मानव कल्याण में सूक्ष्मजीव | Microbes in Human Welfare

Hemant Verma

18 May, 2026

घरेलू उत्पाद औद्योगिक उपयोग वाहितमल उपचार जैव उर्वरक

मानव कल्याण में सूक्ष्मजीव
(Microbes in Human Welfare)

सूक्ष्मजीव केवल बीमारियाँ नहीं फैलाते, बल्कि वे हमारे दैनिक जीवन, भोजन और पर्यावरण को बेहतर बनाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

अदृश्य मित्र (Invisible Friends)

सूक्ष्मजीव हर जगह मौजूद हैं - मिट्टी में, पानी में, हवा में और हमारे शरीर के अंदर भी।

प्रस्तावना और घरेलू उत्पादों में सूक्ष्मजीव

सूक्ष्मजीव (Microbes) पृथ्वी पर जैविक प्रणालियों के प्रमुख घटकों में से एक हैं। जहाँ एक ओर कुछ सूक्ष्मजीव पौधों और जानवरों में बीमारियाँ पैदा करते हैं, वहीं दूसरी ओर अधिकांश सूक्ष्मजीव मनुष्य के लिए अत्यधिक उपयोगी (Useful) होते हैं। इनका उपयोग हम अपने घरों से लेकर बड़े उद्योगों तक में करते हैं।

रोजमर्रा के घरेलू उत्पाद

दही (Curd)

दूध को दही में बदलने का काम लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया (LAB), जैसे Lactobacillus द्वारा किया जाता है। LAB दूध की शर्करा (लैक्टोज) को किण्वित (Ferment) करके लैक्टिक एसिड बनाता है, जो दूध के प्रोटीन (कैसीन) को जमा देता है (Coagulates)।
लाभ: LAB दूध की पोषण गुणवत्ता में सुधार करता है क्योंकि यह विटामिन B₁₂ की मात्रा को बढ़ा देता है। यह हमारे पेट में बीमारी पैदा करने वाले रोगाणुओं को भी रोकता है।

आटा / गूंथा हुआ आटा (Dough)

डोसा और इडली बनाने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला आटा बैक्टीरिया द्वारा किण्वित किया जाता है। ब्रेड बनाने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले आटे को बेकर्स यीस्ट (Baker's Yeast - Saccharomyces cerevisiae) का उपयोग करके किण्वित किया जाता है। आटे का फूला हुआ (Puffed-up) रूप किण्वन के दौरान CO₂ गैस के निकलने के कारण होता है।

पनीर (Cheese) और टोडी (Toddy)

टोडी (Toddy): यह दक्षिणी भारत के कुछ हिस्सों में एक पारंपरिक पेय है जो ताड़ (Palm) के पेड़ के रस को किण्वित करके बनाया जाता है।

पनीर (Cheese): पनीर सबसे पुराने खाद्य पदार्थों में से एक है जिसमें सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया गया था। विभिन्न प्रकार के पनीर अपनी बनावट, स्वाद और स्वाद के लिए जाने जाते हैं।

• स्विस चीज़ (Swiss cheese): इसमें बड़े-बड़े छेद Propionibacterium shermanii नामक बैक्टीरिया द्वारा भारी मात्रा में CO₂ के उत्पादन के कारण होते हैं।

• रॉकफोर्ट चीज़ (Roquefort cheese): इसे एक विशिष्ट कवक (Fungi - Penicillium roqueforti) को इसके ऊपर उगाकर पकाया जाता है, जो इसे एक विशेष स्वाद देता है।

औद्योगिक उत्पादों में सूक्ष्मजीव (Industrial Products)

उद्योगों में भी पेय (Beverages) और एंटीबायोटिक्स (Antibiotics) जैसे कई उत्पादों को संश्लेषित करने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया जाता है। औद्योगिक स्तर पर उत्पादन के लिए सूक्ष्मजीवों को बहुत बड़े बर्तनों में उगाया जाता है जिन्हें किण्वक (Fermentors) कहा जाता है।

1. किण्वित पेय (Fermented Beverages)

