খোলস থেকে নতুন দিগন্ত: চিংড়ির বর্জ্য থেকে উদ্ভাবনী উপাদান

সমুদ্রের গভীরে এক ধরনের শব্দ হয়, যাকে বলা যায় জীবনের চক্রাকার প্রক্রিয়ার 'শব্দ'। যখন সামুদ্রিক জীবেরা খাদ্য শৃঙ্খলে প্রবেশ করে, তখন তাদের শক্ত খোলস বা বর্মগুলি নীরব উপজাত হিসেবে পড়ে থাকে। কিন্তু বিজ্ঞানের কল্যাণে, ২০২৫ সালের শেষ নাগাদ এই নীরব বর্জ্য থেকেই এক নতুন সুর বাজতে চলেছে। বিজ্ঞানীরা কালো বাঘ চিংড়ির (Penaeus monodon) ফেলে দেওয়া খোলসগুলিকে রূপান্তর করছেন বায়োফাংশনাল ন্যানোপার্টিকেলে, যা চিটোসান নামে পরিচিত। এই উপাদানটি জলজ চাষে রোগজীবাণু নিয়ন্ত্রণে, অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট হিসেবে কাজ করতে এবং এমনকি ফল সংরক্ষণের জন্য 'জীবন্ত' আস্তরণ হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

গবেষকরা এই রূপান্তরের জন্য একটি সমন্বিত 'সবুজ পদ্ধতি' অবলম্বন করেছেন। এই প্রক্রিয়ায়, P. monodon চিংড়ির বর্জ্য থেকে প্রথমে চিটোসান নিষ্কাশন করা হয় এবং পরবর্তীতে অ্যানায়নিক ক্রস-লিঙ্কার (STPP, সোডিয়াম ট্রাইপলিফসফেট) ব্যবহার করে 'আয়নিক জেল-ইমোবিলাইজেশন' পদ্ধতির মাধ্যমে সেটিকে চিটোসান ন্যানোপার্টিকেলে (ChNPs) পরিণত করা হয়।

এই নতুন সৃষ্ট কণার বৈশিষ্ট্যগুলি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পরীক্ষা করা হয়েছে। অণুবীক্ষণ, বর্ণালিবীক্ষণ, স্ফটিকত্ব এবং তাপ স্থায়িত্বের মতো বিভিন্ন পরীক্ষার ফলাফল নিশ্চিত করেছে যে প্রাপ্ত ন্যানোপার্টিকেলগুলি স্থিতিশীল ন্যানো-আকৃতি, সুনির্দিষ্ট স্ফটিক কাঠামো এবং চমৎকার তাপীয় স্থিতিশীলতা বজায় রাখে। এটি প্রমাণ করে যে এই উপাদানটি শিল্পক্ষেত্রে ব্যবহারের জন্য যথেষ্ট মজবুত।

সমুদ্র এবং জলজ চাষের জন্য এর গুরুত্ব

পরীক্ষামূলক প্রয়োগে, এই ন্যানোপার্টিকেলগুলি মাছের সাধারণ রোগ সৃষ্টিকারী ব্যাকটেরিয়াগুলির (যেমন Aeromonas hydrophila) বিরুদ্ধে কার্যকর অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল ক্ষমতা প্রদর্শন করেছে। পাশাপাশি, DPPH পরীক্ষা এবং H₂O₂ শোষণের মাধ্যমে এদের শক্তিশালী অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট গুণাবলীও প্রমাণিত হয়েছে। জলজ চাষের ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি, কারণ এর ফলে স্থানীয় কাঁচামাল ব্যবহার করে রাসায়নিকের ওপর নির্ভরতা কমিয়ে জৈব-সমাধানের দিকে এগোনো সম্ভব হবে।

এই গবেষণার আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ দিক হলো লেখকেরাই এটিকে একটি 'চক্রাকার অর্থনীতির' মডেল হিসেবে তুলে ধরেছেন। এখানে সমুদ্রের একটি বর্জ্য পদার্থকে একই প্ল্যাটফর্মে জীববিজ্ঞান এবং বস্তু বিজ্ঞানের জন্য মূল্যবান সম্পদে রূপান্তরিত করা হচ্ছে। এটি বর্জ্য ব্যবস্থাপনার ক্ষেত্রে এক নতুন দৃষ্টান্ত স্থাপন করছে।

জৈব-সামঞ্জস্যতা এবং বায়োমেডিসিনের দিকে পদক্ষেপ

প্রাথমিক কোষভিত্তিক স্ক্রিনিং, বিশেষত NIH 3T3 কোষে, ChNPs-এর উচ্চ জৈব-সামঞ্জস্যতা (in vitro স্তরে) প্রদর্শন করেছে। এই ফলাফল ভবিষ্যতের প্রয়োগের পথ প্রশস্ত করে—যেমন সক্রিয় উপাদান পরিবহনের বাহক হিসেবে বা নরম বায়োমেটেরিয়াল হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। তবে গবেষকরা জোর দিয়ে বলেছেন যে এই উপাদানটিকে আরও কার্যকরভাবে ব্যবহারের জন্য বিভিন্ন কোষ রেখায় এবং জীবন্ত প্রাণীর ওপর (in vivo) আরও বিস্তারিত পরীক্ষা এবং উৎপাদন স্কেলিং করা অপরিহার্য।

সমুদ্রের আলোচনা থেকে এবার বাগানে আসা যাক। গবেষকরা চিটোসান এবং কার্বক্সিমিথাইল সেলুলোজ (CMC) দিয়ে একটি সংকরিত হাইড্রোজেল তৈরি করেছেন। এই হাইড্রোজেলটি ফসল তোলার পরবর্তী সময়ে ফল সংরক্ষণের জন্য একটি প্রাকৃতিক আবরণ হিসেবে পরীক্ষা করা হয়েছে। এটি খাদ্য অপচয় কমানোর আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ দিক তুলে ধরে, যা স্থায়িত্বের একটি বৃহত্তর কাঠামোর অংশ।

অতীতে, চিটোসানকে উনিশ শতকেই প্রথম চিহ্নিত করা হয়েছিল (রুজে, ১৮৫৯ সালের কাজ)। কিন্তু বর্তমানে এটি 'একবিংশ শতাব্দীর উপাদান' হিসেবে পরিচিতি পাচ্ছে। এর প্রধান কারণ হলো এটি সহজে জৈব-বিয়োজনযোগ্য, মানবদেহের জন্য সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং বিভিন্ন আকার ধারণে অত্যন্ত উপযোগী (এমনকি কিছু গবেষণায় এর রিওলজি এবং থ্রিডি প্রিন্টিং-এর সম্ভাবনাও দেখা গেছে)।