- वर्गीकरण
- ऑस्मोसिस और लवणता
- लवणता से निपटने के लिए अनुकूली रणनीतियाँ
- नमक-तंत्र में
- नमक-बाहर तंत्र
- अनुप्रयोग
- एंजाइमों
- पॉलिमर
- संगत विलेय
- अपशिष्ट जैव निम्नीकरण
- फूड्स
- संदर्भ
हलोपलिक जीवों सूक्ष्मजीवों के एक वर्ग, दोनों prokaryotes और eukaryotes, इस तरह के समुद्री जल और ह्य्पेर्सलिसे शुष्क क्षेत्रों के रूप में नमक की उच्च सांद्रता के साथ वातावरण में पुन: पेश करने में सक्षम और जीने हैं। हफ़्फ़ाइल शब्द ग्रीक शब्द हैलोस और फिलो से आया है, जिसका अर्थ है "नमक का प्रेमी।"
इस श्रेणी के भीतर वर्गीकृत जीव भी अत्यंत खारे आवासों में पाए जाने के बाद से एक्सट्रीमोफिलिक जीवों के बड़े समूह से संबंधित हैं, जहां अधिकांश जीवित कोशिकाएं जीवित रहने में असमर्थ होंगी।
सेलिनास, अत्यधिक लवणता का वातावरण जहां अत्यधिक हेलोफिलिक कोशिकाओं का प्रसार होता है। एच। ज़ेल द्वारा, विकिमीडिया कॉमन्स से।
वास्तव में, मौजूदा कोशिकाओं के विशाल बहुमत नमक में समृद्ध मीडिया के संपर्क में आने पर तेजी से पानी खो देते हैं और यह निर्जलीकरण है कि कई मामलों में जल्दी से मृत्यु की ओर जाता है।
इन वातावरणों में रहने वाले हेलोफिलिक जीवों की क्षमता इस तथ्य के कारण है कि वे पर्यावरण के संबंध में अपने आसमाटिक दबाव को संतुलित कर सकते हैं और बाह्य कोशिकीय वातावरण के साथ अपने समस्थानिक कोशिका द्रव्य को बनाए रख सकते हैं।
उन्हें नमक की सांद्रता के आधार पर वर्गीकृत किया गया है, जिसमें वे अत्यधिक, मध्यम, कमजोर और हैलोटेलेन्ट हेलोफाइल में रह सकते हैं।
कुछ हेलोफिलिक प्रतिनिधियों में हरे शैवाल डनलियाला सलीना, जीनस आर्टेमिया या पानी के पिस्सू के क्रस्टेशियन और कवक एस्परजिलस पेनिसिलियोइड्स और एस्परगिलस टेरेरेयू हैं।
वर्गीकरण
नमक की सांद्रता की एक विस्तृत श्रृंखला में सभी हेलोफिलिक जीवों का प्रसार करने में सक्षम नहीं हैं। इसके विपरीत, वे लवणता की डिग्री में भिन्न होते हैं जो वे सहन करने में सक्षम हैं।
यह सहिष्णुता स्तर, जो NaCl की बहुत विशिष्ट सांद्रता के बीच भिन्न होता है, ने उन्हें चरम, मध्यम, कमजोर, और ह्लोटोलरेंट हेलोफाइल के रूप में वर्गीकृत करने का काम किया है।
अत्यधिक दुर्गंध के समूह में उन सभी जीवों को शामिल किया गया है जो वातावरण को आबाद करने में सक्षम हैं जहां NaCl सांद्रता 20% से अधिक है।
इसके बाद 10 और 20% के बीच NaCl सांद्रता में प्रसार करने वाले मध्यम हेलोफिल्स होते हैं; और कमजोर हैलोफाइल, जो कम सांद्रता में ऐसा करते हैं जो 0.5 और 10% के बीच भिन्न होते हैं।
अंत में हैलोटेलेरेंट, ऐसे जीव हैं जो केवल नमक की कम सांद्रता का समर्थन करने में सक्षम हैं।
ऑस्मोसिस और लवणता
वहाँ NaCl की उच्च सांद्रता का विरोध करने में सक्षम प्रोकैरियोटिक हेलोफाइल्स की एक विस्तृत विविधता है।
यह लवणता की स्थितियों का प्रतिरोध करने की क्षमता है जो निम्न से भिन्न होती है, लेकिन उन लोगों की तुलना में अधिक है जो अधिकांश जीवित कोशिकाओं को सहन करने में सक्षम हैं, बहुत चरम तक, कई रणनीतियों के विकास के लिए धन्यवाद प्राप्त किया गया है।
