यसैले म ‘शुक्ष्म जीवविज्ञान’ पढ्दैछु

तपाईं कल्पना गर्नुहोस्, अहिलेको अवस्था कस्तो हुन्थ्यो होला, यदि विज्ञानले ‘एन्टिबायोटिक्स’ पत्ता नलगाएको भए? लुइ पाश्चरले ‘पाश्चराइजेसन प्रक्रिया’ विकास नगरेको भए? अथवा ‘शुक्ष्म दर्शक यन्त्र’ अहिलेसम्म नबनेको भए? ………

अमृत साइन्स कलेज शुक्ष्मजीवविज्ञान ल्यावमा म। तस्बिर: भुवन लिम्बु

शुक्ष्म जीवविज्ञान अर्थात ‘माइक्रोबायोलोजी’ यति फराकिलो विषय हो, जो औषधी देखि फोहोर व्यवस्थापन (Bioremediation) सम्म हरेक क्षेत्रमा फैलिएको छ। यसले नछोएको क्षेत्र सायदै होला। विज्ञानमा यो नवआगन्तुक विषय भएतापनि यसको प्रयोग जानी या नजानी मानव सभ्यताको विकाससँगै गरिएको पाइन्छ। प्राचीनकाल देखि नै अभ्यास गरिदै आइएको दहि बनाउने वा रक्सी पार्ने प्रक्रिया पनि ‘शुक्ष्म जीवविज्ञान’ नै हो। दुधबाट दहि बन्दै गर्दा वा अन्नबाट रक्सि बन्दै गर्दा हुने जीवरासायनिक प्रक्रियामा सुक्ष्म जीवको भूमिका नै प्रमुख हुन्छ। अहिलेको युग विज्ञान तथा प्रविधिको युग हो। विज्ञान प्रविधि क्षेत्रमा माइक्रोबायोलोजीको प्रवेश यस क्षेत्रका लागि कोसेढुङ्गा साबित भएको छ।

सामान्यतया ‘माइक्रोब’ वा ‘ब्याक्टेरिया’ भन्ने बित्तिकै धेरै मानिसको सोचाइमा ‘रोग लगाउने कारक’ भन्ने आउँछ तर ‘ब्याक्टेरिया’ सधै हाम्रा ‘शत्रु’ मात्र होइनन्, यी त हाम्रा ‘असल साथी’ पनि हुन्। माइक्रोबायोलोजी विज्ञानको एउटा पाटो हो जसले नाङ्गो आँखाले देख्न नसकिने, माइक्रोमिटर (१ मिटरलाई १ लाख भाग लगाउँदाको १ भाग) वा सो भन्दा सानो आकारमा हुने शुक्ष्म जीवहरुको अध्ययन गर्दछ। ती शुक्ष्मजीव (ब्याक्टेरिया, भाइरस, प्रोटोजोवा, यिस्ट, मोल्ड, एल्गी आदी), जसले रोग लगाउने, खाने कुराहरु सडाउने जस्ता हानिकारक अवस्थाहरु मात्र देखाउदैनन्, विभिन्न क्षेत्रमा हामीलाई फाइदा पनि पुर्‍याउँछन्। तिनै शुक्ष्मजीवविज्ञानमा विशेषज्ञता हासिल गरेका वैज्ञानिकलाई नै शुक्ष्म जीवविज्ञ (Microbiologist) भनिन्छ। आजको दिनमा ‘बायोटेक्नोलोजी’ आधारित उद्योग सबैभन्दा तिब्र विकास भैरहेको उद्योगमा पर्दछ। रक्सि तथा पेय पदार्थ उद्योग, दुग्ध उद्योग, पाउरोटी तथा बेकरी उद्योग जस्ता खाद्य उद्योगहरुमा अहिले माइक्रोबायोलोजीको ब्यापक उपयोग भइरहेको छ। महत्वपूर्ण औषधीहरु जस्तै ‘एन्टिबायोटिक्स’ मात्र होइन ‘इन्जाइम’, ‘हर्मोन’, ‘भिटामिन’, ‘भ्याक्सिन’ पनि शुक्ष्म जीव कै मद्दतले उत्पादन सम्भव भएको छ।

