સમુદ્ર–રસાયણો

સમુદ્ર અને તેમાંની જૈવસૃદૃષ્ટિમાંથી મેળવાતાં રસાયણો. સમુદ્ર કરોડો જાતિઓ(species)નું ઉદ્ગમસ્થાન છે. આજ સુધી આમાંની બહુ જ થોડી જાતિઓનાં નિષ્કર્ષણ મેળવી તેઓની જૈવિક ક્રિયાશીલતા(biological activities)નો અભ્યાસ થયો છે. આમાંથી મળેલાં ઘણાં રસાયણોનું ઔષધ તરીકે વ્યાપારીકરણ પણ થયું છે અને ઘણાં ચિકિત્સા-અભ્યાસ (clinical studies) હેઠળ છે. સમુદ્રી જીવોમાંથી મળેલાં જૈવક્રિયાશીલ (bio-active) રસાયણો પ્રતિજીવી (antibiotic), પ્રતિસ્કંદક (anticoagulant), પ્રતિવ્રણ (antiulcer), વેદનાહર (analgesic), પ્રતિસ્થૂળતા (antilipemic), હૃદપેશી-ઉત્તેજક, અવનમક તથા રોધક ગુણધર્મો ઉપરાંત કીટનાશી તથા ફૂગનાશી પણ જણાયાં છે; પરંતુ આવાં સંયોજનો મુખ્યત્વે કૅન્સર-પ્રતિરોધી, વિષાણુ-પ્રતિરોધી તેમજ પ્રતિશોથજન્ય (anti-inflammatory) તરીકે વિકસાવાયાં છે.

મુખમાર્ગી વિષ (oral poison) સામાન્યત: નાના અણુઓનું બનેલું હોય છે, જ્યારે જીવવિષ (venom) સંકીર્ણ ઉત્સેચકોનું મિશ્રણ હોય છે. આ વિષ (toxin) પણ (આવા) ઉત્સેચકોનું સંકીર્ણ મિશ્રણ હોય છે. આ બધા પ્રકારના વિષ દરિયાઈ જીવોમાં મુખ્યત્વે પ્રતિરક્ષા-પ્રણાલી તરીકે મોજૂદ છે.

પૃથ્વીની સપાટીનો 3/4ભાગ એટલે લગભગ 71 % ભાગ સમુદ્રો આવરી લે છે. સમુદ્રનું કદ આશરે 1355 x 10⁶ ઘન કિમી. (325 x 10⁶ ઘન માઈલ) તથા તેનું દળ (mass) 1560 મિલિયન બિલિયન (1560 x 10⁶ x 10⁹  = 1560 x 10¹⁵) ટન છે. સમુદ્રોનું પૃષ્ઠીય ક્ષેત્રફળ (surface area) 365 મિલિયન ચોરસ કિમી. (141 x 10⁶  ચો.માઈલ) તેમજ પાણીના દળ(mass)ની સરાસરી ઊંડાઈ 3.78 કિમી. (2.35 માઈલ) હોય છે.

એક ધારણા મુજબ બધી જ વનસ્પતિસૃદૃષ્ટિમાંથી મેળવાતા ખોરાકનો 85 % હિસ્સો સામુદ્રિક વનસ્પતિમાંથી મળે છે. આ આશ્ચર્યજનક એટલા માટે લાગે છે કે સમુદ્રના ઉપલા સ્તરના લગભગ 45 મીટરમાં પ્રતિ ચોરસ કિલોમિટરે 2485 ટન વનસ્પતિ ઊગે છે. પૃથ્વી ઉપરની પ્રાણીસૃદૃષ્ટિ(animal life) (5,00,000 જાતિ, 30 સમુદાયો)નો 4/5 ભાગ પાણીમાં કે પાણી ઉપર જીવે/રહે છે.

દરિયાના પાણીનું વિશ્લેષણ કરતાં તેમાંથી કાર્બનિક ઍસિડો, સ્ટેરોલો, કેરોટિનોઇડો, કાર્બોદિત પદાર્થો, પ્રોટીનો, ચરબીજ પદાર્થો, પેપ્ટાઇડો, ઍમિનો-ઍસિડો, મુક્ત-સ્થિતિ ઉત્સેચકો તેમજ અન્ય સંયોજનો મળ્યાં છે. આ પદાર્થોનું પ્રમાણ તથા વિપુલતા દરિયામાં જુદાં જુદાં સ્થળોએ તેના વનસ્પતિ-સમૂહ તથા પ્રાણીજાતિ-સમૂહ અનુસાર બદલાતાં રહે છે. છેક 1963થી એ જાણીતું છે કે દરિયાના પાણીમાં પ્રતિજૈવિક (antibiotic) ગુણધર્મ હોય છે. દરિયાના પાણીમાં ઓગળેલાં કેટલાંક બાહ્ય ઉપાપચયજો (metabolites) અંત:સ્રાવો તરીકે કાર્ય કરે છે. આને માટે કીટ-આકર્ષકો (pheromones) તેમજ બાહ્ય અંત:સ્રાવ (ecto-hormone) શબ્દો ઉપયોગમાં છે.