मुख्य या केंद्रीय रणनीति ऑस्मोसिस नामक एक शारीरिक प्रक्रिया के परिणामों से बचने के लिए है।
यह घटना एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से पानी की आवाजाही को संदर्भित करती है, एक जगह से विलेय की कम सांद्रता के साथ एक उच्च एकाग्रता के साथ।
नतीजतन, अगर बाह्य वातावरण (एक पर्यावरण जहां एक जीव विकसित होता है) में उसके साइटोसोल की तुलना में अधिक नमक की सांद्रता होती है, तो यह बाहर के पानी को खो देगा और यह मौत को निर्जलित करेगा।
इस बीच, पानी के इस नुकसान से बचने के लिए, वे आसमाटिक दबाव के प्रभावों की भरपाई के लिए अपने साइटोप्लाज्म में विलेय (लवण) की उच्च सांद्रता को संग्रहीत करते हैं।
लवणता से निपटने के लिए अनुकूली रणनीतियाँ
हेलोफिलिक बैक्टीरिया। विकिमीडिया कॉमन्स से कॉमन्स के चित्रों के आधार पर मौलूसियोनी द्वारा।
इन जीवों द्वारा उपयोग की जाने वाली कुछ रणनीतियाँ हैं: नमक, बैंगनी झिल्लियों की उच्च सांद्रता में उनकी गतिविधि को बनाए रखने में सक्षम एंजाइमों का संश्लेषण, जो फोटोट्रोफी के माध्यम से विकास की अनुमति देता है, सेंसर जो रोडोटिन जैसे फोटोटैक्टिक प्रतिक्रिया को विनियमित करते हैं, और गैस वेसिकल्स जो उनके विकास को बढ़ावा देते हैं। प्रवर्तन।
इसके अलावा, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जहां ये जीव बढ़ते हैं वे वातावरण काफी परिवर्तनशील होते हैं, जो उनके अस्तित्व के लिए जोखिम पैदा करता है। इसलिए, वे इन स्थितियों के अनुकूल अन्य रणनीति विकसित करते हैं।
बदलते कारकों में से एक है विलेय की सांद्रता, जो न केवल हाइपरसैलिन वातावरण में महत्वपूर्ण है, बल्कि किसी भी वातावरण में जहां बारिश या उच्च तापमान विचलन का कारण बन सकता है और इसके परिणामस्वरूप परासरण में भिन्नता हो सकती है।
इन परिवर्तनों का सामना करने के लिए, हेलोफिलिक सूक्ष्मजीवों ने दो तंत्र विकसित किए हैं जो उन्हें एक हाइपरोस्मोटिक साइटोप्लाज्म बनाए रखने की अनुमति देते हैं। उनमें से एक को "नमक-इन" और दूसरे को "नमक-बाहर" कहा जाता है
नमक-तंत्र में
यह तंत्र आर्किस और हेलोएनेरोबियल (सख्त अवायवीय मध्यम हेलोफिलिक बैक्टीरिया) द्वारा किया जाता है और उनके साइटोप्लाज्म में KCl की आंतरिक सांद्रता को बढ़ाने में शामिल होता है।
हालांकि, साइटोप्लाज्म में नमक की उच्च एकाग्रता ने उन्हें इंट्रासेल्युलर एंजाइमों के सामान्य कामकाज के लिए आणविक अनुकूलन करने के लिए प्रेरित किया है।
ये अनुकूलन मूल रूप से अम्लीय अमीनो एसिड में समृद्ध प्रोटीन और एंजाइम के संश्लेषण और हाइड्रोफोबिक अमीनो एसिड में खराब होते हैं।
इस प्रकार की रणनीति के लिए एक सीमा यह है कि जो जीव इसे अंजाम देते हैं, उनमें बहुत अधिक खारा सांद्रता वाले वातावरण में उनके विकास को प्रतिबंधित करते हुए परासरण में अचानक परिवर्तन के अनुकूल होने की क्षमता होती है।
नमक-बाहर तंत्र
इस तंत्र का उपयोग हलोफिलिक और गैर-हेलोफिलिक बैक्टीरिया दोनों द्वारा किया जाता है, मध्यम हेलोफिलिक मेथेनोजेनिक आँच के अलावा।
