वाढते औद्योगिकीकरण आणि विकास याची पर्यावरणातले प्रदूषण ही आनुषंगिक समस्या म्हणावी लागेल. विकासाच्या नावाखाली पर्यावरणाकडे दुर्लक्ष ही सार्वत्रिक बाब झालेली आहे. गमतीची गोष्ट म्हणजे पर्यावरणाचा सांभाळ करायला हवा हे प्रत्येकाला कळते पण शिवाजी राजा दुसर्‍याच्या घरात जन्मावा या उक्तीप्रमाणे पर्यावरणाचा सांभाळ दुसर्‍याने करावा, त्याला मी जबाबदार नाही अशी गोड समजूत प्रत्येकजण करुन घेत स्वच्छंदाने वागत असतो. प्रदूषणकारी घटकांमध्ये सर्वत्र आढळणारा असा एक महत्त्वाचा घटक म्हणजे पॉलिसायक्लिक अ‍ॅरोमॅटिक हायड्रोकार्बन्स (पीएएच). याचा उगम अगदी साध्या वाटणार्‍या मानवी कृतिंमधून होतो. जैवइंधनाचा (गोवर्‍या, लाकूड इत्यादी) मोठ्या प्रमाणात जळणासाठी केलेला वापर, शहरातला कचरा अर्धवट जाळल्यामुळे किंवा पीक घेतल्यावर शेतातली खुंटं जाळल्यामुळे ते थेट उद्योगांमध्ये विविध कारणांसाठी होत असलेला खनिज तेलांचा इंधन म्हणून केलेला वापर याला जन्म देतो.
या पीएएचचे अनेक प्रकार आहेत. त्यातले एकूण १६ प्रकारचे हायड्रोकार्बन्स पर्यावरणासाठी आणि जीवांच्या आरोग्यासाठी महाभयंकर विनाशकारी आहेत. त्यांच्या कर्करोगजनक आणि उत्प्रवर्तक गुणधर्मांमुळे त्यांच्यात अतिउच्च आणि दीर्घकाळ टिकणारा विषारीपणा असतोच पण त्यांना इतर कर्करोगजनक नसलेले पीएएचही एकत्र आल्यावर त्यांच्या गुणधर्मात भागीदारी करतात. म्हणून शक्यतो त्यांच्या निर्मितीवर पायबंद घालणे आणि निर्माण होत असलेल्या पीएएचच्या निर्मूलनाची आत्यंतिक गरज निर्माण होते. त्यासाठी विविध स्तरांवर जगभरातील प्रयोगशाळांत प्रयत्न होत आहेत.
या पीएएचपैकी चार कड्यांनी बनलेल्या 'पायरिन' या पीएएचने त्याच्यातल्या उत्परिवर्तनशीलता, प्रतिकारशक्ती आणि अतिविषारीपणामुळे संशोधकांचे विशेष लक्ष वेधले आहे. इतर प्रदूषणकारी घटकांच्या विषारीपणाची मात्रा ठरवायलाही याचा 'मार्कर' म्हणून उपयोग केला जातो शिवाय रंग बनवण्यासाठीही ते वापरले जाते. तसे असले तरी ते चुकून तोंडावाटे पोटात गेले तर मृत्यूला कारणीभूत ठरते. त्याचा विपरीत परिणाम विशेषतः मूत्रपिंड आणि यकृतावर होतो. सर्वप्रथम याचा शोध दगडी कोळशाच्या ज्वलनातून लागला. कोळसा जाळला की त्याच्या वजनाच्या २ टक्के पायरिन हवेत सोडले जाते. अर्थात कुठल्याही पदार्थाच्या ज्वलनातून याची निर्मिती होते. अगदी स्वयंचलित वाहनेही सुमारे प्रतिकिलोमीटर प्रवासामागे १ मायक्रोग्रॅम पायरिनची निर्मिती करतात.
 |
| श्वेत-बुरशी. छायाचित्र स्रोत: https://www.flickr.com/photos/125869077@N06/39669150014/in/photostream/ |
निसर्गात तो विद्राव्य नसल्याने त्याच्या निर्मूलनासाठी विशेष प्रयत्न करावे लागतात. अशा प्रदूषणकारी घटकांच्या निर्मूलनासाठी भौतिक आणि रासायनिक माध्यमांचा वापर करण्याऐवजी अशा घटकांना सूक्ष्म किंवा इतर जीवांकडून त्यांचे विघटन (बायोरिमेडिएशन) करण्याची पद्धत प्रचलित आहे, कारण ती सुलभ, पर्यावरणानुकूल आणि किफायतशीर ठरते. यात पीएएचसारख्या अपारंपरिक कार्बन स्त्रोतांचे चयापचय करण्यासाठी सूक्ष्मजीवांचा वापर करीत त्यातील हायड्रोकार्बनचे पतन केले जाते. वेगवेगळ्या सूक्ष्मजीवांच्या जातींचा वापर केला जातो. पण यापेक्षा बुरशी, भूछत्रांचा वापर केला तर ते अधिक परिणामकारक ठरत असल्याचे दिसून आले आहे. कारण त्यातील बहु-विकरांकडून त्याचे चयापचय होऊ शकते. कुजवणारी श्वेत-बुरशी (व्हाईट रॉट फंगस) ही सहसा वाळलेल्या लाकडांवर वाढताना दिसते. त्या लाकडाला त्वरेने कुजवायला ती मदत करते. तसेच दूषित मातीत वसाहत करून आणि कोशिकबाह्य विकरांचा (एन्झाईम) स्राव सोडून पीएएचसारख्या दूषित घटकांचे विघटन करण्यात पटाईत असते. ही बुरशी लिग्निन पेरोक्सिडेस, मॅंगनीज पेरोक्सिडेस आणि लॅकेस या लिग्निनच्या विकरांच्या मदतीने पीएएचचे खनिजिकरण करुन त्याचे कार्बन डाय ऑक्साईडमध्ये रुपांतर करायला महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. मग मातीत मिसळला गेलेला हा कार्बन डाय ऑक्साईड वनस्पतींची वाढ करायला उपकारक ठरतो. एखाद्या जीवाने किती प्रथिनांची निर्मिती केली याचे प्रोटिऑमिक्स नावाचे शास्त्र विकसित झाले आहे. यामुळे एखाद्या सूक्ष्मजीवाच्या शरीरातील बदल आणि चयापचयाची माहिती मिळणे सुलभ झाले आहे. यातून हे सूक्ष्मजीव प्रदूषणकारी पदार्थांवर किती परिणामकारकरित्या क्रिया करतात याची माहिती मिळणे सहज शक्य होते.
