একক কোষ মিথেন প্রোটিন - বিশ্ব কি খাদ্য ব্যবস্থায় এই উদ্ভাবনের জন্য প্রস্তুত?

এর আলোকে জাতিসংঘের খাদ্য ব্যবস্থা সামিট আজ অনুষ্ঠিত, যার লক্ষ্য স্বাস্থ্যকর, আরও টেকসই এবং আরও ন্যায়সঙ্গত খাদ্য ব্যবস্থা বাস্তবায়ন করা, এখন মানবজাতি যদি আরও স্থিতিস্থাপক খাদ্য ব্যবস্থা অর্জন করতে চায় তবে উদ্ভাবনী খাদ্য উৎপাদন কৌশল তৈরি করা জরুরি। আমরা ডঃ জেমি হিঙ্কস, প্রধান গবেষণা কর্মকর্তার সাথে কথা বলেছি Fellow সিঙ্গাপুর সেন্টার ফর এনভায়রনমেন্টাল লাইফ সায়েন্সেস ইঞ্জিনিয়ারিং-এ (SCELSE), মিথেন থেকে উচ্চ মানের একক কোষ প্রোটিন তৈরি করতে উচ্চ চাপের জৈবিক সিস্টেম ব্যবহার করে তার বর্তমান গবেষণা সম্পর্কে।

ডঃ হিঙ্কস, মিথেন থেকে তৈরি খাবারের উপর আপনার গবেষণা একজন অ-বিশেষজ্ঞের কাছে কীভাবে ব্যাখ্যা করবেন?

এই প্রযুক্তি বুঝতে শুরু করার সর্বোত্তম উপায় হল খাদ্য এবং জ্বালানীকে কিছুটা বিনিময়যোগ্য হিসাবে দেখা। জ্বালানী এমন উপাদান যা শক্তি ধারণ করে যা দরকারী কাজ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, তা মেশিনে বা জীবের মধ্যেই হোক না কেন। মানুষ যে জ্বালানি খায়, এবং যাকে আমরা খাদ্য বলি, তা জৈবিক উৎপত্তি এবং, সরল ভাষায়, উদ্ভিদ বা প্রাণীর জৈব পদার্থ দিয়ে তৈরি। এই জৈববস্তু যখন জীবের খাদ্য এবং বৃদ্ধি পায় তখন জমা হয়। এর মধ্যে কিছু খুবই সুস্বাদু, যেমন মাশরুম।

এখন, একটি জীবাণুর দৃষ্টিকোণ থেকে, শক্তি ধারণ করে এমন যেকোন কিছু খাদ্যের সম্ভাব্য উৎস। একক কোষের জীবগুলি জৈবিক উত্সের নয় এবং যা মানুষের কাছে অস্বাভাবিক বলে মনে হতে পারে সেগুলি সহ শক্তির উত্সগুলির একটি বিন্যাস গ্রহণ করে৷ উদাহরণস্বরূপ, জীবাণু ধাতু এবং দ্রাবকের মতো বর্জ্য রাসায়নিক খেতে পারে। মিথেন থেকে খাবারের ক্ষেত্রে ব্যাকটেরিয়া খাওয়াতে মিথেন ব্যবহার করা হয়। মিথেন জৈবিকভাবে বা ভূতাত্ত্বিক প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হতে পারে। সুতরাং, কিছু ব্যাকটেরিয়া মিথেন গ্রহণে বিশেষজ্ঞ এবং, তারা বৃদ্ধির সাথে সাথে তাদের বায়োমাস ভোজ্য প্রোটিনের একটি ভাল উৎস হয়ে ওঠে। এই ব্যাকটেরিয়াগুলিকে মিথেনোট্রফ বলা হয় যার অর্থ "মিথেন ভক্ষণকারী"।

