தொழிற்சாலை நுண்ணுயிரியல்

முன்னுரை தொழிற்சாலை நுண்ணுயிரியல், நுண்ணுயிரியலின் ஒரு முக்கியமான பிரிவு ஆகும். இது பொருளாதார முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது, ஏனெனில் இப்பிரிவு மலிவான மற்றும் கழிவாக நீக்கப்படும் பொருட்களில் இருந்து செய்யப்படும் விலை மதிப்புள்ள உற்பத்திப் பொருட்கள் பற்றியதாகும். ஆகையால் தொழிற்சாலை நுண்ணுயிரியல் வல்லுனர்கள், இயந்திர தொழிற்சாலை இரசாயன விஞ்ஞானிகளோடே போட்டியில் பங்கு கொள்ள சாத்தியமாகிறது. உதாரணத்திற்கு, பாக்டீரியாக்களை அழிக்கவல்ல (antibiotic) உயிர் எதிரி தயாரிப்பு செயற்கையான முறையில் தயாரிப்பதை விட நொதித்தல் முறையில் தயாரிப்பது விலை குறைவாக இருக்கும். இதில் தொழிற்சாலை பாக்டீரியாவின் செய்கையால் விரும்பும் பொருட்கள் தயாரிக்கப்படுதல் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, இது உயிரியல் மாற்றம் (Bio conversion) என்றும் கூறலாம். சில சமயங்களில் அதிக அளவு நுண்ணுயிரி தேவைப்படுகிறது. நொதிக்கச் செய்யும் தொழிற்சாலைக்கு தேவையான தனிப்பட்ட இனங்கள் மண் மற்றும் தண்ணீரிலிருந்து எடுத்து பெருக்கம் செய்யப்படுகிறது. அவை பாக்டீரியா, வைரஸ், பூஞ்சை, ஆக்டினோமசீட்ஸ் மற்றும் யீஸ்ட்கள் முதலியனவாகும்.

நுண்ணுயிர்கள் வளர்த்தல் மண், தண்ணீர் மற்றும் காற்றிலிருந்து பிரிக்கப்படும் நுண்ணுயிர்கள் அல்லது மரபு வழியில் இயக்கப்படும் கிருமிகள் செயற்கையான வளர் ஊடகத்தில் வளர்க்கப்படுகின்றன. இந்த ஊடகங்கள், கார்பன், நைட்ரஜன் செயற்கையான தாது உப்புக்கள் கலவையில் பாஸ்பரஸ், அமினோ அமிலங்கள் மற்றும் சிறு அளவு தனிமங்களில் செறிவூட்டப்பட்டு, தேவையில்லாத நுண்ணுயிர்களை அழித்து, தேவையான பொருட்கள் தயாரிக்கப்படுவதற்கான நுண்ணுயிர்களை வளர்க்கும் ஊடகமாகும். நுண்ணுயிர்களின் வளர்ப்புகள் திட வளர்ப்பு, தொகுதி வளர்ப்பு, தொடர் வளர்ப்பு மற்றும் உணவு அளிக்கப்பட்ட தொகுதி வளர்ப்பு என பல வகைப்படும்.

(A) திட வளர்ப்பு (Solid Culture)

உறைவிக்கும் தன்மையுடைய அகர் மாறுபட்ட அளவு கெட்டியான அல்லது பாதி கெட்டியான நிலை கொடுக்கும். பொதுவாக இந்த வகையான வளர்ப்பு ஆராய்ச்சி காரணத்திற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. நுண்ணுயிரியல் தயாரிப்பு பொருட்களுக்கு இவ்வகை தவிர்க்கப்படுகிறது.

(B) தொகுதி வளர்ப்பு (Batch culture)

தொகுதி வளர்ச்சியில் நுண்ணுயிரிகளின் வளர்ச்சி நிலை பல படிகள் வழியாக செல்கிறது. ஒரு நுண்ணுயிர் அது வளர்க்கப்படும் ஊடகத்தில் (medium) இருக்கும் ஊட்டச்சத்து முடியும் வரைக்கும் அல்லது வளர்சிதை மாற்ற நச்சுப்பொருட்கள் தடுப்பளவு வரைக்கும் வளரும். நுண்ணுயிர் செலுத்தப்பட்ட நேரத்திலிருந்து அது பல படிகள் வழியாக செல்கிறது. அந்த நுண்ணுயிர் செலுத்தப்பட்ட பின்பு அந்த புது சூழ்நிலைக்கு பழகுவதற்கு சில நேரம் எடுக்கிறது. இவ்வாறாக அது ஊக்கமுள்ள வளர்ச்சிக்கு வருவதற்கு முன் ஆகும் நேரம் தான் லேக் நிலை எனப்படும். ஊட்டச்சத்துக்கள் உள்ளவரை நுண்ணுயிர்கள் நன்றாக வளர்கின்றன.