प्रोटिऑमिक्सचा वापर करुन बुरशीचा पायरिनच्या पतनावर कसा परिणाम होतो याचा आढावा भारतीय खनिजतेल संस्थेच्या संशोधकांनी नुकताच घेतला. याकरता त्यांनी ट्रॅमेट्स मॅक्सिमा नावाच्या बुरशीचा वापर केला. त्यांनी एका लिटरच्या द्रावणात अनुक्रमे १०, २५ आणि ५० मिलिग्रॅम पायरिन मिसळले आणि त्यात या बुरशीचा अंश घातल्यावर लॅकेस विकराची निर्मिती व्हायला किती दिवस लागतात याचा अभ्यास केला. लॅकेसची क्रियाशक्ती चढत्या क्रमाने ५० मिलिग्रॅमच्या द्रावणात ११व्या दिवशी सर्वाधिक तर इतर द्रावणात १५व्या दिवशी दिसून आली. त्यानंतर मात्र त्याला उतरती कळा लागली. सोळाव्या दिवशी तर ५० मिलिग्रॅमच्या द्रावणात ती झरकन खाली आल्याचे दिसले. या दरम्यान त्यांनी पायरिनची घट व्हायला किती दिवस लागतात याचीही नोंद ठेवली. त्यांच्या नजरेस असे आले की १५व्या दिवसापर्यंत तीनही द्रावणातल्या पायरिनची पातळी घटत होती. ५० मि.ग्रॅ. च्या द्रावणातले पायरिन ५०% पर्यंत खाली आले तर २५ आणि १० मि.ग्रॅ.च्या द्रावणातल्या पायरिनमध्ये अनुक्रमे ६० आणि ८०% घट झाल्याचे त्यांना दिसून आले. त्यानंतर मात्र १६व्या दिवशी काहीही घट दिसून आली नाही. दरदिवशी जसजशी घट होत गेली त्या प्रमाणात विकरांचे मूल्यवर्धन होत गेले.
पायरिन हा एक उच्च रेणूभार असलेला पदार्थ आहे. त्याचे उच्चाटन करणे तसे सोपे नसते. सूक्ष्मजीव वापरुन उच्च रेणूभार असलेल्या पदार्थांचे विघटन करायला खूप मर्यादा येतात कारण त्यांची सुरुवातीची ऑक्सिडीकरणाची क्रियाच सुरु होत नाही. परंतु या बुरशीतल्या कोशिकबाह्य विकरांच्या स्रावामुळे याचे विघटन सहज ८० टक्क्यांपर्यंत होऊ शकले जे दुसर्‍या जीवांच्या वापराने अशक्य होते. बुरशीच्या दुसर्‍या एका प्रजातीद्वारे तर १० मि.ग्रॅ.च्या द्रावणातली विघटनाची टक्केवारी ९३ टक्क्यांपर्यंत असल्याचे आढळून आले आहे. पण पायरिनच्या विघटनाला तुलनेने जास्त दिवस लागले. म्हणून भारतीय संशोधकांनी प्रयोगाकरता वापरलेली बुरशी उजवी ठरते. या कुजवणार्‍या श्वेत-बुरशीचा वापर करुन पायरिनला पर्यावरणातून मोठ्या प्रमाणात हटवण्याची शक्यता वाढली आहे. पुराणकाळात समुद्रमंथनावेळी निघालेले हालाहल शंकराने स्वतःच्या कंठात धारण करुन पृथ्वीचा र्‍हास वाचवला. ही कुजवणारी श्वेत-बुरशी पायरिनसारखे घातक प्रदूषक पचवून आता वसुंधरेला आधारभूत ठरावी असे दिसते.
संदर्भ: Imam, A., et al. Pyrene remediation by Trametes maxima: An insight into secretome response and degradation pathway. Environmental Science and Pollution Research. 29; 2022; 44135–44147. https://doi.org/10.1007/s11356-022-18888-7
------------------------
हा लेख दैनिक हेराल्डच्या २१ सप्टेंबर २०२२ च्या अंकात प्रसिद्ध झाला.