આ દરિયાઈ જીવસૃદૃષ્ટિમાં એવા હજારો જીવો જાણીતા છે, જેમનામાં જૈવવિષાળુ (biotoxic) પદાર્થો રહેલા હોય છે. આમાંના 1 %થી પણ ઓછા પદાર્થોની જૈવિક ક્રિયાશીલતા તપાસાઈ છે. એક અંદાજ મુજબ દરિયાઈ-નીપજો ખોરાક તરીકે વાપરનારાઓમાં દર વરસે 30,000 લોકોને વિષાળુ અસર થાય છે, જેમાંના 20 %થી ઓછાનું નિદાન થાય છે અને તે માટેનાં ચોક્કસ હેતુકારકો શોધી શકાયાં છે.

દરિયાઈ ઔષધવિજ્ઞાન(marine pharmaceutical science)ની પ્રગતિ અતિશય ધીમી રહી છે; કારણ કે આમાં અનેક મુશ્કેલીઓ છે, જેવી કે (i) સુશિક્ષિત વિજ્ઞાનીઓનો અભાવ, (ii) વિજ્ઞાનના અનેક વિભાગોના સમન્વયનો અભાવ, (iii) આવા પદાર્થો પૂરતા પ્રમાણમાં મેળવવાની મુશ્કેલી, (iv) પ્રયોગશાળામાં તેના અભ્યાસ માટે સંવર્ધ (culture) બનાવવાની મુશ્કેલી, (v) આવા પદાર્થોના અપરિષ્કૃત નિષ્કર્ષ(crude extracts)ની કસોટી (screening) કરવાની સગવડનો અભાવ, (vi) ચોક્કસ સંયોજનોનાં અલગીકરણ, શુદ્ધીકરણ તથા અભિલક્ષણ(characterization)ની મુશ્કેલી, (vii) યોગ્ય પેટન્ટ મેળવવાની તકલીફ તથા (viii) તેનાં ખરીદ-વેચાણની અસુવિધા.

આ ઉપરાંત એકબીજાને આવરતાં અનેક ક્ષેત્રો, જેવાં કે પારિસ્થિતિકી (ecology), વિષ-વિજ્ઞાન (venomology), વર્ગિકી (taxonomy), માનવજાતીય વનસ્પતિશાસ્ત્ર (ethnobotany), ઔષધ-રસાયણવિજ્ઞાન (pharmaceutical chemistry), રોગાણુ-વિજ્ઞાન (pathology), સમુદ્રવિજ્ઞાન (oceanography) વગેરેનું સંકલન કરીને તેના અભ્યાસ દ્વારા ચોક્કસ જ્ઞાન તથા માહિતી મેળવવાની હોય છે.

સમુદ્ર-રસાયણો જેમાંથી મેળવવામાં આવે છે તેવાં ફૂગ અથવા કવક (fungi), જીવાણુઓ, સૂક્ષ્મ-શેવાળ (micro-algae), દરિયાઈ છોડવા, વાદળી (sponge, છિદ્રિષ્ઠ), નરમ પરવાળાં, પશ્ચબાહુ (opisthobrach), મૃદુકવચી (molluscs), બ્રાયોઝોઅન્સ (bryozoans), શૂલચર્મી (echinoderms), સમુદ્રી સસલાં (sea-hares), લઘુવલયક અથવા નૂપુરક (annelides), શંબુક અથવા ગોકળગાય (snail) વગેરેમાંથી આશરે 15,000થી વધુ સંયોજનો અલગ પાડી શકાયાં છે અને તેઓનું વર્ગીકરણ સ્રોત અનુસાર કરાયું છે; પરંતુ અહીં રાસાયણિક સંયોજનોના મુખ્ય વર્ગો અનુસાર તેમનું વર્ગીકરણ ચર્ચવામાં આવ્યું છે. સાગરમાંથી મળતી કુદરતી નીપજો અંગે 1969થી 1999 દરમિયાન લગભગ 300 પેટન્ટો લેવામાં આવી છે.