(C) தொடர் வளர்ப்பு (Continuous Culture)

தொடர் வளர்ப்பில் படிப்படி நிலையான வளர்ச்சி ஊட்டச்சத்து குறைவதினால் குன்றிப்போகுமே அல்லாமல் நச்சுப் பொருட்கள் சேர்வதினால் அல்ல; இந்த நிலையில் புதிய வளர் ஊடகம் சேர்க்கப்பட்டு பழைய ஊடகமும், நுண்ணுயிரியும் நீக்கப்படுகின்றன. அதனால் நல்ல வளர்ச்சி தொடர்ந்து நடக்கிறது.

(D) உணவு அளிக்கப்பட்ட தொகுதி வளர்ப்பு (Fed-batch Culture)

அடிப்படையில் இது ஒரு தொகுதி வளர்ப்பு முறை புது வளர் ஊடகம் சேர்க்கப்படும். ஆனால் ஆரம்ப ஊடகம் எடுக்கப்படாமல் இருக்கும். இதனால் ஃபெர்மண்டரில் தொடர் வளர் ஊடகத்தின் அளவு அதிகரித்துக் கொண்டே இருக்கிறது.

வளர்ப்பு முன்னேற்றம் இயற்கையிலிருந்து பிரிக்கப்படும் சாதாரண நுண்ணுயிர்கள் எப்பொழுதும் வர்த்தக முக்கியத்துவம் வாய்ந்த பொருட்களை மிகக் குறைவான அளவிலே தயாரிக்கின்றன. ஆகையால் அளவை அதிகரிக்க எல்லா முயற்சிகளும் எடுக்கப்படுகின்றன. நுண்ணுயிர்கள் உகந்த வளர் ஊடகத்தில் உகந்த வளர் நிலையில் வளர்க்கப்பட்டால், நல்ல பயன் தரும். ஆனால் பொருட்கள் உற்பத்தி நுண்ணுயிர்களின் தனித்தன்மையைப் பொறுத்தே அமையும்.

நுண்ணுயிர்களின் உற்பத்தித்திறன் அதன் மரபுப்பொருளால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. ஆகையால், அதன் மரபுப்பொருளை அதிக விளைச்சலை கொடுப்பதற்காக மாற்ற வேண்டியதாயிருக்கிறது. மாற்றப்பட்ட நுண்ணுயிர்களின் வளர்ப்பு தேவைகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டு அதற்கு தேவையான சூழ்நிலை கொடுக்கப்படுகிறது. முன்னேற்றப்பட்ட இனத்தின் மரபுப்பொருளை மாற்ற பல முயற்சிகள் எடுக்கப்படுகின்றன. நல்ல இனம் கிடைக்க மரபுப்பொருள் மாற்றியமைக்கப்பட்டு வளர் ஊடகத்தின் தர அமைப்பு தேவைக்கேற்ப மாற்றியமைக்கப்படலாம்.

இனம் தேர்ந்தெடுத்தல் (Strain Selection) நொதித்தல் தொழிலின் வெற்றிக்கு முக்கியமானது இனத் தேர்வு. (Strain Selection) நல்ல இனம் கீழ்வரும் குணங்களை பெற்றதாய் இருக்க வேண்டும். அது அதிக உற்பத்தி திறன் உள்ளதாய் இருக்க வேண்டும். நிலையான உயிர் வேதியியல் குணங்கள் உள்ளதாய் இருக்க வேண்டும், தேவையற்ற பொருட்கள் உற்பத்தி செய்யாமல் இருக்கவேண்டும். விலை மலிவான ஆரம்ப பொருட்கள் வைத்து எளிதான முறையில் அதிக அளவில் அவை வளர்க்கப்படக் கூடியதாய் இருக்க வேண்டும். ஆரம்ப தேர்வு செய்தல் (Primary Screening)

மண்ணிலுள்ள பலதரப்பட்ட நுண்ணுயிரிகளிலிருந்து அதிக விளைச்சல் தரும் நுண்ணுயிரியைக் கண்டுபிடித்து அதனை பிரித்தெடுப்பதே தேர்வு செய்தல் ஆகும். அவை இரண்டு வகைப்படும். அவை ஆரம்ப தேர்வு மற்றும் இரண்டாம் தேர்வு செய்தல் ஆகும்.

ஆரம்பத்தில் தேவையான எதிர்பார்க்கும் குணங்களை உடைய நுண்ணுயிர்களைக் கண்டுபிடித்து பிரித்தெடுப்பதற்கு சில அடிப்படையான பரிசோதனைகள் செய்யப்படுகின்றன. பாக்டீரியாக்களை அழிக்க வல்ல உயிர் எதிரி (ஆன்டிபயாடிக்) தயாரிக்கும் நுண்ணுயிர்கள் கொண்டு உபயோகமற்ற நுண்ணுயிர்களை நீக்கிவிடலாம்.

முக்கியமான சோதனை : நுண்ணுயிரியை மிகக் குறைந்த அளவில், உயிர் எதிரி (ஆன்டிபயாட்டிக்) தாக்குவதைக் கண்டறிவதே முக்கியமான சோதனை.