तपाइँ हामी प्रत्येक क्षणमा शुक्ष्म जीवसँग जोडिएका छौं। हामीले लिने हावा, खाना वा पानीमा केहि संख्या देखि करोडौंको संख्यामा शुक्ष्म जीवहरु हुन सक्छन्। तिनीहरु सबै हानिकारक नै हुन्छन् भन्न सकिदैन। हाम्रो शरीरमा खासगरी बाहिरी छाला वा पाचन प्रणालीका विभिन्न अङ्गहरुमा “करिव २ केजी” शुक्ष्म जीवहरु बिना हानी बसेका हुन्छन् जसलाई ‘नर्मल फ्लोरा (Normal flora)’ भनिन्छ। तिनीहरु मध्ये कतिपयले हाम्रो शरीरलाई अत्यावश्यक रसायनहरू (इन्जाइम, भिटामिन आदि) उत्पादन गरेर हाम्रो शरीरभित्र हुने जीवरासायनिक (Biochemical) प्रक्रियामा महत्वपूर्ण योगदान पुर्‍याएका हुन्छन्। त्यतिमात्र होइन तिनीहरुले हाम्रो शरीरमा प्रवेश गर्न सक्ने हानीकारक किटाणुलाई केहि हद सम्म अवरोध गरिदिन्छन्। तर तिनीहरु पनि अवसरवादी बनिदिन सक्छन्, कमजोर प्रतिरक्षा प्रणाली भएको फाइदा उठाउँदै कतिपय अवस्थामा रोग निम्त्याउन पनि सक्छन्।

स्वास्थ्य क्षेत्रमा माइक्रोबायोलोजीको महत्वपूर्ण र प्रमुख भूमिका रहदै आएको छ। केहि वंशाणुगत रोगहरु बाहेक धेरैजसो रोगहरु शुक्ष्म जीव कै कारणले लाग्ने भएकोले त्यसको पहिचान मात्र होइन त्यसलाई हाम्रो शरीरबाट निर्मुल पार्न आवस्यक औषधी पनि माइक्रोबायोलोजीले उपलब्ध गराएको छ। विभिन्न तरिका (Mechanism) मार्फत शुक्ष्म जीवका विरुद्ध काम गर्नसक्ने धेरै प्रकारका औषधीहरु हालसम्म पत्ता लागेका छन् र यो क्रम निरन्तर जारी रहिरहन्छ। एउटा औषधी बन्दैगर्दा सुत्रिकरण (formulation) देखि बजार सम्म आउन धेरै प्रक्रियाहरु पार गर्नुपर्ने हुन्छ। वर्षौंको परीक्षणपछि हजारौंको संख्याबाट सबै प्रक्रिया पार गरी कुनै रोगको नयाँ एउटा औषधी बजारसम्म आउँछ। त्यति मात्र होइन अहिले हामीले उपभोग गरिरहेका शुक्ष्म जीवका विरुद्द काम गर्ने औषधीहरु (antimicrobials) केहि समयावधी पछी तिनै शुक्ष्म जीवका विरुद्द काम गर्न नसक्ने बनिदिन्छन, अर्थात त्यसका विरुद्द शुक्ष्म जीवले प्रतिरोध गर्न सक्ने क्षमता (resistance) विकास गरिसकेका हुन्छन्। त्यसैले धेरै औषधी मध्येबाट छाटिएर करिव १०, १२ वर्षको अवधीमा नयाँ औषधी बन्ने र केहि समयपछी प्रत्येक औषधीको विकल्प खोज्नुपर्ने भएकोले यो क्षेत्रमा अनुसन्धान गर्ने जनशक्तिको सधै खाँचो हुने गर्दछ। 

मधुमेह रोग अर्थात चिनी रोग (diabetes) का विरामीलाई दिईने इन्सुलिन पनि शुक्ष्म जीवकै मद्दतले उत्पादन (synthesis) गरिएको हो। बिषालु सर्पले टोकेमा दिईने औषधी (Anti-snake venom)  पनि शुक्ष्म जीवविज्ञानको एउटा प्रक्रिया (Immune response to veno­m) मा आधारित भएर उत्पादन गरिएको हो।