इसमें, हेलोफिलिक सूक्ष्मजीव छोटे कार्बनिक अणुओं का उपयोग करके आसमाटिक संतुलन का प्रदर्शन करता है जिसे इसके द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है या माध्यम से लिया जा सकता है।
ये अणु पॉलीओल (जैसे ग्लिसरॉल और अरेबिनिटोल), शर्करा जैसे सुक्रोज, ट्रेहलोज या ग्लूकोसिल-ग्लिसरॉल या अमीनो एसिड हो सकते हैं और क्वाटरनेरी एमाइनों के डेरिवेटिव जैसे ग्लाइसिन-बीटािन।
उन सभी में पानी में उच्च घुलनशीलता होती है, शारीरिक पीएच में कोई शुल्क नहीं होता है और वे एकाग्रता मूल्यों तक पहुंच सकते हैं जो इन सूक्ष्मजीवों को अपने स्वयं के एंजाइमों के कामकाज को प्रभावित किए बिना बाहरी वातावरण के साथ आसमाटिक संतुलन बनाए रखने की अनुमति देते हैं।
इसके अतिरिक्त, इन अणुओं में गर्मी, निर्जलीकरण या ठंड के खिलाफ प्रोटीन को स्थिर करने की क्षमता होती है।
अनुप्रयोग
जैव-तकनीकी उद्देश्यों के लिए अणु प्राप्त करने के लिए हेलोफिलिक सूक्ष्मजीव बहुत उपयोगी होते हैं।
ये जीवाणु अपने मीडिया में कम पोषण आवश्यकताओं के कारण खेती करने के लिए बड़ी कठिनाइयों को प्रस्तुत नहीं करते हैं। उच्च नमकीन सांद्रता के लिए उनकी सहिष्णुता संदूषण के जोखिमों को कम करती है, जो उन्हें ई कोलाई की तुलना में अधिक लाभप्रद वैकल्पिक जीव बनाती है।
इसके अतिरिक्त, इसकी उत्पादन क्षमता को चरम लवणता की स्थिति के प्रतिरोध के साथ जोड़कर, फार्मास्युटिकल, कॉस्मेटिक और जैव प्रौद्योगिकी दोनों क्षेत्रों में सूक्ष्मजीवों को औद्योगिक उत्पादों के स्रोत के रूप में बहुत रुचि है।
कुछ उदाहरण:
एंजाइमों
कई औद्योगिक प्रक्रियाओं को चरम स्थितियों के तहत विकसित किया जाता है, जो एक्सट्रीमोफिलिक सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पादित एंजाइमों के लिए आवेदन का एक क्षेत्र प्रदान करता है, जो तापमान, पीएच या लवणता के चरम मूल्यों पर अभिनय करने में सक्षम है। इस प्रकार, आणविक जीव विज्ञान में उपयोग किए जाने वाले एमाइलेज और प्रोटीज़ का वर्णन किया गया है।
पॉलिमर
इसी तरह, हेलोफिलिक बैक्टीरिया तेल उद्योग में महान महत्व के पायसीकारी और पायसीकारी गुणों वाले पॉलिमर के निर्माता हैं क्योंकि वे उप-तेल से कच्चे तेल के निष्कर्षण में योगदान करते हैं।
संगत विलेय
इन साइटोप्लाज्म में जमा होने वाले इन विलेय पदार्थों में एंजाइमों, न्यूक्लिक एसिड, झिल्लियों और यहां तक कि पूरी कोशिकाओं की एक उच्च स्थिर और सुरक्षात्मक शक्ति होती है, जो ठंड, निर्जलीकरण, गर्मी विकृतीकरण और उच्च लवणता के खिलाफ होती है।
यह सब एंजाइम तकनीक के साथ-साथ खाद्य और कॉस्मेटिक उद्योग में उत्पादों के जीवन का विस्तार करने के लिए उपयोग किया गया है।
अपशिष्ट जैव निम्नीकरण
हेलोफिलिक बैक्टीरिया कीटनाशकों, फार्मास्यूटिकल्स, हर्बिसाइड्स, भारी धातुओं और तेल और गैस निष्कर्षण प्रक्रियाओं जैसे विषाक्त अवशेषों को तोड़ने में सक्षम हैं।
फूड्स
भोजन के क्षेत्र में वे सोया सॉस के उत्पादन में भाग लेते हैं।
संदर्भ
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