தேர்ந்தெடுப்பதற்கு முக்கியமான நுண்ணுயிர்கள் : பயனுள்ள நுண்ணுயிர் இனங்களை கண்டறிய தேர்வு செய்தல் மிக உபயோகமாக இருக்கிறது. உதாரணத்திற்கு கூட்ட தட்டு முறை, வளர்ச்சி முறை அறிதல், என்ரிச்மென்ட் வளர்ச்சி முறை, சுட்டிக்காட்டும் சாயம் உபயோகித்தல்

இரண்டாம் தேர்வு

தொழிற்சாலைக்குத் தேவையான நுண்ணுயிரிகளை முதல் தேர்வு, தேர்ந்தெடுத்து பிரித்தெடுக்கும். ஆனால் இரண்டாம் தேர்வு மிகவும் முக்கியமானது. நொதித்தல் முறைக்குத் தேவையான தகவல்களை முதல் தேர்வு கொடுக்காது. ஆனால் இரண்டாம் தேர்வு இதை அளிக்கிறது தொழிற்சாலைக்குத் தேவையான நுண்ணுயிரிகள் பற்றி எழும் கேள்விகளுக்கும் பதில் கிடைக்கிறது. இரண்டாம் தேர்வில் அகர் தட்டுகள் திரவ ஊடகம் கொண்ட குடுவைகள் அல்லது சிறிய நொத்தி குடுவை, அல்லது இவை எல்லாம் சேர்ந்தும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நுண்ணுயிரிகளின் அளவையும் (Quantitative) பண்புகளையும் (qualitative) தெரிந்து கொள்ளலாம். பண்புகளை அறியும் போது நுண்ணுயிரிகளின் வகைகள், அவற்றை எந்த உயிர் எதிரி (antibiotic) தாக்கும், என்பது தெரியும். இரண்டாவது தேர்வு தொழிற்சாலைக்குத் தேவையான நுண்ணுயிரிகளின் உண்மையான திறன், மற்றும் முன்னால் அறிந்திராத புதிய இரசாயனப் பொருட்களையும் கருத்துக்களையும், நொதித்தல் தொழிற்சாலைக்கு அறிவிக்க வேண்டும். மேலும் பொருளாதார சிக்கனம் அமில காரத்தன்மை மாற்றம், காற்றோட்டம் அல்லது சில நுண்ணுயிர்கள் சார்ந்த தேவைகள், அவற்றின் வளர்ச்சி அவை உண்டு பண்ணும் இரசாயனப் பொருட்கள், முதலியவை பற்றியும் இரண்டாம் தேர்வு தெளிவுபடுத்த வேண்டும்.

சிறு சிற்றின் மேம்பாடு (strain improvement) நொதித்தல் தொழில் அதிக சிக்கனமாக இருப்பது மிகமிக நல்லது. இது பயன்படுத்தப்படும் பாக்டீரியா இனத்தின் திறமையைப் பொருத்திருக்கிறது. ஆகையால், ஒருவர் நொதித்தல் தொழில் ஆரம்பிக்கும்போது அல்லது மற்ற இயந்திர தொழிலோடு போட்டியிடும்போது நற்பயன் அளிக்கக்கூடிய இனத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டும். ஆகையால், அதிக உற்பத்தி தரும் இனத்தைப் பயன்படுத்துவது ஒரு முக்கியமான காரணமாக அமைகிறது.

சாதாரணமாக தேர்ந்தெடுக்கும் முறையில் கிடைப்பவை அவ்வளவு திறனுள்ளவையாக இருக்காது. அதனால் அப்படிப்பட்ட இனத்திற்கு மேம்பாடு தேவைப்படுகிறது. அந்த தேவையான இனத்தை அடைய பெளதிக அல்லது இரசாயன முறையில் மாற்றமடைந்த உயிரி (mutants) உண்டாக்கப்படுகிறது. பலதரப்பட்ட செயல்திறனையுடைய நுண்ணுயிர் தொகுதிகளை ஒருங்கிணைந்த அடக்குதல் மூலமாகவோ அல்லது ஃபீட் பேக் தடை மூலமாகவோ மேம்படுத்தலாம்.

தொழில் முக்கியத்துவம் வாய்ந்த நுண்ணுயிர்களை பத்திரப்படுத்துதல் வர்த்தக ரீதியான தொழிலுக்கு தேவையான நுண்ணுயிரிகளை பிரிப்பது ஒரு நீண்ட மற்றும் அதிக செலவு பிடிக்கிற வேலையாகும். ஆகையால் அது தேவையான குணங்களை தக்க வைத்து கொள்வது அவசியமாயிருக்கிறது. நொதித்தல் தொழிலுக்கு தேவைப்படும் நுண்ணுயிர் உயிருள்ளதாயும் கலப்படமற்றதாகவும் இருக்க வேண்டும். ஆகையால், தொழிலில் பயன்படுத்தப்படும் உயிரி மரபு மாறுபாடுகள் ஏற்படாதவாறு கலப்படமில்லாத மற்றும் உயிருள்ளதாய் இருக்கும் வகையில் பாதுகாப்பாக வைக்கப்படவேண்டும். இதற்கு பல வழிகள் உண்டு. அவை அகர் சாய்வில் வைப்பது (Storage orn agar slopes), திரவ நைட்ரஜனில் வைப்பது, காய்ந்த நிலையில் நுண்ணுயிரி மற்றும் உறைய வைத்து காயவைத்தல் ஆகியவையாகும்.