নির্দিষ্ট বৈজ্ঞানিক প্রক্রিয়াকে বলা হয় মিথেনোট্রফিক ব্যাকটেরিয়া দ্বারা মিথেন জারণ। মিথানোট্রফি প্রাকৃতিকভাবে ঘটে এমন পরিবেশে যেখানে মিথেন থাকে, যেমন ধানের ধান বা হাইড্রোকার্বন সিপগুলিতে। একটি বায়োরিয়েক্টরে মিথেন সমৃদ্ধ অবস্থায় মিথেনোট্রফ বৃদ্ধি করা প্রক্রিয়াটিকে প্রোটিন উৎপাদনের জন্য কাজে লাগানোর অনুমতি দেয়। মিথেন বর্জ্য জল চিকিত্সা বা পেট্রোলিয়াম উত্পাদনের একটি উপজাত হতে পারে। আমি বর্তমানে যে প্রক্রিয়াটি নিয়ে গবেষণা করছি এবং যে প্রক্রিয়াটি আমি বিকাশ করব তা মিথেনের দ্রবণীয়তা বৃদ্ধির জন্য উচ্চ চাপ প্রয়োগ করবে এবং তাই একটি ছোট পদচিহ্নের সাথে মিথেনোট্রফগুলি বৃদ্ধি করা সহজ এবং আরও দক্ষ করে তুলবে।

কেন আজ এই প্রক্রিয়াটি তদন্ত করা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ? আপনার ক্ষেত্রে, সিঙ্গাপুরের মতো দেশগুলির জন্য কেন এটি আকর্ষণীয় তা আপনি কিছু অন্তর্দৃষ্টি দিতে পারেন?

ঠিক আছে, টেকসই খাদ্য উৎপাদন আজ একটি বড় টিকিট আইটেম এবং খাদ্যের ক্রমবর্ধমান চাহিদা মেটাতে আমাদের অবশ্যই সমস্ত বিকল্প বিবেচনা করতে হবে, যা 60 সালের মধ্যে 2050% বৃদ্ধি পাবে। সিঙ্গাপুর সরকার তার পুষ্টি চাহিদার 30% পূরণ করতে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ হয়েছে 2030 এর মধ্যে তার "30 দ্বারা 30"খাদ্য নিরাপত্তা লক্ষ্য। সিঙ্গাপুরে ঐতিহ্যগত কৃষির জন্য যথেষ্ট ভূমি সম্পদের অভাব রয়েছে, তাই উচ্চ-ঘনত্বের প্রোটিন উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলি সিঙ্গাপুরের ভবিষ্যত খাদ্য-নিরাপত্তা ল্যান্ডস্কেপে বৈশিষ্ট্যযুক্ত হতে হবে। যদিও সিঙ্গাপুর সরকার COVID-19-এর আগে এই সিদ্ধান্ত ঘোষণা করেছিল, মহামারীটি মূলধারার জন্য খাদ্য নিরাপত্তার ধারণাকে শক্তিশালী করেছে।

সিঙ্গাপুরে খুব কম ঘাটতি ছিল – আমি একমাত্র অভাব লক্ষ্য করেছি তা হল অল্প সময়ের জন্য টিন করা টমেটোর অভাব এবং আমার ড্রাম অ্যাম্প এখনও বিতরণ করা হয়নি! এগুলি কেবল ছোটখাটো অসুবিধা। যাইহোক, খাদ্য ঘাটতির ভূত গড় সিঙ্গাপুরের সাথে ভালভাবে বসেনি, তাই ভবিষ্যতে খাদ্য সরবরাহের প্রমাণ একটি স্মার্ট পদক্ষেপ।

কিভাবে প্রোটিনের এই উৎস ঐতিহ্যগত পশু খাদ্যের সাথে তুলনা করে? এবং আপনি কি আমাদের বলতে পারেন কিভাবে এই প্রক্রিয়াটি মানুষের মধ্যে খাদ্য গ্রহণের জন্য একটি উদ্ভাবনী সমাধানের অংশ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে?

এটি ঐতিহ্যগত গবাদি পশুর খাদ্যের সাথে তুলনা করে। আমার পক্ষ থেকে, আমি একটি অনন্য এবং উন্নত প্রক্রিয়া তৈরি করতে চাই যা সিঙ্গাপুরের প্রয়োজন অনুসারে তৈরি। এখন, আমি মূলত পশু খাদ্যের জন্য এই প্রক্রিয়াটি বিকাশ করতে চাই। আপনি জানেন, মানুষ ব্যাকটেরিয়া প্রোটিন খাওয়ার আগে এখনও একটি বড় সামাজিক বাধা অতিক্রম করতে হবে, এবং কিছু প্রযুক্তিগত সমস্যাগুলি আয়রন করার জন্য, যেমন নিউক্লিক অ্যাসিডের মাত্রা। সুতরাং, এক সময়ে এক ধাপ। এরই মধ্যে অনেক দুর্দান্ত বিজ্ঞান আছে। আমি বিশ্বাস করি উচ্চ-চাপ বিপাকের কিছু বিশেষ দিক রয়েছে যা শেষ পণ্যটিতে অনন্য সুবিধা নিয়ে আসবে, যার স্বাস্থ্য এবং প্রিবায়োটিক গুণাবলী থাকবে। এগুলো আপাতত বুকের কাছে রাখব।

