నాసా వారి కొత్త డిష్‌.. ప్లాస్టిక్‌ ‘మైక్రో బైట్స్‌’!

విజ్ఞాన శాస్త్రం చేసే వింతలు ఎప్పుడూ మనల్ని ఆశ్చర్యపరుస్తూనే ఉంటాయి. ఇప్పటి వరకు ప్లాస్టిక్‌ను భూమికి శాపంగా, పర్యావరణానికి పెద్ద ముప్పుగా చూశాం. కానీ సైన్స్‌ అందించిన ఈ కొత్త వెలుగుతో, అదే ప్లాస్టిక్‌.. భవిష్యత్తులో కోట్ల మంది ఆకలి తీర్చే ఆహారంగా మారబోతోంది.

ప్లాస్టిక్‌ బాటిల్‌ని తిని, బిస్కట్‌ కవర్‌ని కరకర నమిలే రోజులు వచ్చేస్తున్నాయ్‌! అవునా, ప్లాస్టిక్‌ను తినడం ఏంటి? పిచ్చి కాకపోతే! అని మనకు అనిపించవచ్చు. కానీ శాస్త్రవేత్తలు మాత్రం.. ‘‘ప్లాస్టిక్‌లో ఉండేది కార్బనే, మనం తినే ఆహారంలోనూ ఉండేది కార్బనే. ఇక ఆ కార్బన్‌ ప్లాస్టిక్‌ రూపంలో ఉంటే మాత్రం నష్టం ఏమిటి?’’ అంటున్నారు!

వారు తమ ‘మాంత్రిక సూక్ష్మజీవి’ అయిన ‘ఈస్టు’ సహాయంతో ప్లాస్టిక్‌ వ్యర్థాలను కరిగించి, వాటిని ప్రొటీన్లు, విటమిన్లుగా మార్చి, వెనీలా రుచిని జోడించి, 3–డి ప్రింటర్‌తో ‘మైక్రోబైట్‌’ అనే స్పెషల్‌ బిస్కట్లను తయారుచేసే పనిలో ఉన్నారు. ఇక, భవిష్యత్తులో మన గ్రహం మీద ఆహార కొరత వచ్చినా, లేదా రాకెట్‌ ఎక్కి చందమామ మీదికో, అంగారకుడి మీదికో వెళ్లినా... ఆకలేస్తే ఎంచక్కా ప్లాస్టిక్‌ బాటిళ్లతో చేసిన ఈ బిస్కట్‌లను ఆరగించేసి ప్రాణం నిలుపుకోవచ్చు! ప్లాస్టిక్‌ కాలుష్యానికి, ఆకలికి ఒకే దెబ్బతో చెక్‌ పెట్టే ఈ ప్రయోగం నిజంగానే వండర్‌ కదూ!

ప్లాస్టిక్‌ను తినేసే మ్యాజిక్‌ ‘ఈస్ట్‌’
మన రోజువారీ జీవితంలో అత్యంత విరివిగా ఉపయోగించే పాలిఎథిలీన్‌ టెరెఫ్తలేట్‌ (పి.ఇ.టి.) అనే రకం ప్లాస్టిక్‌ను, వ్యవసాయ వ్యర్థాలను... ‘మైక్రోబైట్స్‌’ అని పిలిచే ప్రొటీన్‌రిచ్, 3–డి ప్రింటెడ్‌ బిస్కట్‌ పదార్థాలుగా మార్చడానికి శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పటికే ఈస్టును పునర్నిర్మించారు. నాసా వారి ‘డీప్‌ స్పేస్‌ ఫుడ్‌ చాలెంజ్‌’ కోసం పాక్షికంగా రూపొందిన ఈ విధానం ద్వారా, వ్యర్థ పదార్థాల నుండి ప్రొటీన్లు, కొవ్వులు, విటమిన్లు, వెనీలా రుచిని కూడా సృష్టించవచ్చు.