વિભાગ 1 : કાર્બનિક રસાયણો

(A) કાર્બોદિત પદાર્થો (carbohydrates) :

(1) અગાર (Agar) : તે રાતી શેવાળમાંથી નિષ્કર્ષણ દ્વારા મેળવાતો સૂકો શ્લેષ્મક નિષ્કર્ષ છે. તે મૃદુ રેચક તરીકે, નિલંબનકારી (suspending) અને પાયસીકારક (emulsifying agent) તરીકે મલમોમાં તથા સૌન્દર્ય-પ્રસાધનોમાં વપરાય છે. અગાર બે ઘટકો એગેરોસ (agarose) તથા એગેરોપેક્ટિન(agaropectin)નું બનેલું હોય છે. એગેરોસ એ 1, 3–β–D–ગ્લુકોઝ પ્રકારનો બહુલક છે, જ્યારે એગેરોપેક્ટિન 1, 3–β–D–ગેલેક્ટોઝ પ્રકારનો બહુલક છે.

(2) કેરાજીનાન (carrageenan) : રાતી શેવાળ Chondrus, Gigartina તથા Eucheuma પ્રજાતિમાંથી તે મેળવાય છે. ઇન્ફ્લુએન્ઝા ઉપર તેની પ્રતિ-વિષાણુ (anti-viral) ક્રિયાશીલતા હોય છે તથા કેટલાક પ્રકારમાં પ્રતિસ્કંદક ગુણ પણ હોય છે.

(3) આલ્જિનિક ઍસિડ તથા આલ્જિનેટો (Algenic acid & Algenates) : બદામી રંગની શેવાળ Laminaria, Fucus તથા Macrocystisમાંથી તે મેળવવામાં આવે છે. લેમીનરીન નામનો પૉલિસેકેરાઇડ પણ બદામી શેવાળમાંથી મળે છે, જે મેદસ્વીપણું ઘટાડવા ઉપયોગી છે, તેની પ્રતિસ્કંદક ક્ષમતા હિપારીન જેટલી હોય છે.

આલ્જિનેટ પ્રતિસ્કંદકો છે. તે રક્તસ્થંભક પદાર્થોમાં શોષક તરીકે વપરાય છે, જે પૃષ્ઠીય (surface) રક્તસ્રાવનું નિયમન કરે છે અને વિકિરણધર્મી આવિષાયન (intoxication) માટે ચોક્કસ ઉપયોગ ધરાવે છે.

આલ્જિનિક ઍસિડ છિદ્રપૂરક દ્રવ્ય (sizing material) તરીકે વસ્ત્રઉદ્યોગમાં, આસંજક સંરૂપણ(adhesive formulation)માં, સ્થાયીકારક તથા પાયસીકારક તરીકે ખાદ્યસામગ્રીમાં તથા સૌન્દર્ય-પ્રસાધનો અને ઔષધીય મલમોમાં આધાર માધ્યમ (base) તરીકે વપરાય છે.

સોડિયમ આલ્જિનેટ : માનવશરીરના જઠરાંત્ર માર્ગ(gastro-intestinal tract)માં રેડિયોસ્ટ્રૉન્શિયમની ગ્રહણમાત્રા(uptake)ને તે અટકાવી શકે છે. આ રેડિયોસ્ટ્રૉન્શિયમ-ગ્રહણ લગભગ નવમા ભાગ જેટલું અટકાવી શકાય છે. આ સંશોધન ખૂબ અગત્યનું સાબિત થયું છે, કારણ કે 90Sr સમસ્થાનિક ખૂબ જ જોખમી દ્રવ્ય છે, જે દીર્ઘજીવી વિખંડન નીપજો (long lived fission products) રૂપે ન્યૂક્લિયર શસ્ત્રો દ્વારા અવપાત (fall out) પામે છે. વિકિરણધર્મી Sr. આલ્જિનેટ સાથે સ્ટ્રૉન્શિયમ આલ્જિનેટની અદ્રાવ્ય જેલ (gel) જઠરાંત્ર માર્ગમાં બનાવે છે, જે મળ સાથે શરીરને કોઈ નુકસાન કર્યા વિના નીકળી જાય છે. આમ આલ્જિનેટ રેડિયોસ્ટ્રૉન્શિયમ વિષના અટકાવ માટે તથા ઉપચાર માટે વપરાય છે. હાડકામાં જામી ગયેલા રેડિયોસ્ટ્રૉન્શિયમનું આંતરડાંમાં પુન:સ્રવણ થતાં તે આલ્જિનેટ સાથે જોડાઈને મળ વાટે બહાર નીકળી જાય છે. તે શરીરમાંનાં અન્ય તત્ત્વો દા.ત., Ca, Na તથા Kની શરીરની જરૂરિયાતને અવળી અસર પહોંચાડતું નથી. સોડિયમ આલ્જિનેટનું કેલ્જિન (Kelgin), મેનુકોલ (Manucol) તથા મેનુટેક્સ (Manutex) નામે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન થાય છે.