அகர் சாய்வில் வைப்பது

அகர் சாய்வில் வளர்க்கப்படும் நுண்ணுயிரி குளிர்ந்த நிலையில் (5°C) அல்லது தாழ்வான குளிர்ச்சியில் வைக்கப்பட்டு, 6 மாதம் வரை பாதுகாக்கப்படலாம். மீண்டும் வளர் ஊடகத்தில் செலுத்தி மருந்தூட்டப்பட்ட தாது எண்ணெயில் மூடப்பட்டால் 1 வருடத்திற்கு பாதுகாப்பாக வைக்கப்படலாம். இதுவே கிருமிகளை எளிதாக மற்றும் பொதுவான முறையில் பராமரிப்பதாகும்.

திரவ நைட்ரஜனில் வைப்பது

நுண்ணுயிரிகளின் வளர்சிதை மாற்றங்கள் மிகவும் குறைவான வெப்பநிலையில் (-150°C to -196°C) வைத்து குறைக்கப்படலாம். இது திரவ நிலையிலுள்ள நைட்ரஜன் குளிர்சாதனப் பெட்டியை பயன்படுத்தி செய்யலாம். இது உலகின் எல்லாப் பகுதிகளிலும் செய்யக்கூடிய ஒரு பராமரிப்பு முறையாகும். பூஞ்சை, பேக்டீரியோஃபாஜ், வைரஸ், ஆல்காக்கள் மற்றும் ஈஸ்ட் இந்த முறையில் தான் பராமரிக்கப்படுகின்றன.

காய்ந்த நிலையில் நுண்ணுயிரி

காய்ந்த மண் ஊடகம் ஸ்போர் உண்டாக்கும் பூஞ்சைகளை பராமரிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஈரப்பதமுள்ள பாக்டீரியா நீக்கப்பட்ட மண்ணில் பூஞ்சை சேர்க்கப்பட்டு, பல நாட்கள் வளர்க்கப்பட்டு பின்பு அறை வெப்பநிலையில் 2 வாரங்கள் காய வைக்கப்படுகிறது. இந்த காய்ந்த மண் ஒரு ஈரப்பசையில்லா வாயு மண்டலத்தில் பாதுகாப்பாக வைக்கப்படலாம். இந்த முறை பூஞ்சை மற்றும் ஆக்டினோமைசீட்ஸ் முதலியவை பாதுகாப்பாக வைக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது.

லையோஃபிலைசேஷன் ( உறையவைத்து காயவைத்தல் ) (Freeze drying)

உறையவைத்து காயவைத்தல் என்பது (Freeze drying) வளர்ப்பை முதலில் குளிரூட்டி உறையவைத்து, பின் வெற்றிடம் (vacuum) ஏற்படுத்தி செல்லிலுள்ள நீர் ஆவியாக்கப்பட்டு காயவைக்கப்படும், இம்முறையில் இயங்காத நிலை வரும் வரை வளர விட்டு பின் செல்களை பாதுகாப்பான ஊடகமான சீரம் அல்லது சோடியம் குளுட்டமேட்டில் சேர்த்து வைக்க வேண்டும். இந்த திரவத்தில் சிறிது எடுத்து குப்பியில் அடைத்து, உறைய வைத்து செல்லிலுள்ள நீர் ஆவியாகும் வரை காயவைத்து பின்பு நன்றாக மூடி வைக்கப்படும். இக்குப்பிகள் குளிரூட்டும் சாதனத்தில் வைக்கப்படும். குப்பியிலுள்ள செல்கள் 10 ஆண்டுகள் வரை உயிருடன் இருக்கும். இம்முறை மிகவும் வசதியானதாகும். இவ்வாறு வைக்கப்பட்ட வளர்ப்பிற்கு தனி கவனம் தேவையில்லை. அதை வைக்கப்படும் குளிரூட்டும் பெட்டி, மலிவானது, நம்பத்தக்கது ஆகும். இம்முறையில் செல்கள் பலகாலம் உயிரோடும், பாதுகாப்பாகவும் இருக்கும்.

தொழிலுக்குப் பயன்படும் செல்கள் எம் முறையில் பாதுகாக்கப்பட்டாலும் அதன்மூலம் அதன் தரம் குறையாமல் இருக்குமாறு பார்த்தல் அவசியமாகும். ஒவ்வொரு முறை புதிய செல்கள் பாதுகாக்கப்படும்போதும் அதன் தரத்தினை முறையாக, சரியாக உள்ளதா என்று கவனிக்க வேண்டும். (சோதிக்க வேண்டும்).

தொழிற் சாலையில் பெனிசிலின் தயாரித்தல் 1929ம் ஆண்டு அலெக்ஸாண்டர் ஃபிளமிங் பெனிசீலியம் நொட்டேட்டம் என்னும் புஞ்சை பாக்டீரியாவின் மீது செயல்படுவதாகக் கண்டறிந்தார். ஸ்டைபைலோகாக்கை பாக்டீரியல் வளர்ப்பு பூஞ்சை கலப்பினால் வளர முடியாமல் தடைப்பட்டதைக் கண்டறிந்தார். அது பெனிசீலியம் நொட்டேட்டம் என்பது பின்னர் கண்டறிந்து அதை வெளிப்படுத்தினார்.