ఈస్టు అంటే తెలిసిందే కదా– ఒక రకమైన ఏకకణ శిలీంధ్రం. అంటే సూక్ష్మజీవి. ఇది మన కంటికి నేరుగా కనిపించదు, కానీ మన ఆహారాల తయారీలో చాలా ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఈస్టుకు చక్కెరలు లేదా పిండి పదార్థాలు ఆహారంగా లభిస్తే, అది వాటిని తిని కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ వాయువును విడుదల చేస్తుంది. ఆ వాయు బుడగల వల్లే బ్రెడ్‌ లేదా పిండి మెత్తగా ఉబ్బుతాయి. అంతటి మహత్తరమైన ‘మాంత్రిక సూక్ష్మజీవి’ స్వభావాన్ని తాజా ప్రయోగం కోసం శాస్త్రవేత్తలు జన్యు మార్పిడి ద్వారా కొద్దిగా మార్చేశారు. ఇలా మార్పునకు గురైన ఈ ప్రత్యేకమైన ఈస్టు– ప్లాస్టిక్‌ వ్యర్థాలను తిని, వాటిని మనకు ఉపయోగపడే ప్రొటీన్లు, కొవ్వులు, విటమిన్లుగా మార్చగలదు.

ఈ వినూత్న సాంకేతికత ద్వారా ప్లాస్టిక్‌ కాలుష్యాన్ని, ఆహార కొరతను తగ్గించడమే కాకుండా, వ్యోమయానాలకు కూడా ఆహారాన్ని అందించవచ్చని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు. ఈ పరిశోధనకు ‘నాసా డీప్‌ స్పేస్‌ ఫుడ్‌ చాలెంజ్‌’, ‘నేషనల్‌ సైన్స్‌ ఫౌండేషన్‌’ వారు ఆర్థిక సహాయం అందిస్తున్నారు.

కరువు కాలానికి స్మార్ట్‌ ఫుడ్‌
ప్లాస్టిక్‌ బాటిళ్లకు, తినే బిస్కట్లకు (కుకీలు) అసలు ఏ రకమైన సంబంధమూ కనిపించకపోవచ్చు. కానీ శాస్త్రవేత్తలు ఈ రెండింటిని జోడించే మార్గాన్ని కనుగొంటున్నారు. అది పూర్తయితే భూమికి ప్లాస్టిక్‌ వ్యర్థాల బెడద, మనుషులకు ఆహార కొరత తగ్గుతుంది. అంటే నాశనం చేయడం కష్టమైన వ్యర్థ పదార్థాలను తిరిగి వాడుకోవడానికి ఒక మార్గం దొరకడమే కాకుండా, సాధారణ ఆహార సరఫరా లేని ప్రాంతాల్లో ఆహారాన్ని తయారు చేయడానికి కూడా సహాయపడుతుంది. భూమిపై ప్రకృతి విపత్తులు సంభవించే ప్రాంతాల నుండి అంతరిక్షంలోకి వెళ్లే మానవ ప్రయోగాల వరకు ఈ సాంకేతికతను ఉపయోగించవచ్చు.

ఇటీవల అమెరికన్‌ కెమికల్‌ సొసైటీ ఆధ్వర్యంలో జరిగిన ‘అండర్‌ గ్రాడ్యుయేట్‌ అండ్‌ గ్రాడ్యుయేట్‌ రీసెర్చ్‌ ఇన్‌ బయోకెమిస్ట్రీ అండ్‌ కెమికల్‌ బయోలజీ’ సదస్సులో పరిశోధకులు ఈ ‘కుకీ’ ప్రయోగ ఫలితాలను వెల్లడించారు.