(4) ચિટિન (chitin) : તે 1, 4-linked-N-Acetyl-Dglucosamine નામનો પૉલિસેકેરાઇડ બહુલક છે. ચિટિન મહાચિંગટ (lobster), જિંગા માછલી (shrimp) તથા કરચલાના બાહ્ય કંકાલતંત્ર(exo skeleton)માંથી મેળવવામાં આવે છે. વ્યાપારી ધોરણે તે કાયલાન (Kylan) તરીકે મળે છે. ઔષધમાં તે પસંદગીના બંધક (binding agent) તરીકે કેટલાક ઉત્સેચકો સાથે વપરાય છે. ચિટિન ઉપર ઍસિડની પ્રક્રિયા દ્વારા ચિટોસાન (Chitosan) બનાવવામાં આવે છે, જે ઘા ઝડપથી રૂઝવવામાં મદદ કરે છે.

સલ્ફેટેડ પૉલિસેકેરાઇડો (Sea Algae Extracts – S.A.E.) પ્રતિ-વિષાણુ ઔષધોમાં તથા HIVના ચેપથી બચવા વપરાય છે. ઔષધ તરીકે Fucoidan નામનું રસાયણ વપરાય છે, જે AZT (azido-thymidine) સાથે યોગવાહી (સહકારી, synergistic) અસર કરે છે. HIV ચેપથી બચવા માટે પૉલિસલ્ફેટો યોનિમાર્ગ માટેની દવાઓ(vaginal formulation)માં વપરાય છે.

(B) એલિફેટિક ઍસિડ તથા વ્યુત્પન્નો :

ચોખ્ખા પાણીમાં થતી તથા દરિયાઈ શેવાળ/લીલ(આલ્ગી)માં મુક્ત ઍસિડો રહેલા હોય છે; જેમાં અસંતૃપ્તતાનું વિવિધ પ્રમાણ હોય છે. ચરબીજ ઍસિડ-ઘટક ધરાવતાં લેમિનેરિયા (Laminaria), સારગેસ્સમ (Sargassum), પોર્ફાયરા (Porphyra) તથા કોડિયમ (Codium) વગેરે પ્રજાતિઓમાંથી મળતા જીવાણુનાશકો તેમાં રહેલા એક્રિલિક ઍસિડ-ઘટકને કારણે આ ગુણધર્મ દર્શાવે છે. ઘણા પ્રકારની શેવાળમાંથી મળતા ડાઇમિથાઇલ-b-પ્રોપિયોથેટિનનું જૈવ-સંશ્લેષણીય વિઘટન થતાં એક્રિલિક ઍસિડ બને છે.

બહુ-અસંતપ્તતાવાળા ચરબીજ ઍસિડો જેવાં કે લિનોલિક ઍસિડ, gલિનોલિક ઍસિડ, હોમોgલિનોલિક ઍસિડ, એરાચિડોનિક ઍસિડ [CH3(CH2)4(CH = CHCH2)4(CH2)2COOH] વગેરે પ્રતિસ્થૂળતાકારકો (anti lipemic or hypocholesterolemic) છે તથા લોહીમાંથી કૉલેસ્ટેરોલનું પ્રમાણ ઘટાડે છે.

પ્રોસ્ટાગ્લેન્ડિન (Prostaglandin) અથવા પ્રોસ્ટેનાઇડ વીસ કાર્બન ધરાવતા ઑક્સિજનયુક્ત અસંતૃપ્ત ઍસિડ છે; જે C20 સરળ શૃંખલાવાળાં ચરબીજ ઍસિડ(એરાચિડોનિક તથા આઇકોસાટ્રાઇનોઇક ઍસિડ)ના જૈવ-સંશ્લેષણ દ્વારા બને છે. પ્રોસ્ટાગ્લેન્ડિન મેળવવાની કાચી સામગ્રી તરીકે પરવાળાં વપરાય છે.