बिरामी भएर हामी अस्पतालमा जाने बित्तिकै सबैभन्दा पहिला रोग लगाउने जीवाणु जाँच (Microbial examination) गरिन्छ। एउटा शुक्ष्म जीवविज्ञ (Microbiologist) ले उक्त जीवाणु पत्ता लगाउने मात्र होइन विरामीको शरीरमा भएको शुक्ष्म जीवका विरुद्धमा कुन औषधीले काम गर्छ भन्ने परीक्षण (Antibiotics susceptibility test) पनि गर्नुपर्ने हुन्छ। यीनै परीक्षणको नतिजाको आधारमा डाक्टरले आवश्यक औषधी सिफारिस गर्दछ। त्यसैले स्वास्थ्य क्षेत्रतिर एउटा भनाइ चर्चित छ, “Doctors know nothing but do everything… physiologists know something and do something but microbiologists know everything but do nothing.”   अर्थात डाक्टरलाई केहि पनि थाहा हुँदैन तर सबै काम गर्छ, फिजियोलोजिस्टलाई केहिमात्र थाहा हुन्छ त्यसैले केहिमात्र गर्छ; तर शुक्ष्म जीवविज्ञलाई सबै थाहा हुन्छ, केहि गर्दैन, अर्थात अस्पतालमा सबैभन्दा महत्वपूर्ण र प्रमुख भूमिका शुक्ष्म जीवविज्ञ कै हुने भएपनि, ऊ पर्दा पछाडिको पात्रको रुपमा मात्र देखिन्छ।

खाद्य, दुग्ध, रक्सि तथा पेय पदार्थ उद्योगहरुमा धेरै पहिले देखि नै शुक्ष्म जीवलाई उपयोग गरिदै आइएको छ। दहि बनाउने क्रममा घरायसी उत्पादनमा हामीले जोर्डन (Inoculum) को रुपमा पुरानो दहि अलिकति मिसाएर नयाँ बनाएको अभ्यास त गरिरहेकै छौँ। यस प्रकृयामा पनि खासमा हामी शुक्ष्म जीवलाई मिसाएका हुन्छौँ, जसले दहि बन्ने प्रक्रियालाई सहज र छिटो बनाइदिन्छ। तर औद्योगिक वा व्यवसायिक उत्पादनमा शुक्ष्म जीवका विभिन्न प्रजातिहरु नै शुद्ध रुपमा प्रयोग गरिदै आइएको छ। रक्सीको घरयासी उत्पादनमा हामीले राख्ने मर्चामा पनि रक्सी बन्न चाहिने शुक्ष्म जीव (Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus niger, A. oryzae, Mucor spp.) रहेका हुन्छन्। भने रक्सीको औद्योगिक उत्पादनमा यीनै शुक्ष्म जीवलाई छुट्टै (in the form of primary inoculums) शुद्ध रुपमा (in Pure Culture) मिसाइन्छ। पाउरोटी तथा बेकरी उद्योगमा पनि शुक्ष्म जीवको प्रयोग हुदै आएको छ। पछिल्लो पटक निकै चर्चामा रहेको तथा निरन्तर परिक्षण कै क्रममा रहेको बिरुवा वा जनावरको बंशाणुगत गुण नै परिवर्तन गरेर तयार पारिएका खाद्यान्न (GM foods or Genetically Modified foods) ले विश्व खाद्यान्न अभाव तथा भोकमरीका विरुद्दमा निकै महत्वपूर्ण भूमिका खेल्न सक्ने सम्भावना देखिन्छ। त्यस्तै खान मिल्ने एक कोषीय शुक्ष्मजीव (SPC, Single Cell Proteins)  पनि एउटा महत्वपूर्ण प्रोटिन स्रोत (Protein supplements) को रुपमा विकास भएको छ।

शुक्ष्म जीवले कृषी क्षेत्रमा पनि महत्वपूर्ण फाइदा पुर्‍याएको छ। कोशेबालीको जरा (root nodule of legumes) मा पाइने शुक्ष्मजीवले वायुमण्डलको नाइट्रोजनलाई विरुवाले लिनसक्ने अवस्था (Ammonia or Nitrate) मा पुर्‍याइदिन्छ, जसबाट हामीले हाम्रो शरीरलाई आवश्यक प्रोटिन (or amino acids), विरुवाबाट प्राप्त गर्दछौँ। शुक्ष्मजीवलाई मिसाएर एक प्रकारको मल (Bio-fertilizers) तयार पारिन्छ, जसले कुनै नकारात्मक असरबिना नै बिरुवालाई आवश्यक सम्पूर्ण तत्वहरु (Primary nutrients) उपलब्ध गराउँछ। त्यतिमात्र होइन शुक्ष्म जीवलाई प्रयोग गरेर अर्गानिक तरिकाले  लाइकिरा मार्ने औषधी (Bio-pesticides) तयार पारिन्छ, जसले माटोमा भएका फाइदाजनक जीवाणुलाई बचाइराख्छ, साथै यो सजिलै सड्ने (biodegradable) भएकोले वातावरण तथा मानव स्वास्थ्यलाई समेत कुनै किसिमको असर गर्दैन।