ISC-IIASA স্থিতিস্থাপক খাদ্য সিস্টেম প্রতিবেদনে দেখা গেছে যে "ক্রমবর্ধমান এবং আরও সমৃদ্ধ জনসংখ্যাকে খাওয়ানোর জন্য শস্য এবং পশুসম্পদ উত্পাদনশীলতা এবং বৈচিত্র্য বৃদ্ধির প্রয়োজন হবে" এবং "নতুন এবং বিকল্প খাদ্য উত্স খোলার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা উদ্ভাবন বজায় রাখা এবং ত্বরান্বিত করা প্রয়োজন", যা নতুনের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ হবে কৌশল যেমন মিথেন থেকে খাবার।

কিন্তু আমরা কি অনুমান করতে পারি যে মিথেন প্রক্রিয়ার এই খাদ্যটি সত্যিই খাদ্য ব্যবস্থার স্থিতিস্থাপকতা বৃদ্ধি করবে কারণ এটি প্রাকৃতিক গ্যাসের উপর আমাদের নির্ভরতাকে আরও শক্তিশালী করতে পারে? এছাড়াও, যদি এই প্রক্রিয়াটি প্রশস্ত করা হয়, তবে এটি গবাদি পশুর জন্য খাদ্য উৎপাদনের জন্য জমির চাহিদা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে, তবে এটি কি কার্বন ডাই অক্সাইডের নির্গমনকেও যথেষ্ট পরিমাণে বাড়াবে না?

মহান প্রশ্ন. আপনার প্রথমটির জন্য, যেমনটি আমি উল্লেখ করেছি, আমি প্রাথমিকভাবে পুনর্নবীকরণযোগ্য সংস্থান থেকে মিথেন ব্যবহার করার পরামর্শ দিই যেখানে মিথেনটি বায়োজেনিক উত্সের এবং আর্কিয়া নামক মিথেনোজেনিক এককোষী জীব দ্বারা তৈরি। এমনকি এখানেও, যেখানে তাপ বা বিদ্যুত উৎপাদনের মতো ভালো ব্যবহার নেই। যদিও নন-বায়োজেনিক মিথেন বর্জ্য স্ট্রীম সামঞ্জস্যপূর্ণ, আমি এই ধরনের খাদ্য উৎপাদনকে পেট্রোকেমিক্যাল উৎপাদন বা ব্যবহারের চালক হিসেবে ভাবি না।

আপনার দ্বিতীয় প্রশ্নে, জলবায়ু পরিবর্তন সংক্রান্ত আন্তঃসরকারি প্যানেল (IPCC) অনুসারে, মিথেনের বিকিরণ শক্তি কার্বন ডাই অক্সাইডের তুলনায় 86 গুণ বেশি। সুতরাং, মিথেনকে কার্বন ডাই অক্সাইডে রূপান্তর করা আমাদের জলবায়ুর জন্য একটি ভাল সম্ভাবনা। আমি বর্জ্য স্রোত ব্যবহার করার প্রস্তাব দিচ্ছি যা আমাদের সম্পদের একটি বুদ্ধিমান ব্যবহার, এবং বায়োজেনিক উত্সের মিথেন একটি পুনর্নবীকরণযোগ্য সম্পদ।

ইউনাইটেড নেশনস ফুড সিস্টেমস সামিট স্বাস্থ্যকর, আরও টেকসই এবং আরও ন্যায়সঙ্গত খাদ্য ব্যবস্থার লক্ষ্যে কাজ করছে, তাই আমরা কি বিশ্বাস করি যে এই পদ্ধতির জন্য "সুবিধাগুলি ক্ষতির চেয়ে বেশি" এবং তাই অন্যান্য উদ্ভাবনী কৌশলগুলির মধ্যে, টেকসই উন্নয়ন অর্জনে সহায়তা করতে পারে? গোল?