બ્રોમિનયુક્ત સંયોજનો : દરિયાઈ શેવાળમાંથી Laureatin નામના ચક્રીય ઈથર-સંયોજન ઉપરાંત નીચેનાં રસાયણો પણ મળ્યાં છે :

5-બ્રોમો3, 4-ડાઇહાઇડ્રૉક્સિ બેન્ઝાલ્ડિહાઇડ, 3, 4-ડાઇબ્રોમો-5-હાઇડ્રૉક્સિ મિથાઇલ કેટેકોલ, 2, 2-ડાઇમિથૉક્સિ4, 6, 3´, 5-ટેટ્રાબ્રોમોડાઇફિનાઇલઈથર.

આ સંયોજનો પ્રતિજીવાણ્વીય (antimicrobial) ગુણ દર્શાવે છે.

(C) સ્ટેરૉઇડ તથા ટર્પિન :

સામાન્ય રીતે ભૂમિ ઉપરનાં જનાવરોમાં મળે છે તેમ સાગરનાં પ્રાણીઓમાં પણ કૉલેસ્ટેરોલ તથા તેના સંબંધિત સ્ટેરૉઇડ હોય છે; પરંતુ કેટલાક સમુદ્રી જીવોમાં કેટલાક વિશિષ્ટ સ્ટેરૉઇડ જણાયા છે. લીલી શેવાળમાં આઇસોફ્યુકોસ્ટેરોલ તથા સિટોસ્ટેરોલ મુખ્ય સ્ટેરોલ ઘટક તરીકે મળ્યાં છે. ફ્યુકોસ્ટેરોલ તથા તેનો C₂0 ઍપિમર સાર્ગાસ્ટેરોલ કેટલીય બદામી શેવાળ(Fucus, Sargassum, Laminaria પ્રજાતિ)માં મુખ્ય સ્ટેરૉઇડ તરીકે હોય છે. રાતી શેવાળમાં કૉલેસ્ટેરોલ ભાગ્યે જ જોવા મળતો હોય છે.

આ ઉપરાંત ગોર્ગોસ્ટેરોલ (C₃0 સ્ટેરૉઇડ), એકાનસ્ટેરોલ, ક્રસ્ટેકડાઇસોન, હૉલોથુરિન (કૅન્સર પ્રતિરોધી) દરિયાઈ કકુમ્બરમાંથી મળ્યાં છે.

પ્રતિજીવાણ્વીય ગુણ ધરાવતા દ્વિ- તથા સેસ્ક્વી-ટર્પિન દરિયાઈ જોવામાંથી મેળવાયાં છે. આમાં યુનિસિન (eunicin), ક્રેસિન (crassin), એપ્લાઇસિન (aplysin) તથા લૉરેન્સિન (laurencin) મુખ્ય છે.

દરિયાઈ સસલાં (hares) પ્રજાતિ એપ્લાઇસિયામાંથી નીકળતાં (ઉપર દર્શાવેલાં) રસાયણોની ઉંદર ઉપર પક્ષઘાતની અસર જણાઈ છે. આ ઉપરાંત સ્પૉન્જિયાડાયોલ (spongiadiol) તથા આઇસો-સ્પૉન્જિયાડાયોલ ફ્યુરાનોડાઇટર્પિન દ્રવ્યો છે. 5, 6-ઇપોક્સિલિટોસ્ટેરોલ મૃદુ પરવાળામાંથી મળે છે, જે પ્રતિ-અતિશ્વેતકોશિક રક્તતા અટકાવે છે.

ડાઇટર્પિન્સ લૅક્ટોનમાં સોલેનોલાઇડ A-F તથા બ્રિયાન્થિન (Brianthein) V, Y, Z પણ મળ્યાં છે.

સેસ્ક્વીટર્પિનમાં એવેરોલ તથા એવેરોન મળ્યાં છે, જે પ્રતિસૂત્રીવિભાજક (antimitotic) છે તથા દરિયાઈ વાદળી-(Dysidea avara)માંથી મળે છે.

પરવાળાં તથા વાદળીમાં લેટ્રુનક્યુલિન (latrunculin) નામનો બૃહત્ ચક્રીય (મેક્રોસાઇક્લિક) ટ્રાઇટર્પિન આલ્કેલૉઇડ હોય છે.

આ સિવાય ઝોનારોલ, આઇસોઝોનારોલ તથા ઝોનારોન નામના ક્વિનોન-સંયોજનો પણ સમુદ્રી જીવોમાંથી મળે છે.

