজকরণের জন্য এই ব্যাকটেরিয়াটি ব্যবহারের একটি সীমাবদ্ধতা হল যে এটি একটি অনুষদগত অ্যানেরোব হলেও, অক্সিজেনের অনুপস্থিতিতে, ব্যাকটেরিয়াটি ইউরেস অ্যানেরোবিকভাবে সংশ্লেষিত করতে অক্ষম। অক্সিজেনের অভাব এম. আই. সি. পি-কে বাধা দেয় কারণ এর সূচনা অক্সিজেনের উপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে। অতএব, ইনজেকশন অবস্থান থেকে দূরে বা গভীর গভীরতায়, বৃষ্টিপাতের সম্ভাবনা হ্রাস পায়। একটি সম্ভাব্য সমাধান হল জৈব সিমেন্টের মধ্যে এই ব্যাকটেরিয়াকে অক্সিজেন মুক্তকারী যৌগগুলির (ও. আর. সি) সাথে যুক্ত করা যা সাধারণত জৈব প্রতিকার এবং মাটি থেকে দূষণকারীদের অপসারণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এই সংমিশ্রণের মাধ্যমে, অক্সিজেনের অভাব হ্রাস করা যেতে পারে এবং এম. আই. সি. পি ব্যাকটেরিয়া দিয়ে অনুকূলিত করা যেতে পারে। বর্তমান প্রয়োগের কিছু নির্দিষ্ট উদাহরণের মধ্যে রয়েছেঃ স্থাপত্যের ছাত্র ম্যাগনাস লারসন তার প্রকল্প "ডিউন অ্যান্টি-মরুকরণ স্থাপত্য, সোকোটো, নাইজেরিয়া" এবং একটি বাসযোগ্য প্রাচীরের নকশার জন্য আফ্রিকা মধ্য প্রাচ্য অঞ্চলের জন্য 2008 সালের হোলসিম পুরস্কার "নেক্সট জেনারেশন" প্রথম পুরস্কার জিতেছেন। লারসনও টেডে প্রস্তাবটি উপস্থাপন করেন। জিঞ্জার ক্রিগ ডসিয়ারের অনন্য বায়োটেকনোলজি স্টার্ট-আপ সংস্থা, বায়োম্যাসন, র্যালে, এনসি-তে স্পোরোসার্সিনা পেস্টুরি এবং প্রাকৃতিকভাবে প্রচুর পরিমাণে উপকরণ থেকে ইট উৎপাদনের একটি পদ্ধতি তৈরি করেছে। 2013 সালে এই সংস্থাটি ক্রেডল টু ক্রেডল ইনোভেশন চ্যালেঞ্জ (যার মধ্যে 125,000 মার্কিন ডলারের পুরস্কার অন্তর্ভুক্ত ছিল) এবং ডাচ পোস্টকোড লটারি গ্রিন চ্যালেঞ্জ (যার মধ্যে 500,000 ইউরোর পুরস্কার অন্তর্ভুক্ত ছিল) জিতেছিল। আরও সম্ভাব্য প্রয়োগের মধ্যে রয়েছেঃ ভূমিকম্প প্রবণ অঞ্চলে তরলীকরণযোগ্য মাটি শক্ত করতে ব্যাকটেরিয়া ব্যবহার করুন। জৈব ইট গঠন জলাভূমি ও জলাভূমিগুলিকে স্থিতিশীল করুন ভবনগুলির বসতি স্থাপনের হার হ্রাস করুন ভেষজনাশকের বিকল্প হিসাবে কৃষিতে আগাছা নিয়ন্ত্রণের জন্য বাধা হিসাবে ব্যবহৃত বর্জ্য জল থেকে ভারী ধাতু অপসারণ শিল্প প্রয়োগগুলিতে এই ব্যাকটেরিয়ার ব্যবহারের বিবেচনাগুলি হল স্কেল-আপ সম্ভাবনা, অর্থনৈতিক সম্ভাব্যতা, ব্যাকটেরিয়ার দীর্ঘমেয়াদী কার্যকারিতা, ক্যালসিয়াম কার্বনেটের আঠালো আচরণ এবং পলিমরফিজম। আরও দেখুন গ্রেট গ্রিন ওয়াল (আফ্রিকা) রেফারেন্স এক্সটার্নাল লিঙ্ক ম্যাগনাস লারসনঃ স্থাপত্যের মধ্যে বালিয়াড়ি রূপান্তর-টেডে লারসনের বক্তৃতা। ব্যাকডাইভে স্পোরোসার্সিনা পেস্টুরির টাইপ স্ট্রেন-ব্যাকটেরিয়াল ডাইভারসিটি মেটাডাটাবেস ব্যাসিলেলস পরিবেশগত মৃত্তিকা বিজ্ঞান ব্যাকটেরিয়া 2004 সালে বর্ণিত