ஊடகத்தையும் பென்சிலின் கிரைசோதீனம் வித்துகளையும் சேர்த்து 25°C யில் சுழன்று அசையும் இயந்திரத்தில் வைத்து இன்குபேட் செய்ய வேண்டும். நான்கு நாட்களுக்கு பிறகு குடுவையிலுள்ளவற்றை இரண்டு லிட்டர் வளர்ப்பு ஊடகம் உள்ள 4 லிட்டர் அளவுள்ள குடுவைக்கு மாற்ற வேண்டும். பிறகு இந்த வித்துக்களை, 500 லிட்டர் வளர்ப்பு ஊடகம் உள்ள தொட்டிக்கு மாற்ற வேண்டும். (800 லிட்டர் அளவுள்ள நொதிகலன்) பூஞ்சை வளருவதற்கு தகுந்த சூழ்நிலை இந்த தொட்டியில் அளிக்கப்படுகிறது. மூன்று நாட்களுக்குப் பிறகு இந்த வளர்ப்பு ஊடகத்தில் உள்ள காளான்களை 1,80,000 லிட்டர் வளர்ப்பு ஊடகம் உள்ள நொதிகலத்திற்கு மாற்ற வேண்டும் (2,50,000 லிட்டர் தகுதி உடைய நொதிகலன்) இந்த நொதிகலம் தானியங்கும் கருவிகளை கொண்டு இயக்கப்பட்டு சரியான நிறைவான நுண்ணுயிர் வளர்ச்சி பெறுவதற்கான சூழ்நிலையைக் கொடுக்கும்.

பெனிசிலின் தயாரிப்பில் பயன்படுத்தும் உயிரி

பென்சிலின் தயாரிப்பிற்கு அலெக்ஸாண்டர் ஃபிளமிங் பயன்படுத்திய பெனிசீலியம் நொட்டேட்டம் பூஞ்சையினால் நல்ல பலன் கிடைக்கவில்லை. இந்த பூஞ்சையைப் போன்றே பெனிசிலின் அதிகம் உண்டாக்கும் பல இனங்கள் உருவாக்கப்பட்டன. வியாபார ரீதியில் பெனிசிலின் தயாரிப்பிற்கு பெனிசிலியம் கிரைசோதீனம் எனும் பூஞ்சை இனம் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது.

பெனிசிலின் தயாரிப்பிற்குத் தேவைப்படும் மூலப் பொருள்கள்

கரிம பொருட்களான ஈஸ்ட் சாறு, கேசின், மாட்டிறைச்சி சாறு லாக்டோஸ், குளுக்கோஸ், ஸ்டார்ச்சு, சோளமதுபானம், (corn steep liquor) கனிம உப்புகளான அம்மோனியம் சல்பேட், பொட்டாசியம் டை ஹைட்ரஜன் பாஸ்பேட், கால்சியம் கார்பனேட் ஆகியவை பெனிசிலின் தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்படும் மூலப் பொருட்கள் ஆகும், அதிக அளவில் பெனிசிலின் தயாரிப்பதற்கு நொதித்தல் ஊடகத்தில் எத்திலமைன், தாவர எண்ணெய், சிட்ரிக் அமிலம், பினையில் (phenyl) அசிடேட் ஆகியவையும் சேர்க்கப்படும்.

பெனிசிலின் தயாரிப்பிற்கு உகந்த நிலைகள் :

பெனிசிலின் தயாரிப்பை அதிகப்படுத்துவதற்கு

நொதித்தல் ஊடகத்தின் pH 6.8 முதல் 7.4 வரை வைத்திருத்தல் கால்சியம் கார்பனேட், பாஸ்பேட் போன்றவை (Buffering agent) சேர்த்தல் இன்குபேஷன் காலத்தில் வெப்பநிலை 25 + 0.5°C வைத்திருத்தல் பெரிய நொதித்தல் கலத்தில் வளர்ப்பை, காற்றோட்டத்திற்காக அசைத்துக் கொண்டிருத்தல். தொழிற்சாலையில் பெனிசிலின் தயாரிப்பு

அதிக அளவு உற்பத்தியை தருவதற்கு பெனிசிலியம் கிரைசோதீனம் பூஞ்சை வளர்ச்சிக்குத் தேவையான அமைப்பை ஏற்படுத்தி தரும் நொதிகலன்கள் மூலம் வர்த்தக ரீதியாக பெனிசிலின் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.

கீழ்க்காணும் படிகளில் பென்சிலின் உற்பத்தி நடைபெறுகிறது .

(1) 500 மில்லி எர்லின்மையர் குடுவையில் 100 மிலி வளர்ப்பு 6 நாள்கள் கழித்து நொதிகலனிலுள்ள ஊடகம் வடிகட்டப் படவேண்டும். அந்த வடிநீரில் பென்சிலின் நிறைந்திருக்கும். பெனிசிலின் அமைல் அல்லது பியுட்டைல் அசிடேட்டுடன் சேர்க்கப்படும். பாஸ்பேட் பஃபருக்கு பெனிசிலின் மாற்றப்படும். பின் பியுடனால் நீர்கலவையிலிருந்து பொட்டாசியம் பென்சிலின் படிகங்களாக கிடைக்கும்.