నాసాకు వచ్చిన ఫుడ్‌ ఐడియా
ప్లాస్టిక్‌ కాలుష్యం, ఆహార కొరత అనేవి ప్రపంచం ఎదుర్కొంటున్న రెండు పెద్ద సవాళ్లు. ఈ నేపథ్యంలో కార్బన్‌డేల్‌ సిటీలోని సదరన్‌ ఇల్లినాయీ యూనివర్సిటీ పరిశోధకులు ప్లాస్టిక్‌ వ్యర్థాలను ఆహారంగా మార్చే పరిశోధనల్ని కొన్ని నెలలుగా చేస్తున్నారు. వ్యర్థ పదార్థాలను మనుషులు సురక్షితంగా తినగలిగే ఆహారంగా మార్చడానికి సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించడమే వీరి ముఖ్య ఉద్దేశం. భూమి నుండి తరచు ఆహార సరఫరాలు అందుకోవడానికి వీలులేని సుదూర అంతరిక్ష ప్రయోగాలలో ఆహారాన్ని తయారు చేయడంపై నాసా చేపట్టిన ప్రాజెక్టు నుండి ఈ పరిశోధన మొదలైంది.

‘‘మేము ప్లాస్టిక్‌ను రీసైక్లింగ్‌ చేసి మరిన్ని విలువైన ఉత్పత్తులను తయారుచేసే సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేయడానికి ప్రయత్నిస్తున్నాం. సరిగ్గా అప్పుడే.. ఆహారాన్ని ఎందుకు తయారు చేయకూడదు అనే ఆలోచన వచ్చింది. ఎందుకంటే ప్లాస్టిక్‌లో కార్బన్‌ ఉంటుంది, ఆహారంలోనూ కార్బన్‌ ఉంటుంది’’ అని కార్బన్‌డేల్‌ బృందంలోని అసోసియేట్‌ ప్రొఫెసర్‌ లాహిరు జయకొడి అంటున్నారు.

శీతల పానీయాలు, మంచినీళ్ల సీసాల కోసం ఎక్కువగా వాడే పి.ఇ.టి. ప్లాస్టిక్‌ను వీరు తమ ప్రయోగానికి ప్రధాన ఆసరాగా చేసుకున్నారు. పి.ఇ.టి. ప్లాస్టిక్‌లో కార్బన్‌ ఎక్కువగా ఉండే అణువులు ఉంటాయి. వీటిని ముక్కలుగా చేసి, తిరిగి కొత్తగా అమర్చడం ద్వారా ప్రొటీన్లుగా మార్చగల ఉపయోగకరమైన పదార్థాలను తయారు చేయవచ్చు. రసాయనాలు, రసాయన చర్యల ద్వారా ఇలాంటివి సంభవం అవుతాయి. కానీ కార్బండేల్‌ పరిశోధకుల బృందం మాత్రం ఇందుకు సూక్ష్మజీవులను ఎంచుకుంది. ఎందుకంటే ఇవి క్లిష్టమైన జీవరసాయన ప్రక్రియలను సహజంగానే చేయగల గుణాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ‘‘సూక్ష్మజీవులు చాలా తెలివైనవి. అందుకే మనం సృష్టించిన సమస్యలను పరిష్కరించడానికి వాటి నైపుణ్యాన్నే మనం ఉపయోగిస్తున్నాం’’ అంటూ పొఫెసర్‌ జయకొడి చిరునవ్వులు చిందిస్తున్నారు.

ప్లాస్టిక్‌ ముక్కలు.. పోషకాల గుళికలు
సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించి పదార్థాలను తయారుచేసే విధానం ఇప్పటికే వాడుకలో ఉంది. ఉదాహరణకు, ‘ఈస్ట్‌’ ను జన్యుపరంగా మార్చడం ద్వారా మనకు కావలసిన విలువైన అణువులను తయారుచేయవచ్చు. ఒకప్పుడు జంతువుల క్లోమం నుండి సేకరించిన ‘ఇన్సులిన్‌’ను, ఇప్పుడు జన్యుమార్పిడి చేసిన సూక్ష్మజీవుల ద్వారానే తయారుచేస్తున్నారు.