(D) નાઇટ્રોજનયુક્ત સંયોજનો :

મોટાભાગની કુદરતી નીપજોમાં જેમ નાઇટ્રોજન હોય છે, તે રીતે સમુદ્રી જીવોમાંથી નાઇટ્રોજન ધરાવતાં એવાં ઘણાં રસાયણો મળ્યાં છે, જે ઔષધીય ગુણ ધરાવે છે.

સાદાં એમાઇન્સ, કોલીન વ્યુત્પન્નો, બિટેઇન, ક્રિયેટિનીન તથા ગ્વાનિડીન સંયોજનો નીચલા પ્રકારના અપૃષ્ઠવંશી સમુદ્રી જીવો, સંધિપાદ (arthropods) તથા પૃષ્ઠવંશી જીવોમાંથી મળ્યાં છે. ઉદા., સૌથી સાદો ચતુર્થક એમાઇન, ટેટ્રામિથાઇલ એમોનિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ (ટેટ્રામાઇન) 1923માં સમુદ્રફળ(sea anemone)માંથી મળી આવેલો, જે ત્યારબાદ ગુહાંત્રો(coelenterates)માંથી પણ મેળવાયો છે. આ રસાયણ(ટેટ્રામાઇન)ને લીધે પક્ષઘાતનો હુમલો થાય છે. મૃદુકવચી (molluscs) દ્વારા નિપજાવાતા પક્ષઘાતનું કારણ આ રસાયણ સાથે સંબંધિત છે. નીચે એવાં કેટલાંક સંયોજનો તથા તેમના સ્રોત દર્શાવ્યાં છે :

	Neptunea (મૃદુકવચી)     certhritica (પક્ષઘાત થાય)
	દરિયાઈ (વાદળી) અપૃષ્ઠવંશીમાંથી (હૃદય-ધબકારા ઘટાડે છે.)
	બદામી શેવાળ (આલ્ગી) (Laminariaceae) (રક્તચાપ ઘટાડે છે તથા પ્રતિસ્થૂળતાકારક છે.)
	લઘુવલયક (annelid) (મધ્યચેતાતંત્ર ઉપર અસરકારક)
	સમુદ્રી લઘુવલયક(annelid)માંથી (નિકોટીન સાથે સંબંધિત) જંતુઘ્ન.
	રાતી શેવાળમાંથી કૃમિહર (vermifuge)
	હવાઈની પાહુ માછલીમાંથી (રુધિરલયન ક્રિયાશીલતા)
	વાદળી(verongia)માંથી એડ્રિનાઅર્ગિક જેવો (adrenergic), કોલીનઅર્ગિક (cholinergic) ગુણધર્મ.
	Gonyaulax catanella સમુદ્રી જીવમાંથી નીકળતું આ ટૉક્સિન કોકેઇન કરતાં 105 ગણું વધુ સક્રિય છે અને 1 મિગ્રા. લેતાં માનવી મૃત્યુ પામે છે.
	ક્રીપ્ટોથેરિયા નામની વાદળીમાંથી. હર્પિસ સિમ્લેક્ષ ઉપર અકસીર.

(E) પ્રતિજીવકો (antibiotics) :

વાદળીમાંથી મળતા પ્રતિજીવી ગુણ ધરાવતાં સંયોજનો હજી સુધી ચિકિત્સકીય અજમાયશ (clinical trials) સુધી પહોંચી શક્યાં નથી; છતાં પ્રતિજીવાણુ સક્રિયતા દર્શાવતાં નીચેનાં રસાયણો વાદળીમાંથી મેળવાયાં છે : એરોથિયૉનિન (aerothionin), ડાઇબ્રૉમૉફાકેલિન (Dibromophakellin), ઑરૉઇડિન (Oroidin).

આ ઉપરાંત સિફેલોસ્ફોરિન સંયોજનો પણ મળ્યાં છે. દરિયાઈ જીવોમાંથી મળતાં ઍમિનો ગ્લાયકોસાઇડ પ્રતિજીવીઓમાં ઇસ્ટામાયસિન (istamycin) A તથા B ગ્રામ-પોઝિટિવ તથા ગ્રામ-નેગેટિવ જીવાણુ વધતા અટકાવે છે.

(F) પેપ્ટાઇડો તથા ડેપ્સિપેપ્ટાઇડો :

આ સંયોજનોમાં ઍમિનો ઍસિડ તથા હાઇડ્રૉક્સિ ઍસિડ બંને એકસાથે હોવાને કારણે તે પેપ્ટાઇડ તથા લૅક્ટોન ગુણધર્મ ધરાવે છે.