सूक्ष्मजीवों, विशेषकर यीस्ट (Saccharomyces cerevisiae) का उपयोग प्राचीन काल से वाइन, बीयर, व्हिस्की, ब्रांडी या रम जैसे पेय पदार्थों के उत्पादन के लिए किया जाता रहा है। इस उद्देश्य के लिए, इसी यीस्ट (जिसे यहाँ ब्रेवर यीस्ट / Brewer's yeast कहा जाता है) का उपयोग माल्टेड अनाज और फलों के रस को किण्वित करके इथेनॉल (Ethanol / Alcohol) बनाने के लिए किया जाता है।
(वाइन और बीयर बिना आसवन (Without distillation) के बनाए जाते हैं, जबकि व्हिस्की, ब्रांडी और रम किण्वित शोरबे के आसवन (Distillation) द्वारा बनाए जाते हैं)।

2. प्रतिजैविक (Antibiotics)

एंटीबायोटिक्स सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पादित रासायनिक पदार्थ हैं जो अन्य (रोग पैदा करने वाले) सूक्ष्मजीवों को मार सकते हैं या उनकी वृद्धि को रोक सकते हैं। 20वीं सदी की यह सबसे महत्वपूर्ण खोजों में से एक है।

पेनिसिलिन (Penicillin) की खोज

अलेक्जेंडर फ्लेमिंग (Alexander Fleming) ने गलती से (Chance discovery) पेनिसिलिन की खोज की थी जब वे Staphylococci बैक्टीरिया पर काम कर रहे थे। उन्होंने देखा कि एक मोल्ड (कवक) Penicillium notatum एक रसायन स्रावित कर रहा था जो बैक्टीरिया को मार रहा था।
बाद में, इसकी पूरी क्षमता एक प्रभावी एंटीबायोटिक के रूप में अर्न्स्ट चेन (Ernst Chain) और हावर्ड फ्लोरी (Howard Florey) द्वारा स्थापित की गई। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान अमेरिकी सैनिकों के इलाज के लिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया था। इस खोज के लिए 1945 में फ्लेमिंग, चेन और फ्लोरी को नोबेल पुरस्कार दिया गया।

3. रसायन, एंजाइम और अन्य जैव सक्रिय अणु (Chemicals & Enzymes)

सूक्ष्मजीव का नाम	सूक्ष्मजीव का प्रकार	उत्पाद (Product)
Aspergillus niger	कवक (Fungus)	सिट्रिक अम्ल (Citric acid)
Acetobacter aceti	जीवाणु (Bacterium)	एसिटिक अम्ल (Acetic acid)
Clostridium butylicum	जीवाणु (Bacterium)	ब्यूटिरिक अम्ल (Butyric acid)
Lactobacillus	जीवाणु (Bacterium)	लैक्टिक अम्ल (Lactic acid)

एंजाइम (Enzymes)

• लाइपेस (Lipases): इनका उपयोग डिटर्जेंट योगों में किया जाता है और ये कपड़े धोने में तैल के धब्बों (Oily stains) को हटाने में मददगार होते हैं。
• पेक्टिनेज और प्रोटीएज: घर पर बनाए गए रस की तुलना में बोतलबंद रस अधिक साफ दिखते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि बोतलबंद रसों को पेक्टिनेज और प्रोटीएज के उपयोग से साफ (Clarified) किया जाता है।

चिकित्सा अणु (Bioactive Molecules)

• स्ट्रेप्टोकाइनेज (Streptokinase): Streptococcus बैक्टीरिया द्वारा निर्मित। इसका उपयोग 'क्लॉट बस्टर' (Clot buster) के रूप में उन रोगियों की रक्त वाहिकाओं से थक्के हटाने के लिए किया जाता है जिन्हें दिल का दौरा (Myocardial infarction) पड़ा हो。
• साइक्लोस्पोरिन ए (Cyclosporin A): कवक Trichoderma polysporum से उत्पादित। यह अंग प्रत्यारोपण (Organ transplant) रोगियों में प्रतिरक्षा-दमनकारी (Immunosuppressive) एजेंट के रूप में प्रयोग किया जाता है。
• स्टैटिन (Statins): यीस्ट Monascus purpureus से उत्पन्न। यह रक्त कोलेस्ट्रॉल (Blood cholesterol) कम करने वाले एजेंट के रूप में काम करता है।

वाहितमल उपचार में सूक्ष्मजीव (Sewage Treatment)