शुक्ष्मजीवलाई प्रदूषण नियन्त्रण (Pollution control) र जैवोपचारण (Bioremediation) मा पनि प्रयोग गरिएको हुन्छ। जसले हानिकारक फोहोर (hazardous pollutants) लाई हटाउन वा त्यसको असर कम (Neutralize) गर्न महत्वपूर्ण योगदान पुर्‍याएको हुन्छ। कुनै दुर्घटनाले समुद्रहरुमा तेल वा पेट्रोलियम पोखिदा समुद्रमा रहेका माछा तथा अन्य जीवहरु अक्सिजनको अभावले ठुलो सङ्ख्यामा मर्न सक्छन, त्यसले पारिस्थितिक प्रणाली (ecosystem) मा निकै ठूलो असर पार्छ। यसबाट बचाउनका निमित्त पनि शुक्ष्मजीवलाई नै प्रयोग गरिन्छ।

शुक्ष्म जीवविज्ञानको आनुवंशिकी (Genetics), जीव रसायन (Biochemistry), पारिस्थितिक प्रणाली (Ecosystem), प्रतिरक्षा विज्ञान (Immunology), जैविक प्रविधि (Biotechnology), पारमाणविक जीवविज्ञान (Molecular Biology) लगायत क्षेत्रमा सिधा सम्बन्ध रहेको छ।

यी र यस्तै हरेक क्षेत्रमा शुक्ष्म जीवविज्ञानको महत्वपूर्ण योगदान रहदै आएको छ। हाम्रो देशले पनि यस्तो अनुसन्धानमुखी शिक्षा (research based study) लाई प्राथमिकतामा राखेर पठनपाठन गराउनुपर्छ र उत्पादित जनशक्तिलाई कुनै खास काम गर्ने ठाउँ (platform) दिन सक्नुपर्छ। 

हरेक विकसित र अल्पविकसित देशहरुले अनुसन्धानका निमित्त आफ्नो पुरा बजेटको धेरै हिस्सा खर्च गरिरहेको अवस्थामा नेपालमा केहि वर्ष अघिमात्र विज्ञान तथा प्रविधी मन्त्रालय बनाइएको छ, तर उक्त मन्त्रालय राजनीतिक नेताको रोजाइमा खासै पर्दैन।अर्थात हाम्रो देशमा विज्ञान तथा प्रविधिको महत्वलाई त्यत्ति बुझ्ने प्रयास नै गरिएको छैन, यो सबैका निमित्त दुखदायी कुरा हो। विज्ञान तथा प्रविधिबिना देशको विकास असम्भव छ भन्ने कुरा सर्वविदितै हुँदा पनि यसलाई अझैसम्म प्राथमिकता नदिनु बिडम्बनापूर्ण छ। देशमा शिक्षित जनशक्ति, आफूले काम गर्ने ठाउँ नपाएर अर्थात सम्भावना नदेखेर विदेश पलायन भएका छन्। यो देशले चिन्न नसकेका प्रतिभालाई विदेशले उपयोग गरेको छ। किनकी यहाँ नीतिगत रुपमै काम गर्न सहज वातावरण छैन, राजनीतिक अस्थिरताले सहयोगी सरकारी नीति बन्न सकेका छैनन्। यसरी बौद्धिक शक्ति बाहिर पलायन हुनु देशको निम्ति धेरै ठुलो घाटा हो। 

हामी अहिलेसम्म पनि अरुले बनाएका औषधी खादैछौं, अरुले नै बनाएका इलोक्ट्रोनिक्स समान बोकिरहेका छौं। हाम्रो किन्ने हैसियत बढेको होला, तर हामी सृजनात्मक काममा जहाँको त्यहि छौं, अपेक्षित गतिमा परिवर्तन आउन सकेको छैन। के हामीमा क्षमता नै नभएको हो त? पक्कै पनि होइन। विदेश पलायन भएका हाम्रै बौद्धिक शक्तिले विभिन्न विधामा विश्वमा नै हंगमा मच्चाइरहेका छन्। नयाँ नयाँ कृतिमानी राखेका छन्, के त्यो यहाँ सम्भव थिएन होला त? यतातिर सम्बन्धित सबैको गम्भीर रुपमा ध्यान जानु जरुरी छ।

- चक्रपाणि भण्डारी, अमृत साइन्स कलेज, त्रिभुवन विश्वविद्यालय नेपाल