மனித நலனில் நுண்ணுயிரிகள் - பாடக் குறிப்புகள் மற்றும் வினா விடைகள்

மனித நலனில் நுண்ணுயிரிகள் பற்றி

நடுத்தரம் ~120 நிமிடப் படிப்பு

நுண்ணுயிரிகள் பொதுவாக நோய்களை உண்டாக்கும் தீங்கான காரணிகளாகவே பலராலும் பார்க்கப்படுகின்றன. இருப்பினும், பூமியின் உயிரியல் மண்டலத்தில் அவை மனித ஆரோக்கியத்திற்கும் வாழ்வாதாரத்திற்கும் இன்றியமையாத பல நன்மைகளைத் தொடர்ந்து செய்து வருகின்றன. நாம் அன்றாடம் உண்ணும் இட்லி, தோசை மாவு புளித்தல், பால் தயிராக மாறுவது போன்ற எளிய வீட்டு நிகழ்வுகள் முதல், நவீன மருத்துவத் துறையில் பயன்படும் உயிர்காக்கும் நோய் எதிர்ப்பு மருந்துகள் மற்றும் தடுப்பூசிகள் தயாரிப்பு வரை பல்வேறு நிலைகளில் நுண்ணுயிரிகளின் இன்றியமையாத செயல்பாடுகள் மிக முக்கியப் பங்காற்றுகின்றன.

இப்பாடப்பகுதி பல்வேறு துறைகளில் நுண்ணுயிரிகள் எவ்வாறு மனித நலனுக்காகப் பயன்படுகின்றன என்பதைத் தெளிவாக விளக்குகிறது. தொழில்துறை அளவில் நொதித்தல் மூலமாக ஆல்கஹால் தயாரித்தல், சிட்ரிக் அமிலம், அசிடிக் அமிலம் போன்ற கரிம அமிலங்களை உருவாக்குதல், வணிக ரீதியான மதிப்புமிக்க என்சைம்கள் மற்றும் உயிரிய மூலக்கூறுகளை உற்பத்தி செய்தல் போன்றவற்றில் இவற்றின் பங்கு முக்கியமானது. மேலும், நகரங்களின் கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு முறைகள், பசுமை ஆற்றல் தரும் உயிரி எரிவாயு உற்பத்தி மற்றும் கடலில் ஏற்படும் எண்ணெய் கசிவு போன்ற தீவிர சூழலியல் மாசுபாடுகளைச் சரிசெய்யும் உயிரியத்தீர்வு தொழில்நுட்பங்களில் நுண்ணுயிரிகளின் பங்களிப்பு மிக இன்றியமையாதது ஆகும்.

பள்ளித் தேர்வுகள் மற்றும் பிற போட்டித் தேர்வுகளில் இப்பாடம் மிக முக்கியப் பகுதியாகக் கருதப்படுகிறது. குறிப்பாக, வணிக மற்றும் மருத்துவத் துறையில் பயன்படும் பாக்டீரியா மற்றும் பூஞ்சைகளின் அறிவியல் பெயர்கள், அவற்றின் தனித்துவமான செயல்பாடுகள் மற்றும் கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பில் ஏற்படும் உயிரிய ஆக்சிஜன் தேவை போன்ற முக்கியக் கருத்துகள் குறித்து தேர்வினில் வினாக்கள் தொடர்ந்து கேட்கப்படுகின்றன. எனவே, மாணவர்கள் ஒவ்வொரு நுண்ணுயிரியின் பெயரையும் அதன் குறிப்பிட்ட பங்கினையும் துல்லியமாகப் படித்துப் புரிந்துகொள்வது தேர்வில் சிறந்த முறையில் விடையளித்து முழு மதிப்பெண்களைப் பெற மிகவும் அவசியமான ஒன்றாகும்.