शहरों में हर दिन बड़ी मात्रा में अपशिष्ट जल (Wastewater) उत्पन्न होता है। इस अपशिष्ट जल का प्रमुख घटक मानव मल (Human excreta) है। इस नगरपालिका अपशिष्ट जल को वाहितमल (Sewage) भी कहा जाता है। इसमें बड़ी मात्रा में कार्बनिक पदार्थ (Organic matter) और रोगजनक सूक्ष्मजीव होते हैं। इसे सीधे नदियों या नालों में नहीं छोड़ा जा सकता। इसे कम प्रदूषणकारी बनाने के लिए सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट (STPs) में उपचारित किया जाता है।

1. प्राथमिक उपचार (Primary Treatment)

यह मुख्य रूप से भौतिक (Physical) प्रक्रिया है। इसमें निस्पंदन (Filtration) और अवसादन (Sedimentation) के माध्यम से सीवेज से बड़े और छोटे कणों को भौतिक रूप से हटाया जाता है।
तैरता हुआ कचरा अनुक्रमिक निस्पंदन द्वारा हटा दिया जाता है। फिर ग्रिट (मिट्टी और छोटे कंकड़) को अवसादन द्वारा हटा दिया जाता है। जो ठोस पदार्थ नीचे बैठ जाते हैं वे प्राथमिक आपंक (Primary sludge) बनाते हैं, और जो ऊपर तैरता है उसे बहिःस्राव (Effluent) कहते हैं।

2. द्वितीयक उपचार (Secondary / Biological Treatment)

प्राथमिक बहिःस्राव (Effluent) को बड़े वातन टैंकों (Aeration tanks) में ले जाया जाता है जहाँ इसे लगातार हिलाया जाता है और हवा पंप की जाती है।

फ्लॉक्स (Flocs) का निर्माण: हवा मिलने से उपयोगी वायवीय (Aerobic) रोगाणुओं की जोरदार वृद्धि होती है। ये बैक्टीरिया फंगल तंतुओं के साथ जुड़कर जालीदार संरचनाएं बनाते हैं जिन्हें फ्लॉक्स (Flocs) कहते हैं।

BOD में कमी: बढ़ते हुए ये रोगाणु बहिःस्राव में मौजूद कार्बनिक पदार्थों (Organic matter) का एक बड़ा हिस्सा खा जाते हैं। यह बहिःस्राव की BOD (Biochemical Oxygen Demand) को काफी कम कर देता है। (BOD जितना अधिक होगा, पानी उतना ही अधिक प्रदूषित होगा)।

सक्रियित आपंक (Activated Sludge): जब BOD पर्याप्त रूप से कम हो जाता है, तो बहिःस्राव को एक सेटलिंग टैंक (Settling tank) में भेजा जाता है, जहाँ 'फ्लॉक्स' नीचे बैठ जाते हैं। इस नीचे बैठे हुए हिस्से को सक्रियित आपंक (Activated sludge) कहते हैं। (इसका थोड़ा सा हिस्सा वापस वातन टैंक में इनोक्यूलम/स्टार्टर के रूप में डाल दिया जाता है)।

अवायवीय आपंक पाचित्र (Anaerobic Sludge Digester): बचे हुए अधिकांश आपंक को बड़े टैंकों में पंप किया जाता है। यहाँ अन्य प्रकार के बैक्टीरिया (जो अवायवीय/Anaerobic रूप से बढ़ते हैं) आपंक में मौजूद बैक्टीरिया और कवक को पचा (Digest) लेते हैं। इस पाचन के दौरान, मीथेन (CH₄), हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) जैसी गैसों का मिश्रण उत्पन्न होता है। ये गैसें बायोगैस (Biogas) बनाती हैं।

उपचार के बाद द्वितीयक बहिःस्राव को आमतौर पर नदियों और नालों जैसे प्राकृतिक जल निकायों में छोड़ दिया जाता है। पर्यावरण और वन मंत्रालय ने हमारे देश की प्रमुख नदियों को प्रदूषण से बचाने के लिए गंगा कार्य योजना (Ganga Action Plan) और यमुना कार्य योजना (Yamuna Action Plan) शुरू की है।

बायोगैस उत्पादन में सूक्ष्मजीव (Microbes in Biogas Production)