કેરિબિયન કંચુકી (tunicate) ટ્રાઇડેમ્નસ સોલિડમમાંથી મેળવાયેલ ડાઇડેમ્નિન (didemnin) b કૅન્સર ઉપર અન્ત:પાત્ર (in vitro) તથા અંતર્જીવી (in vivo) પ્રયોગોમાં ખૂબ શક્તિશાળી (potent) સંયોજન છે. તે પ્રતિવિષાણુ તથા પ્રતિરક્ષા-દાબક (immunosuppressive) અસર પણ ધરાવે છે. કૅન્સરના ઉપચાર માટેના તેના પ્રયોગો ફેઝ II ઉપર પહોંચ્યા છે.

એક્ટાસિડિન્સ (ectascidins) પણ પ્રતિઅર્બુદ ગુણધર્મી છે.

આ ઉપરાંત પાટેલ્લામાઇડ (Patellamide) D, પાટેલ્લાઇડ તથા સાઇક્લોડેપ્સીપેપ્ટાઇડ ડોલાસ્ટિન (Dolastin) પણ અસરકારી ઔષધો જણાયાં છે.

(G) મેક્રોલાઇડો તથા પૉલિઈથરો :

બ્રાયોઝોઅન બ્યુગ્યુલા નેરિટિના અને સંબંધિત સમુદ્રી જાતિઓમાંથી 26 સભ્ય ધરાવતાં મેક્રૉસાઇક્લિક (બૃહત્-ચક્રીય) લૅક્ટોનની શ્રેણી અલગ પાડી શકાઈ છે. આમાંથી બ્રાયોસ્ટેટિન-I તથા II પ્રતિશ્વેતરક્તતા (antileukemic) ગુણ દર્શાવે છે. મૅક્રોસાઇક્લિક ઈથર બિસ્ટ્રાટીન્સ (bistratenes) બ્રાયોસ્ટેટિન કરતાં પણ વધુ અસરકારક જણાયું છે. આનો સંબંધિત ચક્રીય પેપ્ટાઇડ પાટેલ્લામાઇડ D પણ મેળવાયો છે. અગાઉ દર્શાવેલા છે તે ચક્રીય ડેપ્સીપેપ્ટાઇડ ડોલાસ્ટીન પણ અતિશ્વેતરક્તતા ઉપર અકસીર જણાયો છે. હેલિકોન્ડ્રીન B ડી.એન.એ. ઉપર પ્રતિક્રિયા કરતો પદાર્થ જણાયો છે.

(H) પ્રકીર્ણ સંયોજનો :

(i) વિષમચક્રીય ઍરોમૅટિક બ્રોમો-સંયોજનો ઍપ્લાઇસીન તથા ઍપ્લાઇસિનોલ દરિયાઈ સસલા(Aplysia kurodai)માંથી મેળવાયાં છે.

(ii) જીવ-વિષ (venoms) કાર્ડિયૉઍક્ટિવ સ્ટેરોલ બ્યુફેલિન.

(iii) આવિષ (toxin) ગોનિયોલાક્સ (સાક્સિટૉક્સિન), હોમારિન, મ્યુરેક્ષીન, ઓકાઇડિક ઍસિડ, wકોનોટૉક્સિન પેલિટૉક્સિન, બ્રેવેટૉક્સિન વગેરે કવચમાછલીનાં વિષ છે. હાલમાં નીચેનાં આવિષ પણ મળી આવ્યાં છે : ડિસ્કોર્હાબ્ડિન (1986), માઇકેલેમાઇડ (1988), પેટિયામાઇન (1991), કૅલિક્યુલિનામાઇડ (1997), સ્વિનહોલાઇડ (1997).

(iv) કીટ-આકર્ષકો (pheromones) તથા બાહ્ય અંત:સ્રાવો (ectohormones) : બોનેલિન-બોનેલિયા વિરિડસમાંથી, ફર્ટિલિઝિન સાગરગોટા તથા શૂલચર્મીમાંથી મળતો ફેરોનોન.

(v) ક્વિનોન : ઝોનારોલ, ઝોનારોન, એવેરોન ઉપરાંત SS-228 R તથા SS-228 Y પ્રતિજીવીઓ પણ ક્વિનોન છે.

