প্রকৃতিতে জৈব পলিমার কার্বোহাইড্রেটের বায়োডিগ্রেডেশন হয় কীভাবে?

এটি একটি প্রাকৃতিক প্রক্রিয়া যেখানে মাইক্রোঅর্গানিজম (যেমন ব্যাকটেরিয়া ও ছত্রাক) তাদের নিঃসৃত এনজাইমের সাহায্যে জটিল কার্বোহাইড্রেট পলিমারকে ভেঙে সরল শর্করা (যেমন – গ্লুকোজ) এবং শেষ পর্যন্ত কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂) ও পানি (H₂O)-তে রূপান্তরিত করে। এই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে জটিল জৈব পদার্থগুলো পুনরায় পরিবেশে ফিরে যায় এবং পুষ্টিচক্র পুনরায় সক্রিয় হয়।

এই প্রক্রিয়ায় কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ এনজাইম কাজ করে, যেমন –
1. অ্যামাইলেজ – স্টার্চ (পলিস্যাকারাইড) ভাঙে।
2. সেলুলেজ – সেলুলোজ (উদ্ভিদের কাঠামোগত উপাদান) ভাঙে।
3. গ্লাইকোসিডেজ – গ্লাইকোসাইডিক বন্ধন ভেঙে জটিল শর্করাকে সরল শর্করায় রূপান্তর করে।

গ্লাইকোসাইডিক বন্ড হলো একটি রাসায়নিক বন্ধন যা এক শর্করা অণুকে অন্য একটি শর্করা অণু (বা ভিন্ন কোনো অণু)-এর সাথে যুক্ত করে। এটি কার্বোহাইড্রেট পলিমারের মূল কাঠামো তৈরি করে। বায়োডিগ্রেডেশনের সময়, এনজাইমগুলো এই বন্ধন ভেঙে দেয়, ফলে পলিমার ধাপে ধাপে ছোট ইউনিটে ভেঙে যায়।

কার্বোহাইড্রেটের সম্পূর্ণ বায়োডিগ্রেডেশনের পর তৈরি হয় –
1. অ্যারোবিক অবস্থায় (অক্সিজেন উপস্থিত থাকলে) – কার্বন ডাই-অক্সাইড (CO₂) ও পানি (H₂O)।
2. অ্যানেরোবিক অবস্থায় (অক্সিজেন না থাকলে) – মিথেন (CH₄), অ্যালকোহল ও অন্যান্য জৈব যৌগও তৈরি হতে পারে।

প্রকৃতিতে কার্বোহাইড্রেটের বায়োডিগ্রেডেশন এত গুরুত্বপূর্ণ কারণ –
1. পুষ্টিচক্র বজায় রাখা – এটি কার্বন চক্রের গুরুত্বপূর্ণ ধাপ। মৃত উদ্ভিদ ও প্রাণীর দেহে সঞ্চিত কার্বন CO₂ আকারে বায়ুমণ্ডলে ফিরে যায়।
2. বর্জ্য ব্যবস্থাপনা – প্রাকৃতিকভাবে উদ্ভিজ্জ বর্জ্য পচিয়ে পরিবেশ পরিষ্কার রাখতে সাহায্য করে।
3. মাটি উর্বরতা বৃদ্ধি – জৈব পদার্থ ভেঙে মাটির পুষ্টিগুণ বাড়ায়।

কার্বোহাইড্রেটের বায়োডিগ্রেডেশনে ব্যাকটেরিয়া – Bacillus, Pseudomonas, Clostridium।
কার্বোহাইড্রেটের বায়োডিগ্রেডেশনে ছত্রাক – Trichoderma, Aspergillus, Penicillium — এরা সেলুলোজ ও স্টার্চ ভাঙতে অত্যন্ত কার্যকর।

কার্বোহাইড্রেট পলিমারের বিয়োজন প্রক্রিয়ার ধাপ –
1. বহিঃরসীয় এনজাইম নিঃসরণ – মাইক্রোঅর্গানিজম দেহের বাইরে এনজাইম নিঃসরণ করে।
2. পলিমার ভাঙ্গন – এই এনজাইম জটিল পলিমারকে অলিগোস্যাকারাইড বা ডিস্যাকারাইডে ভেঙে ফেলে।
3. শোষণ ও বিপাক – মাইক্রোঅর্গানিজম এই ছোট অণুগুলো শোষণ করে এবং কোষের ভেতরে আরও ভেঙে গ্লুকোজে রূপান্তর করে।
4. শক্তি উৎপাদন – শ্বসনের মাধ্যমে গ্লুকোজ CO₂ ও H₂O -তে ভেঙে শক্তি উৎপন্ন করে।