बायोगैस मुख्य रूप से मीथेन (Methane - CH₄) युक्त गैसों का एक मिश्रण है, जो माइक्रोबियल गतिविधि द्वारा उत्पन्न होती है और इसका उपयोग ईंधन (ईंधन के रूप में ग्रामीण क्षेत्रों में खाना पकाने और रोशनी के लिए) के रूप में किया जा सकता है।

मिथेनोजेन्स (Methanogens) और गोबर गैस

कुछ बैक्टीरिया, जो सेल्यूलोज युक्त सामग्री पर अवायवीय (Anaerobically) रूप से बढ़ते हैं, बड़ी मात्रा में मीथेन, CO₂ और H₂ का उत्पादन करते हैं। इन जीवाणुओं को सामूहिक रूप से मिथेनोजेन्स (Methanogens) कहा जाता है, और ऐसा ही एक सामान्य जीवाणु Methanobacterium है।

ये बैक्टीरिया मवेशियों (Cattle) के रूमेन (Rumen - पेट का एक हिस्सा) में भी पाए जाते हैं। मवेशियों के भोजन में मौजूद बहुत सारा सेल्यूलोज रूमेन में मौजूद इन जीवाणुओं द्वारा तोड़ा जाता है। इसलिए, मवेशियों का मल, जिसे गोबर (Dung) कहा जाता है, इन जीवाणुओं में बहुत समृद्ध होता है।

गोबर का उपयोग बायोगैस के उत्पादन के लिए किया जाता है, जिसे आमतौर पर गोबर गैस (Gobar gas) कहा जाता है। भारत में बायोगैस उत्पादन की तकनीक मुख्य रूप से IARI (भारतीय कृषि अनुसंधान संस्थान) और KVIC (खादी एवं ग्रामोद्योग आयोग) के प्रयासों से विकसित की गई थी।

जैव नियंत्रण कारक के रूप में सूक्ष्मजीव (Biocontrol Agents)

कृषि में कीटों (Pests) और बीमारियों को नियंत्रित करने के लिए जैविक तरीकों (Biological methods) के उपयोग को जैव नियंत्रण (Biocontrol) कहा जाता है। आधुनिक समाज में, रसायनों (Chemicals) - कीटनाशकों (Insecticides) और शाकनाशियों (Pesticides) के बढ़ते उपयोग से मनुष्य और पर्यावरण दोनों को भारी नुकसान हो रहा है। जैविक खेती में, कीटों को पूरी तरह से 'खत्म' नहीं किया जाता है, बल्कि उन्हें एक प्रबंधनीय स्तर (Manageable level) पर रखा जाता है।

भृंग (Ladybird) और ड्रैगनफ्लाई

लाल और काले निशानों वाला भृंग (Ladybird) एफिड्स (Aphids) से छुटकारा पाने के लिए अत्यधिक उपयोगी है, और ड्रैगनफ्लाई (Dragonflies) का उपयोग मच्छरों (Mosquitoes) से छुटकारा पाने के लिए किया जाता है।

बैसिलस थुरिंजिएंसिस (Bt)

तितली की इल्लियों (Caterpillars) को नियंत्रित करने के लिए Bacillus thuringiensis (Bt) बैक्टीरिया का उपयोग किया जाता है। ये सूखे बीजाणुओं (Spores) के रूप में पैकेट में उपलब्ध हैं, जिन्हें पानी में मिलाकर पौधों पर छिड़का जाता है। इल्लियां इन्हें खाती हैं, तो उनके आंत में विषाक्त पदार्थ (Toxin) निकल जाता है और कीट मर जाते हैं। (जेनेटिक इंजीनियरिंग द्वारा अब पौधों में ही Bt जीन डाल दिया गया है, उदा: Bt कपास / Bt Cotton)।

ट्राइकोडर्मा (Trichoderma)

पौधों की बीमारियों के उपचार के लिए Trichoderma कवक (Fungi) का उपयोग किया जाता है। ये जड़ पारिस्थितिकी तंत्र (Root ecosystems) में पाए जाने वाले मुक्त-जीवी कवक हैं। वे कई पौधों के रोगजनकों के खिलाफ प्रभावी जैव-नियंत्रक हैं।