கரிம அமிலங்கள் தொழிற்சாலையில் தயாரித்தல்

அசிடிக் அமிலம், லாக்டிக் அமிலம், சிட்ரிக் அமிலம், குளுக்கோனிக் அமிலம், இட்டகோனிக் அமிலம், பியூமாரிக் அமிலம் போன்ற கரிம அமிலங்கள், நுண்ணியிரிகளின் நொதித்தல் மூலம் பெறப்படுகின்றன. அவை கீழ்க்காணும் நுண்ணியிரிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன.

அசிடிக் அமிலம் -- அசிட்டோபேக்டர் இனங்கள்

லாக்டிக் அமிலம் -- எல்(L) டெல்ப்ரூக்கி மற்றும் மற்ற இனங்கள் கேன்டிடா லிப்போலிடிக்கா இனம் பல மூலப் பொருள்களிலிருந்து சிட்ரிக் அமிலம் அதிக அளவு உற்பத்தி செய்வதாக அறியப்பட்டுள்ளது. யீஸ்ட்டுகள் சிட்ரிக் அமிலத்தை உற்பத்தி செய்யும் விதம், காளான், சிட்ரிக் அமிலம் செய்யும் விதத்திலிருந்து மாறுபடும், நொதித்தல் முடிந்த பின்பு கால்சியம் ஹைட்ராக்ஸைடு சேர்த்தவுடன் கால்சியம் சிட்ரேட் வீழ்படிவாக கிடைக்கும். இவ்வீழ்படிவு வடிகட்டப்பட்டு கழுவப்பட்டு கந்தக அமிலம் சேர்க்கப்பட்டு கால்சியம் சல்பேட் வீழ்படிவாக கிடைக்கும். சிட்ரிக் அமிலம் கலந்த திரவமானது அயனிகள் மாற்றம் மற்றும் கரி ஆகியவற்றால் சுத்தமாக்கப்பட்டு படிகமாக்கப்படுகிறது. சிட்ரிக் அமிலத்தின் பயன்கள்

உணவு, பானங்கள், ஆடைத் தொழிற்சாலை, மருந்து தயாரிப்பு, சோப்பு தயாரித்தல் ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. காற்றிலுள்ள நச்சு மற்றும் அழிக்கக்கூடிய வாயுக்களை நீக்குவதற்கு பெருமளவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வளர்ப்பு யீஸ்டு சாறுடன் 1:10 என்ற விகிதத்தில் சேர்க்கப்படும். குறைந்த வெப்ப நிலையில் (5- 6°C) 7 முதல் 11 நாட்கள் வரை நொதித்தல் நடைபெறும். பின்பு சிறிது காலம் முதிர்ச்சி அடைய குறைந்த வெப்பநிலையில் தங்கவைக்கப்படும். முதிர்ச்சி நிலையின் போது பலவித இரசாயன மாற்றங்கள் நிகழும். இந்த இரசாயன மாற்றங்கள்தான் நல்ல வாசனைக்கும் மது மணத்துக்கும் காரணம். சரியான பதப்படுத்தும் பொருள் (preservative) சேர்க்கவில்லை என்றாலும், சேமித்து வைக்கும் போது சரியான நிலையில் இல்லை என்றாலும் அசிடிக் அமில பாக்டீரியா உள்ளே நுழைந்து திராட்சை சாற்றை வினிகராகவும், நீராகவும் மாற்றிவிடும்

நிறுத்தி வைத்தல் என்பது ஒரு நொதியை வேறுபட்ட நிலையில் "சிறைப்படுத்துதல்" என்பது பொருள். இந்த நொதியை பொருட்கள், அதைத் தூண்டுபவை அல்லது தடுப்பவை முதலிய எல்லாப் பொருட்களும் நிரம்பியிருப்பவற்றிலிருந்து பிரித்து வைப்பதாகும். பல மூலக்கூறுக்கூட்டமைப்பு உண்டாகுமிடத்திற்கு குறிப்பிட்ட நொதி செல்லாமல் தடுப்பதே சிறைப்படுத்துதல் எனப்படும். அவ்வாறு நிறுத்தி வைக்கப்பட்ட நொதிகளை மீண்டும் உபயோகிப்பதில்

மீண்டும் உபயோகித்தல். தொடர்ந்து உபயோகித்தல் குறைந்த வேலை அழுத்தம் மூலதனத்தில் சேமிப்பு வேலை நேரம் குறைதல் பொருட்கள் கெடுதல் குறைவு அதிக நிலைத்தன்மை மேம்பட்ட செயல் கட்டுப்பாடு நொதி பொருள் விகிதம் அதிகிரித்தல் முதலிய பல நன்மைகள் கிடைக்கும். நிறுத்தி வைத்தல் முறைகள்

(1) வெளி உறிஞ்சுதல் (Adsorption)

