दुनिया के अरबों टन बालों को पर्यावरण अनुकूल बनाने की पहल

हार्वड के नमक नुस्खा से खुला है नया मार्ग

• नमक इसके केरोटिन को तोड़ देते हैं

• एक आसान और टिकाऊ प्रक्रिया का विकास

• संरचना बदलने वाले प्रोटिन का दूसरा इस्तेमाल

राष्ट्रीय खबर

रांचीः दुनियाभर में टेक्सटाइल और मांस-प्रसंस्करण उद्योग हर साल अरबों टन कचरा पैदा करते हैं, जिसमें पंख, ऊन और बाल शामिल हैं। ये सभी केराटिन नामक एक मजबूत, रेशेदार प्रोटीन से भरपूर होते हैं, जो बालों, त्वचा और नाखूनों में पाया जाता है। इस विशाल जैविक कचरे को उपयोगी उत्पादों में बदलना, जैसे कि घाव की ड्रेसिंग, पर्यावरण-अनुकूल कपड़े और स्वास्थ्य पूरक, पर्यावरण और नए, टिकाऊ उद्योगों दोनों के लिए एक बड़ी सफलता हो सकती है।

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हार्वर्ड जॉन ए. पॉलसन स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग एंड एप्लाइड साइंसेज (एसईएएस) के शोधकर्ताओं ने एक नई खोज की है। उन्होंने पाया कि कुछ नमक यौगिकों की उपस्थिति में केराटिन जैसे प्रोटीन कैसे विकृत होते हैं, इसके पीछे एक महत्वपूर्ण रासायनिक तंत्र काम करता है। यह खोज प्रोटीन पुनर्चक्रण को एक नए स्तर पर ले जा सकती है।

एसईएएस के बायोइंजीनियरिंग और एप्लाइड फिजिक्स के प्रोफेसर किट पार्कर के नेतृत्व में एक टीम ने प्रयोगों और आणविक सिमुलेशन का संयोजन किया ताकि यह समझा जा सके कि नमक किस तरह से प्रोटीन को खोलने का कारण बनता है। उन्होंने दिखाया कि लिथियम ब्रोमाइड, एक नमक यौगिक जो केराटिन को तोड़ने के लिए जाना जाता है, प्रोटीन अणुओं के साथ अप्रत्याशित तरीके से प्रतिक्रिया करता है।

परंपरागत सोच के विपरीत, यह नमक सीधे प्रोटीन से नहीं जुड़ता, बल्कि यह आसपास के पानी के अणुओं की संरचना को बदल देता है। यह बदलाव एक ऐसा वातावरण बनाता है जो प्रोटीन के खुद-ब-खुद खुलने के लिए अधिक अनुकूल होता है।

इस नई समझ ने शोधकर्ताओं को एक अधिक सौम्य और टिकाऊ केराटिन निष्कर्षण प्रक्रिया विकसित करने में मदद की। इस प्रक्रिया में प्रोटीन को घोल से आसानी से अलग किया जा सकता है और इसके लिए कठोर रसायनों की आवश्यकता नहीं होती है। सबसे अच्छी बात यह है कि इसी नमक मिश्रण का उपयोग करके इस प्रक्रिया को उलटा भी जा सकता है, जिससे लिथियम ब्रोमाइड के पुन: उपयोग और रिकवरी को संभव बनाया जा सकता है।

इस रहस्य को सुलझाने के लिए, टीम ने रसायन विज्ञान और रासायनिक जीव विज्ञान विभाग में प्रोफेसर यूजीन शाखनोविच की प्रयोगशाला से संपर्क किया, जिनकी विशेषज्ञता प्रोटीन बायोफिजिक्स में है। सह-लेखक जूनलांग लियू के नेतृत्व में किए गए आणविक गतिशीलता सिमुलेशन ने उन्हें यह देखने में मदद की कि लिथियम ब्रोमाइड प्रोटीन पर सीधे काम नहीं कर रहा था, बल्कि उसके चारों ओर के पानी पर काम कर रहा था।

सिमुलेशन से पता चला कि लिथियम ब्रोमाइड आयन पानी के अणुओं को दो अलग-अलग आबादी में बदल देते हैं – सामान्य पानी और नमक आयनों द्वारा फंसे हुए पानी के अणु। जैसे-जैसे सामान्य पानी की मात्रा कम होती है, प्रोटीन अपने आप खुलने लगते हैं। ऐसा वातावरण में थर्मोडायनामिक बदलाव के कारण होता है, न कि अन्य विकृतिकरण विधियों की तरह सीधे टूटने से। वांग ने समझाया, पानी को कम पानी जैसा बनाने से, प्रोटीन खुद ही खुल जाता है। उन्होंने फिब्रोनेक्टिन जैसे सरल प्रोटीन के साथ भी इसी तरह के परिणाम देखे, जो एक सार्वभौमिक तंत्र की ओर इशारा करता है।

इस खोज से कम ऊर्जा-खर्चीले और कम प्रदूषण फैलाने वाले प्रोटीन निष्कर्षण तरीकों को बेहतर ढंग से समझने और डिजाइन करने के लिए नए रास्ते खुल गए हैं। यह पूरी तरह से एक नया बायोमटेरियल्स उद्योग स्थापित कर सकता है, जो बालों या चिकन के पंखों जैसे विशाल कचरे को कम लागत वाले पुनर्नवीनीकृत सामग्रियों में बदल सकता है, जो पारंपरिक प्लास्टिक के लिए एक टिकाऊ विकल्प हो सकते हैं। यह खोज न केवल पर्यावरण को लाभ पहुंचा सकती है, बल्कि सतत विकास को भी बढ़ावा दे सकती है।

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