बकुलोवायरस (Baculoviruses)

ये ऐसे वायरस हैं जो कीड़ों और अन्य आर्थ्रोपोड्स (Insects and other arthropods) पर हमला करते हैं। जैव नियंत्रण एजेंटों के रूप में उपयोग किए जाने वाले अधिकांश बकुलोवायरस Nucleopolyhedrovirus जीनस के अंतर्गत आते हैं। ये उत्कृष्ट प्रजाति-विशिष्ट (Species-specific), संकीर्ण स्पेक्ट्रम (Narrow spectrum) कीटनाशक हैं। इनका पौधों, स्तनधारियों, पक्षियों या यहाँ तक कि गैर-लक्ष्यित (Non-target) कीड़ों पर कोई नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ता है (IPM - Integrated Pest Management के लिए आदर्श)।

जैव उर्वरक के रूप में सूक्ष्मजीव (Biofertilisers)

रासायनिक उर्वरकों (Chemical fertilisers) पर भारी निर्भरता पर्यावरण के लिए एक बड़ी समस्या बन गई है। इसलिए, जैविक खेती (Organic farming) की ओर रुख किया जा रहा है। जैव उर्वरक (Biofertilisers) ऐसे जीव हैं जो मिट्टी की पोषण गुणवत्ता (Nutrient quality) को समृद्ध (Enrich) करते हैं। जैव उर्वरकों के मुख्य स्रोत बैक्टीरिया, कवक और सायनोबैक्टीरिया हैं।

1. जीवाणु (Bacteria)

राइजोबियम (Rhizobium): यह फलीदार (Leguminous) पौधों की जड़ों में ग्रंथियां (Nodules) बनाता है और वायुमंडलीय नाइट्रोजन को स्थिर (Fix) करता है (सहजीवी)।
मुक्त-जीवी (Free-living): मिट्टी में रहने वाले Azospirillum और Azotobacter भी नाइट्रोजन को स्थिर करते हैं, जिससे मिट्टी में नाइट्रोजन सामग्री बढ़ जाती है।

2. कवक (Fungi) - माइकोराइजा

कवक पौधों की जड़ों के साथ सहजीवी संबंध (Symbiotic association) बनाते हैं जिसे माइकोराइजा (Mycorrhiza) कहते हैं (उदा: Glomus जीनस)।
कवक मिट्टी से फास्फोरस (Phosphorus) को अवशोषित करता है और इसे पौधे को देता है। इसके अलावा, यह जड़ रोगजनकों के खिलाफ प्रतिरोध और सूखे (Drought) के प्रति सहनशीलता प्रदान करता है।

3. सायनोबैक्टीरिया (Cyanobacteria)

ये ऑटोट्रॉफिक रोगाणु हैं, जिनमें से कई वायुमंडलीय नाइट्रोजन को स्थिर कर सकते हैं।
उदा: Anabaena, Nostoc, Oscillatoria। धान के खेतों (Paddy fields) में, सायनोबैक्टीरिया महत्वपूर्ण जैव उर्वरक के रूप में काम करते हैं। इसके अलावा, ये मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ भी जोड़ते हैं।

अध्याय का संपूर्ण सारांश (Chapter Summary)

सूक्ष्मजीव न केवल बीमारियाँ फैलाते हैं, बल्कि मानव जीवन को आसान और बेहतर बनाने में एक अविश्वसनीय भूमिका निभाते हैं। खाद्य उत्पादन से लेकर पर्यावरण संरक्षण तक, वे हमारे 'अदृश्य मित्र' हैं।

घरेलू उपयोग

दही (LAB), ब्रेड (यीस्ट), और स्विस/रॉकफोर्ट चीज़ बनाने में।

औद्योगिक उपयोग

पेनिसिलिन (Antibiotic), स्ट्रेप्टोकाइनेज (Clot buster), स्टैटिन (Cholesterol कम करने वाला)।

वाहितमल व बायोगैस

फ्लॉक्स द्वारा BOD कम करना। मिथेनोजेन्स द्वारा मीथेन गैस (गोबर गैस) का उत्पादन।

जैव नियंत्रण व उर्वरक

Bt (कीटों को मारना) और माइकोराइजा (Glomus) तथा राइजोबियम (जैव उर्वरक)।