(2) கோவேலன்ட் பாண்டிங்

(3) சூழ்ந்து கொள்ளுதல்

(4) சேர்ந்து பலபடி பெருகுதல்

(5) உறையால்

ஒயின் தயாரிப்பு (Wine production) பாரம்பரியமாக ஒயின் (Wine) பழச்சாற்றை முக்கியமாக திராட்சை சாற்றை நொதிக்கச் செய்வதன் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது. ஒயின் யீஸ்ட் சாக்கரோமைசிஸ் செர்வேசியே ரகங்கள் மற்றும் எலிப்சாய்டஸ் ஆகியவை ஒயின் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பழச்சாற்றிலுள்ள சர்க்கரையை யீஸ்ட் நொதிக்கச் செய்து எத்தனால், கார்பன் டை ஆக்ஸைடு உண்டாக்குகிறது. உருவாக்கப்படும் ஆல்கஹால் அளவு சாற்றின் தன்மை யீஸ்டு ரகம் மற்றும் நொதித்தல் நிலையைப் பொறுத்தது. ஒயின் தயாரிப்பு தயாரிக்குமிடத்தைப் பொறுத்தும், தயாரிக்கப்படும் ஒயினைப் பொறுத்தும் மாறுபடும்.

ஒயின் தயாரிப்பில் தேவைப்படும் பொருள்கள்

திராட்சை பழங்கள், யீஸ்டு (சாக்ரோமைஸிஸ் செர்வேசியே எலிப்சாய்டஸ்) பொட்டாசியம் மெட்டாபைசல்பேட். திராட்சை பழங்கள் முதலில் சாறு எடுப்பதற்கு கூழாக்கப்படும். ஏறக்குறைய 0.250 மி.கி. பொட்டாசியம் மெட்டாபைசல்பேட், ஒரு லிட்டர் சிட்ரிக் அமிலம் ஆஸ்பெர்ஜில்லஸ் நைகர், ஆஜப்பானிகஸ் ஆஃப்ளேவஸ், ஆ.வென்ட்டி, பெனிசிலியம் இனங்கள் ஆஃப்யூமேரிக்கஸ், பெனிசிலியம் க்ரைசோஜினம், ஆநைகர், அசிட்டோ பேக்டர் குளுக்கோனிக்கம். குளுக்கோனி அமிலம் அடர்வில் தேவை. இருப்பினும் அதிக அளவு பொருள்கள் இருப்பின் அவை ஃபெரோசயனைட், கரி, கொட்டியாகப்பிடிக்கும் பொருட்கள், (Chelating agents) அல்லது எதிர் அயனி இவைகளோடு சேர்க்கப்படும். 3-4 சதவீத அடர்வுள்ள மெத்தனால் சேர்ப்பது சிட்ரிக் அமில உற்பத்தியை அதிகரிக்கும். இந்நொதித்தல் காற்றில் நடைபெறுவதினால், போதுமான அளவு காற்று சிட்ரிக் அமில உற்பத்திக்குத் தேவை.)

சமீபகாலங்களில் யீஸ்ட் மூலம் தயாரிக்கப்படும் சிட்ரிக் அமில உற்பத்திக்கு முக்கியத்துவம் தரப்படுகிறது. ஏனெனில், கேன்டிடா, ஹேன் செனுலா போன்ற யீஸ்டுகள், கார்போஹைட்ரேட் ஹைட்ரோகார்பன் போன்றவைகளிலிருந்து சிட்ரிக் அமிலம் உற்பத்தி செய்கின்றன,

இட்டகோனிக் அமிலம்

ஆ.டெரஸ் ஆ இட்டகோனிகாஸ் ஆஃப்யூமிகேட்டஸ் பெனிசிலியம் இனங்கள், ரைசோபஸ் நைக்ரிகன்ஸ், மியூக்கர் சிட்ரிக் அமிலம் தயாரிப்பதற்குத் தேவையான பொருட்கள் உயிரிகள் ஆஸ்பெர்ஜீல்லஸ் நைகர் மாவுசத்துமூலம் பீட் மொலாசஸ், கரும்பு மொலாசஸ், சுக்ரோஸ், வியாபார குளுக்கோஸ், ஸ்டார்ச்சு ஹைட்ரோலைசேட்ஸ் சிட்ரிக் அமில தயாரிப்பு ட்ரைகார்பாக்சிக் அமில சுழற்சியில் (TCA) சுழற்சியின் இடைப்பொருளான சிட்ரிக் அமிலம், காளான், யீஸ்ட், பாக்டீரியாவிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது. மூலப்பொருள் சர்க்கரை கரைசலோடு 20 முதல் 25 சதவீதம் நீர்த்தப்படுகிறது. பின் நைட்ரஜன் மூலப் பொருள் மற்ற உப்புகள் சேர்க்கப்படுகின்றன. ஊடகத்தின் அமில கார நிலை சுக்ரோஸ் சேர்க்கும்போது குறையும் (pH 3.0) நொதித்தல், மேற்பரப்பில் அல்லது அமிழ்ந்து அல்லது திட நிலையிலும் நடைபெறும். மேற்புற வளர்ப்பு முறையில் அலுமினியம் அல்லது எஃகு கலனில் வளர்ப்பு ஊடகம் மற்றும் காளான் வித்துகள் (spores) இட்டு நொதிக்க விடப்படும். அமிழ்ந்த வளர்ப்பு முறையில் ஆழமில்லாத வளர்ப்பு பூஞ்சைகள் திரவத்திலிடப்பட்டு தொடர்ந்து, கலக்கி சேர்க்கப்படும். திட நொதித்தல் முறையில் வளர்ப்பு பாகஸே போன்ற தாங்கிமேல் நொதித்தல் ஊடகம் சேர்க்கப்பட்டு அதில் பூஞ்சைகள் வளர்க்கப்படும்.

