સંવર્ધન (સૂક્ષ્મજીવશાસ્ત્ર)

સંવર્ધન (સૂક્ષ્મજીવશાસ્ત્ર) : સજીવો, સજીવોની પેશીઓ અથવા તેમના કોષોને પ્રયોગશાળામાં યોગ્ય પોષણ તેમજ વાતાવરણ પૂરું પાડી, તેમની સંખ્યામાં વૃદ્ધિ તેમજ વિકાસ સાધવાની પદ્ધતિઓ.

કોઈ પણ સજીવને જ્યારે સુયોગ્ય પોષણ તેમજ તે પોષણના પાચન માટે અનુકૂળ વાતાવરણ મળી રહે, ત્યારે તેના કદ તેમજ તેની સંખ્યામાં વધારો થાય છે. કુદરતી અવસ્થામાં જ્યારે આ પ્રકારની અનુકૂળતાઓ પ્રાપ્ત થાય, ત્યારે જ સજીવો વૃદ્ધિ પામતાં હોય છે. અલબત્ત, કુદરતી વૃદ્ધિ દરમિયાન જે તે સજીવની જૈવિક જરૂરિયાત પ્રમાણેનાં બધાં જ પોષક દ્રવ્યો યોગ્ય માત્રામાં મળી રહે, એ શક્ય હોતું નથી. વળી આસપાસનું વાતાવરણ પણ દરેક રીતે વૃદ્ધિપોષક હોય જ, એવી અપેક્ષા રાખી ન શકાય.

આથી, કોઈ પણ પ્રકારની સજીવપ્રણાલી જ્યારે સંશોધન માટે કે પછી વ્યવહારુ ઉપયોગ માટે મોટી સંખ્યામાં જરૂરી હોય, ત્યારે અગાઉ કરેલા અભ્યાસના આધારે તેના પોષણ માટે જરૂરી એવા ઘટકો ચોક્કસ પ્રમાણમાં પાણી સાથે મેળવી, બનાવવામાં આવતા મિશ્રણને સંવર્ધન-માધ્યમ કહેવામાં આવે છે. આ માધ્યમ જે તે સમયની જરૂરિયાત મુજબ ઘન અથવા પ્રવાહી અવસ્થામાં હોય છે. માધ્યમને તેની ઍસિડ-બેઇઝ-સાંદ્રતા-pH, આસૃતિ, ક્ષારોના પ્રમાણ વગેરેને લક્ષમાં રાખી, સુનિયોજિત કરવામાં આવે છે. આ પ્રકારનાં મોટાભાગનાં માધ્યમોમાં હવામાં રહેલાં અનિચ્છનીય સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ વૃદ્ધિ પામી, તેમની પોષણક્ષમતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરી શકે છે. આથી સંવર્ધન-માધ્યમોનું નિર્જંતૂકરણ યોગ્ય પદ્ધતિ દ્વારા કરી, તેમાં ફરીથી હવા દાખલ ન થઈ શકે એ રીતે તેમને સુરક્ષિત રાખવામાં આવે છે. જરૂર પડ્યે જેમનું સંવર્ધન કરવાનું છે, એવા કોષો અથવા પેશીઓને સંવર્ધન-માધ્યમમાં કાળજીપૂર્વક ઉમેરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન માધ્યમમાં હવામાંના અનિચ્છનીય એવા સૂક્ષ્મજીવાણુઓ દાખલ ન થઈ જાય, એનો ખાસ ખ્યાલ રાખવામાં આવે છે. માધ્યમમાં જીવાણુઓને ઉમેર્યા બાદ તેમને યોગ્ય તાપમાને ચોક્કસ સમયગાળા માટે રાખવામાં આવે છે, જે દરમિયાન વૃદ્ધિ પામતી જૈવિક પ્રણાલીને જરૂરી એવાં પોષક દ્રવ્યો સરળતાથી ઉપલબ્ધ થાય છે. આ અવસ્થામાં વૃદ્ધિનો દર, કુદરતી અવસ્થામાં થતી વૃદ્ધિ કરતાં ઊંચો હોઈ, જે તે પ્રણાલી ટૂંક સમયમાં, મોટી સંખ્યામાં મળી રહે છે. વ્યાપારી ધોરણે કે મોટા પાયે સૂક્ષ્મજીવોનું સંવર્ધન કરવું હોય તો સંવર્ધન પદ્ધતિમાં ખાસ સ્વયંસંચાલિત પદ્ધતિઓ અપનાવવામાં આવે છે, જેની વિગતો આ મુજબ છે :

કેટલાક સંજોગોમાં આ રીતે થતી તબક્કાવાર વૃદ્ધિ ઇચ્છનીય નથી હોતી. આવા સમયે ઉપયોગમાં લેવાતી વૈકલ્પિક સંવર્ધનપદ્ધતિ દ્વારા સંવર્ધનની ક્રિયા સતત ચાલુ રાખી શકાય છે. આ પ્રકારની પદ્ધતિને સતત સંવર્ધન કહેવામાં આવે છે.

સતત સંવર્ધન પદ્ધતિનો મુખ્ય સિદ્ધાંત, સંવર્ધન-માધ્યમમાં જમા થતા હાનિકારક પદાર્થોને દૂર કરી, માધ્યમમાં પોષક દ્રવ્યોનું પ્રમાણ જાળવી રાખવાનો છે. આ માટે વપરાતાં ઉપકરણોમાં એવી સુવિધા હોય છે કે નિયત સમયાંતરે સંવર્ધન-ટાંકીમાંથી થોડું માધ્યમ બહાર કાઢી, તેની જગ્યાએ તાજું માધ્યમ ભરી શકાય. આમ કરવાથી માધ્યમમાંના હાનિકારક ઘટકોના પ્રમાણમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે અને એ જ સમયે માધ્યમની પોષણક્ષમતા ફરીથી સમતુલિત થાય છે. આ સમગ્ર કાર્યપ્રણાલી કમ્પ્યૂટર-સંચાલિત હોય છે. સંવર્ધન-માધ્યમમાં વૃદ્ધિ પામતા કોષોની સંખ્યા અને/અથવા માધ્યમના કોઈ ચોક્કસ ઘટકની સાંદ્રતાને સતત માપતાં રહી, ચોક્કસ તબક્કે માધ્યમને નિયત પ્રમાણમાં દૂર કરી, એટલા જ પ્રમાણમાં તાજું માધ્યમ ઉમેરવામાં આવે છે. આ રીતે સંવર્ધનની ક્રિયા લાંબી અવધિ સુધી ચાલુ રાખી શકાતી હોવાથી આ પદ્ધતિને ‘સતત સંવર્ધન’ના નામે ઓળખવામાં આવે છે.

સંવર્ધન માટે અનેક પ્રકારનાં માધ્યમો તેમજ વિવિધ પદ્ધતિઓ ઉપલબ્ધ છે. યોગ્ય માધ્યમ અને પદ્ધતિની પસંદગી મુખ્યત્વે જેમનો ઉછેર કરવો હોય, તે કોષો/પેશીઓ તેમજ સંવર્ધનના હેતુના આધારે કરવામાં આવે છે.

પીયૂષ મ. પંડ્યા