సరిగ్గా ఈ ఆలోచననే ప్రొఫెసర్‌ జయకొడి, గ్రాడ్యుయేట్‌ విద్యార్థిని సంధ్య జయశేఖర.. ప్లాస్టిక్‌ వ్యర్థ పదార్థాలకు వర్తింపజేశారు. బేకరీలలో వాడే ఈస్టుతో సహా కొన్ని రకాల ఈస్ట్‌ల జన్యువులను మార్చారు. ఇవి ప్లాస్టిక్, వ్యవసాయ వ్యర్థాల నుండి వచ్చే అణువులను తీసుకుని, వాటిని ప్రొటీన్లు, విటమిన్లు, రుచినిచ్చే పదార్థాలుగా మారుస్తాయి. అయితే, ఈస్టు ఈ వ్యర్థాలను ఆహారంగా సంగ్రహించక ముందే, ఆ వ్యర్థాలను చిన్న చిన్న భాగాలుగా విడగొట్టాల్సి ఉంటుంది.

పరిశోధకులు పి.ఇ.టి ప్లాస్టిక్, పారేసిన జొన్న/ జొన్న పీచు వ్యర్థాలు, ఇతర చెత్తను ‘ఆక్సిడేటివ్‌ హైడ్రోథర్మల్‌ డిజల్యూషన్‌’ అనే ఒక ప్రత్యేక సాంకేతికత ద్వారా శుద్ధి చేస్తారు. కార్బన్‌డేల్‌ జియాలజీ ప్రొఫెసర్‌ కెన్‌ ఆండర్సన్‌ కనిపెట్టిన ఈ శుద్ధి ప్రక్రియలో అధిక ఉష్ణోగ్రత, ఒత్తిడుల వద్ద నీరు, ఆక్సిజన్‌లను కలిపి గట్టి పదార్థాలను కూడా సూక్ష్మజీవులు తినగలిగే చిన్న అణువులుగా విడగొడతారు.
ఆ చిన్న అణువులను జన్యుమార్పిడి చేసిన ఈస్టుకు ఆహారంగా అందిస్తారు. సూక్ష్మజీవులు వాటిని తిని ప్రొటీన్లు, కొవ్వులు, ఆమ్లాలు వంటి కొత్త ఆహార పదార్థాలుగా మారుస్తాయి!

ఈస్ట్‌ వంటకం.. వెనీలా సువాసన
ఈస్ట్‌ నుండి కావలసిన పదార్థాలు తయారైన తర్వాత, పరిశోధకులు వాటికి పీచు పదార్థం, పిండి పదార్థం, తీపిని కలుపుతారు. ఈ మిశ్రమాన్ని 3–డి ప్రింటర్‌ ద్వారా బయటకు పంపి ‘మైక్రో–బైట్స్‌’ అనే ప్రొటీన్లు నిండిన బిస్కట్లను తయారుచేస్తారు. ప్రస్తుతానికి అందుబాటులో ఉన్న డేటా ప్రకారం ఈ మైక్రోబైట్స్‌ తినడానికి సురక్షితమైనవేనని తెలుస్తోంది.

అయితే, వీటిని అధికారికంగా రుచి చూడటానికి పరిశోధకులు ఇంకా సంబంధిత సంస్థల అనుమతి కోసం ఎదురు చూస్తున్నారు. ప్రస్తుతానికైతే, ప్రయోగంలో పాల్గొన్న వారు ఈ బిస్కట్ల సువాసనను పరిశీలించారు. ఆహార కొరత ఎక్కువగా ఉన్న తీవ్రమైన పరిస్థితుల్లో ఈ మైక్రోబైట్స్‌ను తినడానికి సిద్ధంగా ఉన్నామని చాలామంది చెప్పారు. మరోవైపు, సాధారణ ఆహార లభ్యత ఉన్న ప్రాంతాల ప్రజలకు కూడా నచ్చేలా ఈ బిస్కట్లను మరింత ఆకర్షణీయంగా, రుచికరంగా మార్చేందుకు పరిశోధకులు పనిచేస్తున్నారు.