நீங்கள் கற்பவை

• பட்டியலிடுதல்: மனித அன்றாட உணவுகளில் பயன்படும் பல்வேறு நுண்ணுயிரிகள் மற்றும் அவற்றின் பங்களிப்புகளைப் பட்டியலிடுதல்.
• விவரித்தல்: தொழிற்துறையில் ஆல்கஹால், கரிம அமிலங்கள் மற்றும் நொதிகள் உற்பத்தியில் நுண்ணுயிரிகளின் பங்கை விவரித்தல்.
• ஆராய்தல்: கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு முறைகளில் காற்றுள்ள மற்றும் காற்றற்ற பாக்டீரியாக்களின் செயல்பாடுகளை ஆராய்தல்.
• புரிந்துகொள்ளுதல்: மெத்தனோஜென் பாக்டீரியாக்கள் மூலம் மாட்டுச் சாணத்திலிருந்து உயிரி எரிவாயு உற்பத்தி செய்யப்படும் முறையைப் புரிந்துகொள்ளுதல்.
• மதிப்பிடுதல்: கடலில் எண்ணெய் கசிவு மற்றும் பிளாஸ்டிக் கழிவுகளைச் சிதைப்பதில் உயிரியத்தீர்வு தொழில்நுட்பத்தின் முக்கியத்துவத்தை மதிப்பிடுதல்.
• வேறுபடுத்துதல்: உடலுக்கு நன்மை பயக்கும் புரோபயாடிக்ஸ் மற்றும் தீமை செய்யும் நோய்க்கிருமிகளை வேறுபடுத்துதல்.

தொடங்குவதற்கு முன்

• நுண்ணுயிரிகளின் அடிப்படை வகைகள் மற்றும் பாக்டீரியா, பூஞ்சைகளின் கட்டமைப்பு பற்றிய பொதுவான அறிவு.
• நொதித்தல் செயல்முறை மற்றும் தாவர, விலங்கு செல்களின் அடிப்படை வளர்சிதை மாற்றம் பற்றிய புரிதல்.
• சுற்றுச்சூழல் மாசுபாடு, கழிவு மேலாண்மை மற்றும் சூழலியல் சமநிலை பற்றிய தொடக்கக் கருத்துகள்.

மனித நலனில் நுண்ணுயிரிகள் — விரிவான விளக்கம்

மனித நலனில் நுண்ணுயிரிகளின் முக்கிய பங்களிப்புகள்

வீட்டுப் பயன்பாட்டுப் பொருட்களில் நுண்ணுயிரிகள்

நம் அன்றாட உணவு தயாரிப்பு முறைகளில் நுண்ணுயிரிகள் மிக முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. குறிப்பாக லாக்டிக் அமில பாக்டீரியாக்கள் என்று பொதுவாக அழைக்கப்படும் லேக்டோ பேசில்லஸ் போன்ற நுண்ணுயிரிகள் பாலில் உள்ள புரதங்களைச் செரித்து அதனைத் தயிராக மாற்றுகின்றன. தயிரில் உடலுக்கு நன்மை தரும் பயனுள்ள கரிம அமிலங்களும் குடல் ஆரோக்கியத்தைப் பாதுகாக்கும் வைட்டமின் பி12 போன்ற சத்துக்களும் நிறைந்துள்ளன. இவை நமது இரைப்பை மற்றும் குடல் பகுதியில் உள்ள தீமை செய்யும் நோய்க்கிருமிகளின் வளர்ச்சியைத் தடுத்து மனித ஆரோக்கியத்தைப் பாதுகாக்கின்றன. இவை மனித உடலின் நோய் எதிர்ப்பு மண்டலத்தை வலுவூட்டவும் பெரிதும் உதவுகின்றன. மேலும், இட்லி, தோசை மாவு புளித்தல் மற்றும் ரொட்டி தயாரிப்பில் சாக்ரோமைசஸ் செரிவிசியே எனப்படும் ஈஸ்ட் பூஞ்சை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தொழிற்துறை தயாரிப்புகளில் நுண்ணுயிரிகள்

தொழிற்சாலைகளில் நுண்ணுயிரிகளைப் பயன்படுத்தி வணிக ரீதியாகப் பயனுள்ள பல்வேறு உற்பத்திப் பொருட்கள் அதிக அளவில் தயாரிக்கப்படுகின்றன. மதுபானங்கள் தயாரிப்பில் நொதித்தல் மூலமாக அடர்வு மிகுந்த எத்தனால் உற்பத்தி செய்ய ஈஸ்ட் பூஞ்சைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இதேபோல் சிட்ரிக் அமிலம் தயாரிப்பிற்கு ஆஸ்பர்ஜில்லஸ் நைஜர் என்ற பூஞ்சையும், அசிடிக் அமிலம் தயாரிப்பிற்கு அசிட்டோபாக்டர் அசிட்டி என்ற பாக்டீரியாவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மேலும், துணிகளில் உள்ள எண்ணெய் கறைகளை நீக்கப் பயன்படும் லைபேஸ், பழச்சாறுகளைத் தெளிவாக்கப் பயன்படும் பெக்டினேஸ் போன்ற என்சைம்களும், உயிர்காக்கும் நோய் எதிர்ப்பு மருந்துகளான பென்சிலின் போன்ற ஆன்டிபயாடிக்குகளும், நவீன மறுசேர்க்கை இன்சுலின் போன்ற மருத்துவப் புரதங்களும் இந்த நுண்ணுயிரிகளின் மூலம் பெறப்படுகின்றன. இத்தகைய தொழிற்துறை தயாரிப்புகள் நவீன மருத்துவத்திலும் வணிகத்திலும் பெரும் பொருளாதார நன்மைகளைத் தருகின்றன.

கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் உயிரிய மின்னாற்றல்

நகரங்கள் மற்றும் கிராமங்களில் இருந்து வெளியேறும் கழிவுநீரை நேரடியாக நீர்நிலைகளில் கலக்காமல் சுத்திகரிப்பதில் நுண்ணுயிரிகள் மிக முக்கியப் பங்காற்றுகின்றன. கழிவுநீரில் உள்ள கரிமக் கழிவுகளைச் சிதைத்து அதன் உயிரிய ஆக்சிஜன் தேவையை (BOD) குறைக்கும் வகையில் காற்றுள்ள மற்றும் காற்றற்ற பாக்டீரியாத் தொகுப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சுத்திகரிப்புக்குப் பின்பே இந்நீர் பாதுகாப்பான முறையில் நீர்நிலைகளில் விடப்படுகிறது. சுற்றுச்சூழல் மாசடைவதைத் தடுப்பதில் இந்த சுத்திகரிப்பு நிலைகள் மிக முக்கிய அரணாகத் திகழ்கின்றன. மேலும், தற்போதைய நவீன தொழில்நுட்பத்தில் நுண்ணுயிரிய எரிபொருள் கலன்களைப் (MFC) பயன்படுத்திப் பாக்டீரியாக்களின் வளர்சிதை மாற்றச் சுவாசச் செயல்பாடுகளின் போது வெளியிடப்படும் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டு நேரடியாக மின்சாரத்தைத் தயாரிக்கும் புதிய முறைகளும் வெற்றிகரமாக உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.

உயிர் எரிவாயு உற்பத்தி முறைகள்

காற்றற்ற சூழலில் கரிமக் கழிவுகளை மெத்தனோஜென்கள் போன்ற குறிப்பிட்ட வகை பாக்டீரியாக்கள் சிதைப்பதன் மூலம் மீத்தேன், கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜன் சல்பைடு போன்ற வாயுக்கள் அடங்கிய உயிரி எரிவாயு தயாரிக்கப்படுகிறது. கால்நடைச் சாணத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டு செயல்படும் கோபர் கேஸ் உற்பத்தி நிலையங்களில் மெத்தனோபாக்டீரியம் போன்ற பாக்டீரியாக்கள் முக்கியப் பங்காற்றுகின்றன. இந்த வாயு புகையற்ற முறையில் எரிந்து சமைப்பதற்கும் கிராமப்புறங்களில் ஒளியூட்டுவதற்கும் மிகச் சிறந்த மாற்று ஆற்றல் மூலமாகப் பயன்படுகிறது. இந்தத் தொழில்நுட்பம் கிராமப்புறங்களில் தூய்மையான எரிசக்தி மற்றும் சிறந்த சுகாதார மேலாண்மையை உறுதி செய்ய உதவுகிறது. மேலும், இந்தச் செயல்முறையின் இறுதியில் வெளியேறும் மக்கின சாணக் கரைசல் விவசாய நிலங்களுக்குச் சிறந்த ஊட்டச்சத்துக்கள் நிறைந்த இயற்கை உரமாக மீண்டும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உயிரியத்தீர்வு தொழில்நுட்பம்