அ.நைகரிலிருந்து சிட்ரிக் அமில உற்பத்தி இரும்பு, மாங்கனீசு, செம்பு, துத்தநாகம் போன்ற உலோகங்களின் அடர்வால் பாதிக்கப்படுகிறது. வெளியிலோ உள்ளேயோ பிணைக்கப்பட்டோ அல்லது தாதுக்களின் துணையுடனோ அல்லது அங்ககப் பொருளின் துணையுடனோ நிறுத்தி வைக்கப்படுகிறது. ஹைடிரடஜன் பாண்டு, அயனிகளின் செயல்பாடுகள் போன்ற குறைந்த சக்தி பாண்டுகள் உபயோகிக்கப்படுகின்றன. நொதி வெளியே நிறுத்தி வைக்கப்பட்டால் தாங்கும் துகள்கள் நல்ல பிணைப்பு ஏற்படுவதற்காக மிகச்சிறிய அளவினதாக இருக்க வேண்டும். நொதியானது உட்பக்கம் நிறுத்தப்பட்டால், சிறுசிறு கீறல்கள், செயல் குறைக்கச் செய்யும் கரைசல்கள், மற்றும் நுண்ணுயிரி தாக்குதல்களின்றும் பாதுகாக்கப்படுகிறது. மேலும் நிலையான தீவிரமான நொதி அமைப்பு கிடைக்கும்.

வேறுபட்ட அமிலகாரத்தன்மையிலும், அயனிகளின் உறுதியிலும், மற்றும் வேறுபட்ட நிலைகளிலும் ஏற்படும். நிறுத்தி வைக்கும் படிகளாவன முதலில் இணைக்கும் பொருள் ஒட்டுதல், பின்னர் தூண்டப்படும் செயல் அல்லது வேலை செய்யும் தொகுதி ஒட்டுதல், மற்றும் கடைசியாக நொதி ஒட்டிக் கொள்ளுதல் நடைபெறும்.

சூழ்ந்து கொள்ளுதல் (entrapment)

செல்லுலோஸ், ட்ரை அசிட்டேட் காரஜீனம், மற்றும் அல்ஜினேட் போன்ற இயற்கை ஜெல் பொருட்கள் அல்லது பாலிஅக்ரிலமைட் ஜெல்கள் போன்ற கரையும் பாலிமர் கூட்டத்திற்கிடையே இயல்பாக சூழ்ந்து கொள்ளும்படி செய்தல்.

குறுக்கே இணைக்கும் கூட்டு பலபடி பெறுகுதல் (Cross-linking co-polymerization):

குளுட்டரால்டிஹைட், டைஅசோனியம் உப்பு, மற்றும் ஹெக்சா மெத்திலின் டைசோசையனேட் போன்ற பல செயல் பொருட்கள் வழியாக நொதியின் வேறுபட்ட மூலக்கூறுகள் கோவேலன்ட் பிணைப்பின் மூலம் இணைக்கப்படுகின்றன. இந்த பல செயல் பொருட்கள் நொதிகளை செயலிழக்கச் செய்வது இதிலுள்ள குறைபாடாகும். இந்த முறை செலவு குறைவானதும் மற்றும் சாதாரணமானதாக இருந்தாலும் தூய புரதத்துடன் செய்யப்படுவதில்லை ஏனெனில் இவை மிகக் குறைந்த அளவே நொதிகளை நிறுத்தி வைக்கும். இது பெரும்பாலும் வணிகத் தேவைக்கே உபயோகிக்கப்படுகிறது.

உறையால் சூழ்தல்

பாதி ஊடுறுவும் தன்மையுள்ள உறையால் சிறு துளிக் கரைசல் மூடப்படுதலே இதன் விளக்கமாகும். நைலான் அல்லது செல்லுலோஸ் நைட்டிரேட் இந்த உறையாக உபயோகப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த முறையானது மிகவும் சாதாரணமானதும், செலவு குறைந்ததுமாகும், கிரியா ஊக்கி உறையினுள்ளே சிறப்பாக நிறுத்தப்பட்டாலும், இந்த முறை நொதியின் நிலைத்தன்மையைச்சார்ந்தது. இந்த முறையானது மருத்துவ அறிவியலில் மிகவும் பயன் படுத்தப்படுகிறது.

ஆதாரம்: தமிழ்நாடு ஆசிரியர் கல்வியியல் ஆராய்ச்சி மையம்