పరిశోధకురాలు సంధ్య జయశేఖర అదనపు ఆహార పదార్థాలను తయారుచేయగల ఈస్టు రకాలను అభివృద్ధి చేశారు. ఒక రకం సాధారణ బేకింగ్‌ ఈస్ట్‌– మొక్కల వ్యర్థాల నుండి వెనీలా ఫ్లేవర్‌ను తయారు చేయగలదు. మరొక ఈస్ట్‌ రకం ప్లాస్టిక్‌ నుండి వచ్చే పదార్థాన్ని ఉపయోగించి బీటా–కెరోటిన్‌ను తయారు చేయగలదు. ఈ బీటా–కెరోటిన్‌ను మన శరీరం విటమిన్‌–ఎ గా మార్చుకుంటుంది. ‘‘ఈ బిస్కట్‌ను వినియోగదారులకు మరింత నచ్చేలా మార్చడానికి మేము సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగిస్తున్నాం’’ అని జయశేఖర చెప్పారు.

ఆహార సంక్షోభానికి మైక్రో పరిష్కారం
పరిశోధక బృందం మైక్రోబైట్‌ బిస్కట్లకు కావలసిన మరిన్ని పదార్థాలను కూడా ఈ సూక్ష్మజీవుల ద్వారానే తయారు చేయించాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. ప్రస్తుతం బయట నుండి విడిగా కలుపుతున్న పిండి పదార్థం, పీచు పదార్థం, తీపిని కూడా ఈస్టు ద్వారానే ఉత్పత్తి చేయాలని భావిస్తున్నారు. వచ్చే కొన్ని సంవత్సరాలలో ఈ బిస్కట్లు ప్రజలు తినడానికి అందుబాటులోకి వస్తాయని ప్రొఫెసర్‌ జయకొడి ఆశిస్తున్నారు.

భూమిపై సాధారణంగా ఉపయోగించడమే కాకుండా, ఎక్కువ పరిమాణంలో ఆహారాన్ని తీసుకెళ్లడం లేదా అందించడం కష్టంగా ఉండే ప్రాంతాలలో ఈ సాంకేతికత చాలా ఉపయోగపడుతుంది. సముద్ర గర్భంలో తిరిగే జలాంతర్గాములు, ప్రకృతి విపత్తులు సంభవించిన ప్రాంతాలు, భవిష్యత్తులో చంద్రుడు లేదా అంగారకుడి మీద ఏర్పడే మానవ నివాసాలు వంటివి ఇందులో కొన్ని ఉదాహరణలు.

ప్రపంచవ్యాప్తంగా రోజురోజుకూ పెరుగుతున్న ఆహార డిమాండ్‌ను తట్టుకోవడానికి కూడా ఈ సాంకేతికత ఒక మంచి పరిష్కారమని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు. ‘‘2050 సంవత్సరం నాటికి ప్రపంచ ఆహార అవసరాలు 35 శాతం నుండి 56 శాతం వరకు పెరుగుతాయని, అలాగే భవిష్యత్తులో ప్రపంచ జనాభాలో దాదాపు 30 శాతం మంది ఆకలి ప్రమాదాన్ని ఎదుర్కొంటారని అంచనా. ఈ సమస్యకు పరిష్కార మార్గం సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించడమేనని నేను నమ్ముతున్నాను’’ అని ప్రొఫెసర్‌ జయకొడి అంటున్నారు. 

నాసా అంతరిక్ష ప్రయోగాల కోసం మొదలైన ఈ మైక్రోబైట్స్‌ సాంకేతికత... రేపు మన భూమిపై సంభవించగల ఆహార కొరతను, ప్రకృతి విపత్తుల సమయాల్లో ఉత్పన్నమయ్యే ఆకలి కేకలను సమర్థవంతంగా ఎదుర్కొనేందుకు ఒక గొప్ప ఆశాకిరణంలా కనిపిస్తోంది. ప్లాస్టిక్‌ కాలుష్యాన్ని తరిమికొడుతూ, విశ్వంలో ఏ మూలన ఉన్నా మానవాళికి కడుపు నింపే ఈ ‘నూతన ఆహార విప్లవం’ త్వరలోనే ఫలించవచ్చు.
– సాక్షి స్పెషల్‌ డెస్క్‌

ఇదీ చదవండి: అక్కడ 75 రోజుల పాటు దసరా వేడుకలు..! విచిత్రంగా విజయదశమి రోజు నుంచే..