சுற்றுநிலைகளில் மனித செயல்பாடுகளால் ஏற்படும் பல்வேறு நச்சுப் பொருட்களை நுண்ணுயிரிகளின் உதவியோடு சிதைத்து அகற்றும் சூழல் நட்பு தொழில்நுட்பம் உயிரியத்தீர்வு எனப்படுகிறது. மரபியல் பொறியியல் முறையில் மேம்படுத்தப்பட்ட சூடோமோனாஸ் புடிடா போன்ற பாக்டீரியாக்கள் கடலில் ஏற்படும் எண்ணெய் கசிவுகளில் உள்ள ஹைட்ரோகார்பன்களைச் சிதைத்து அழிக்கின்றன. மேலும், நைட்ரோசோமோனாஸ் யுரோபியா போன்ற பாக்டீரியாக்கள் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்த வேதிப்பொருட்களைச் சிதைக்கப் பயன்படுகின்றன. பிளாஸ்டிக் கழிவுகளால் ஏற்படும் பாதிப்புகளைக் குறைக்க இடியோனெல்லா சகாயென்சிஸ் போன்ற புதிய பாக்டீரியாக்கள் பாலிஎத்திலீன் டெரெப்தாலேட் (PET) பிளாஸ்டிக்குகளை எளிய மூலக்கூறுகளாகச் சிதைக்கின்றன. இயற்கை சமநிலையைக் குலைக்காமல் நச்சுக்களை அகற்றுவதே இந்த உயிரியத்தீர்வு தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படை நோக்கமாகும். இத்தகைய உயிரிய தொழில்நுட்பங்கள் புவியின் தூய்மையைப் பேண பெரிதும் உதவுகின்றன.

தவிர்க்க வேண்டிய பொதுவான தவறுகள்

• தவறு: அனைத்து நுண்ணுயிரிகளும் மனிதர்களுக்கு நோய்களை மட்டுமே உண்டாக்கும் என்று தவறாகக் கருதுதல். திருத்தம்: பெரும்பாலான நுண்ணுயிரிகள் மனித ஆரோக்கியத்திற்கும் தொழிற்துறைக்கும் நன்மை செய்கின்றன.
• தவறு: தயிரை விட பாலில் அதிக சத்துக்கள் இருப்பதாக எண்ணுதல். திருத்தம்: தயிரில் அதிக கரிம அமிலங்கள் மற்றும் உடலுக்குத் தேவையான முக்கியமான வைட்டமின்கள் உள்ளன.
• தவறு: அனைத்து கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு நிலைகளும் காற்றற்ற முறையில் மட்டுமே செயல்படுவதாக நினைத்தல். திருத்தம்: சுத்திகரிப்பில் காற்றுள்ள மற்றும் காற்றற்ற இரண்டு நிலைகளும் மாறிப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• தவறு: உயிரி எரிவாயுவில் கார்பன் டை ஆக்சைடு மட்டுமே முக்கிய எரிபொருள் எனக் கருதுதல். திருத்தம்: உயிரி எரிவாயுவில் உள்ள மீத்தேன் வாயுவே அதன் முக்கிய எரிபொருளாகச் செயல்படுகிறது.
• தவறு: உயிரியத்தீர்வு அனைத்து பிளாஸ்டிக்குகளையும் உடனடியாகச் சிதைத்துவிடும் என நம்புதல். திருத்தம்: குறிப்பிட்ட பாக்டீரியாக்கள் குறிப்பிட்ட வகை பிளாஸ்டிக்குகளை மட்டுமே மெதுவாகச் சிதைக்கின்றன.

இவற்றை பயிற்சித் தேர்வு மூலம் சோதித்துப் பாருங்கள்; பிறகு விடையுடன் கூடிய வினாக்கள் பகுதியில் விரிவான விளக்கத்தைப் படியுங்கள்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

பால் எவ்வாறு தயிராக மாறுகிறது

பாலில் சேர்க்கப்படும் உறைமோர் மூலமாக லாக்டிக் அமில பாக்டீரியாக்கள் பாலில் உள்ள கேசின் புரதத்தைச் செரித்து அதனைத் தயிராக மாற்றுகின்றன. இந்த செயல்முறைக்கு உகந்த வெப்பநிலையும் காற்றற்ற சூழலும் மிகவும் அவசியமாகும். இவ்வாறு உற்பத்தியாகும் தயிரில் உடலுக்கு நன்மை தரும் பயனுள்ள கரிம அமிலங்களும் குடல் ஆரோக்கியத்தைப் பாதுகாக்கும் புரோபயாடிக் சத்துக்களும் அதிக அளவில் நிறைந்துள்ளன.