অবশ্যই, এটা কোন চিন্তার বিষয় নয়। গ্যাসীয় বর্জ্য প্রবাহ প্রোটিন তৈরির একটি দুর্দান্ত উপায় কারণ এগুলি নিয়ন্ত্রণ করা সহজ, তুলনামূলকভাবে সমজাতীয় এবং জীবাণুমুক্ত করা সহজ। উল্লেখ করার মতো নয় যে এই প্রক্রিয়াগুলি খুব উচ্চ ঘনত্বের। উদাহরণস্বরূপ, মেথানোজেনিক রূপান্তরের মাধ্যমে আপনি যে উৎপাদন ঘনত্ব তৈরি করতে পারেন তা হল 4kg m³ h^-1. প্রতি ঘণ্টায় এক ঘনমিটারে ৪ কিলোগ্রাম জৈববস্তু! এটিকে পরিপ্রেক্ষিতে রাখার জন্য, আপনি যে আইবিসি ট্যাঙ্কগুলি (মধ্যবর্তী বাল্ক কন্টেনার) শিল্প সাইটগুলি সম্পর্কে মিথ্যা বলতে দেখেছেন তা প্রায় এক ঘনমিটার। এটি একটি গরুর সমান, বা আধা টন জৈববস্তু, প্রায় পাঁচ দিনে! গবাদি পশু পালন করতে প্রায় 4 মাস সময় লাগে এবং প্রায় এক একর জমির প্রয়োজন হয়। এগুলি কেবলমাত্র সংখ্যা যা অধ্যয়নকে সার্থক করে তোলে। কিন্তু এটি একটি নৈতিক প্রোটিন উত্স সহ পরিবেশগত সুবিধার একটি হোস্ট যোগ করুন, আমি মনে করি এটি একটি খুব বাধ্যতামূলক প্রযুক্তি তৈরি করে।

একজন বিজ্ঞানী হিসাবে, আপনি আমাদের খাদ্য ব্যবস্থাকে আরও স্থিতিস্থাপক করতে নীতিনির্ধারকদের কী বোঝাতে চান?

আমি নীতিনির্ধারকদের বুঝতে চাই যে আরও স্থিতিস্থাপক খাদ্য ব্যবস্থায় একটি রূপান্তর সক্ষম করতে আমাদের দ্রুত কাজ করতে হবে। উন্নত খাদ্য উৎপাদন ব্যবস্থা অর্জনের জন্য আমাদের অনেক সাংস্কৃতিক বাধা অতিক্রম করতে হবে। নীতিকে নমনীয় এবং সহায়ক হতে হবে, এবং অগ্রাধিকারমূলক তহবিলগুলি আধুনিক গবেষণার জন্য উপলব্ধ করা প্রয়োজন, বিশেষত এমনভাবে যা জুনিয়র এবং মধ্য-কেরিয়ার গবেষকদের আরও কার্যকরভাবে সমর্থন করে৷

ডঃ জেমি হিঙ্কস
ডঃ জেমি হিঙ্কস একজন প্রধান গবেষক Fellow সিঙ্গাপুর সেন্টার ফর এনভায়রনমেন্টাল লাইফ সায়েন্সেস ইঞ্জিনিয়ারিং-এ (SCELSE), সিঙ্গাপুর সরকার (ন্যাশনাল রিসার্চ ফাউন্ডেশন, শিক্ষা মন্ত্রণালয়, নানয়াং টেকনোলজিক্যাল ইউনিভার্সিটি এবং সিঙ্গাপুর জাতীয় বিশ্ববিদ্যালয়) দ্বারা অর্থায়ন করা হয়। তিনি পূর্বে সিনিয়র রিসার্চ পদে অধিষ্ঠিত ছিলেন Fellow SCELSE তে। এর আগে, ডঃ হিঙ্কস একজন গবেষক ছিলেন Fellow সিঙ্গাপুরের নানইয়াং টেকনোলজিক্যাল ইউনিভার্সিটিতে।

@jamiehinks5

দ্বারা চিত্র মেগুমি নাচেভ on Unsplash