தொழிற்துறையில் ஈஸ்டின் பயன் என்ன

தொழிற்துறையில் சாக்ரோமைசஸ் செரிவிசியே எனப்படும் ஈஸ்ட் பூஞ்சை பல்வேறு ஆல்கஹால் பானங்கள் தயாரிப்பில் சர்க்கரை கரைசல்களை நொதிக்க வைக்கப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மேலும் ரொட்டி மற்றும் பேக்கரி உணவுப் பொருட்கள் தயாரிப்பில் மாவினை உப்பச் செய்யவும் கார்பன் டை ஆக்சைடை வெளியிடவும் இது உதவுகிறது. மருத்துவத் துறையிலும் குறிப்பிட்ட நொதிகள் மற்றும் வைட்டமின்கள் தயாரிப்பில் ஈஸ்ட் பூஞ்சைகள் பெரும் பங்கு வகிக்கின்றன.

உயிரிய ஆக்சிஜன் தேவை என்றால் என்ன

கழிவுநீரில் உள்ள கரிமக் கழிவுகளை நுண்ணுயிரிகள் சிதைப்பதற்குத் தேவைப்படும் கரைந்துள்ள ஆக்சிஜனின் அளவே உயிரிய ஆக்சிஜன் தேவை எனப்படும். இது குறிப்பிட்ட நீர் நிலைகளின் மாசு அளவை அளவிட உதவும் மிக முக்கியமான சூழலியல் குறியீடாகும். நீரில் கழிவுகள் அதிகமாக இருந்தால் உயிரிய ஆக்சிஜன் தேவையும் அதிகமாக இருக்கும். கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு நிலையங்களின் செயல்பாட்டிற்குப் பின் இந்த அளவு பெருமளவில் குறைக்கப்பட்டு நீர் தூய்மையாக்கப்படுகிறது.

மெத்தனோஜென்கள் என்றால் என்ன

மெத்தனோஜென்கள் என்பவை ஆக்ஸிஜனற்ற சூழலில் மட்டுமே உயிர் வாழக்கூடிய ஒரு சிறப்பு வகை பாக்டீரியாக்கள் ஆகும். இவை மாட்டுச் சாணம் மற்றும் தாவரக் கழிவுகளைச் சிதைத்து தூய்மையான மீத்தேன் வாயுவை உயிரி எரிவாயுவாக உற்பத்தி செய்கின்றன. இவை கால்நடைகளின் இரைப்பையிலும் ஆக்ஸிஜனற்ற கசடுகளிலும் இயற்கையாகக் காணப்பட்டு செல்லுலோஸைச் செரிப்பதற்கும் உயிரி எரிவாயு உற்பத்தி நிலையங்களில் எரிபொருளை உருவாக்குவதற்கும் பெரிதும் உதவுகின்றன.

உயிரியத்தீர்வு எவ்வாறு செயல்படுகிறது

உயிரியத்தீர்வு என்பது சுற்றுச்சூழலில் மனித செயல்பாடுகளால் ஏற்படும் பல்வேறு நச்சுப் பொருட்கள் மற்றும் எண்ணெய் கசிவுகளை நுண்ணுயிரிகளைக் கொண்டு இயற்கையான முறையில் சிதைத்து அகற்றும் தொழில்நுட்பம் ஆகும். எடுத்துக்காட்டாக மேம்படுத்தப்பட்ட பாக்டீரியாக்கள் கடலில் ஏற்படும் எண்ணெய் கசிவுகளில் உள்ள ஹைட்ரோகார்பன்களைச் சிதைத்து அழிக்கின்றன. இது சுற்றுச்சூழலுக்கு எந்தவிதமான தீங்கும் அல்லது பக்க விளைவுகளையும் ஏற்படுத்தாத மிகச் சிறந்த இயற்கை மேலாண்மை தொழில்நுட்ப முறையாகும்.

சூப்பர் பக் என்றால் என்ன

தற்போது மருத்துவப் பயன்பாட்டில் உள்ள பெரும்பாலான வீரியமிக்க ஆன்டிபயாடிக் மருந்துகளுக்கு எதிராக மிகவும் வலுவான எதிர்ப்புத் திறனைப் பெற்றுள்ள ஆபத்தான பாக்டீரியத் திரிபுகள் சூப்பர் பக் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஆன்டிபயாடிக் மருந்துகளைத் தவறாகவும் தேவையின்றியும் அதிகமாகவும் பயன்படுத்துதால் பாக்டீரியாக்கள் தங்களை மரபியல் ரீதியாக மாற்றியமைத்துக் கொண்டு இத்தகைய தீவிர எதிர்ப்புத் திறனைப் பெறுகின்றன. இது தற்கால நவீன மருத்துவ உலகிற்கு ஒரு பெரும் அச்சுறுத்தலாகும்.