સારણી 1 : વિવિધ રોગલક્ષણના ઉપચાર માટે હાલમાં પ્રાયોગિક ધોરણે વિકસાવાઈ રહેલ દરિયાઈ કુદરતી નીપજો તથા તેનાં વ્યુત્પન્નો

સ્રોત    સંયોજન        રોગ-લક્ષણ     ચિકિત્સા-

                        પ્રયોગના

                        તબક્કા (ફેઝ)

શંકુ શંબુક      ઝિકોનોટાઇડ    દીર્ઘકાલી દર્દ   III

(cone snail)           (chronic pain)

કંચુકી (tunicate)       ઇક્ટેનાસ્સિડિન 743    કૅન્સર  III

કંચુકી  એપ્લાઇડીન    કૅન્સર  II

કંચુકી  ડિડેમ્નિન B     કૅન્સર  II

દરિયાઈ સસલો ડોલાસ્ટેટિન 10 કૅન્સર  II

(sea hare)

દરિયાઈ સસલો LU 103793    કૅન્સર  II

બ્રાયૉઝોઅન    બ્રાયોસ્ટૅટિન-I   કૅન્સર  II

શાર્ક    સ્ક્વેલામાઇન લેક્ટેટ    કૅન્સર  II

        (squalamine

        lactateamino

        steroid)

વાદળી (sponge)      IPL 576092   શોથ તથા દમ  I

        (સ્ટેરોલ)

નરમ પરવાળાં મિથોપ્ટેરોસિન  શોથ તથા ઘા   I

દરિયાઈ જીવ   GTS-21 (એના-        આલ્ઝાઇમર તથા       I

એમ્ફિપૉરસ     બેસિન સંયોજન)        છિન્નચિત્તવિકાર

લૅક્ટિફ્લોરસ

દરિયાઈ સ્લગ  ડોલાસ્ટેટીન-10 કૅન્સર  II

(sea slug)

ઉત્ક્ષેપ (sea    યોન્ડેલિસ (આઇસો-     કૅન્સર  III

squirt) ક્વિનોલિન વ્યુત્પન્ન)

આ ઉપરાંત આયનવાહિકાલક્ષી (targeting ion channels) સંયોજનોમાં

w  કોનોટૉક્સિન        કૅલ્શિયમ રોધક તરીકે

k  કોનોટૉક્સિન પોટૅશિયમ ચેનલ રોધક તરીકે

m  કોનોટૉક્સિન        સોડિયમ ચેનલ રોધક તરીકે વપરાય છે.

ઉત્સેચકલક્ષી સંયોજનોમાં બ્રાયોસ્ટેટિનો, સાઇટોનેમિન, સૂક્ષ્મનલિકા અવરોધી (microtubule-interfering) એજન્ટ તરીકે ડિસ્કોડર્મોલાઇડ નામનો પૉલિકિટાઇડ, ડોલાસ્ટેટિન, હેલિકોનડ્રિન B ઉપયોગમાં આવી રહ્યાં છે.

વિભાગ 2 : અકાર્બનિક રસાયણો

રસાયણવિજ્ઞાનીઓ અનુસાર સમુદ્રજળમાં લગભગ 96.5 % શુદ્ધ પાણી તથા 3.5 % ઓગળેલા ક્ષારો છે. આ ક્ષારોમાં લગભગ 60 પ્રાકૃતિક તત્ત્વોના ક્ષારો છે, પરંતુ તેમાંનાં 99 % તો છ તત્ત્વો  ક્લોરિન, સોડિયમ, મૅગ્નેશિયમ, ગંધક (સલ્ફેટ રૂપે), કૅલ્શિયમ તથા પોટૅશિયમ હોય છે.

સાગરજળમાં રહેલાં છ તત્ત્વોનું પ્રમાણ (આશરે)

તત્ત્વ	પ્રતિશત	ટન/ઘન માઇલ	તત્ત્વ	પ્રતિશત	ટન/ઘન માઇલ
ક્લોરિન	55.02	89,500,000	મૅગ્નેશિયમ	3.68	6,400,000
સોડિયમ	30.60	49,500,000	કૅલ્શિયમ	1.17	1,900,000
ગંધક (સલ્ફેટ)	7.71	4,200,000	પોટૅશિયમ	1.13	1,800,000

આમ, 4.2 ઘન કિલોમિટર સમુદ્રજળમાં 15.1 કરોડ ટન ક્ષારો ઓગળેલા છે. (આખા) વિશ્વના બધા સાગરોનાં પાણીમાં એટલો ઓગળેલો ક્ષાર છે કે જો તેમને પાણીમાંથી બહાર કાઢીને મહાદ્વીપો ઉપર ફેલાવી દેવામાં આવે તો તેની સપાટી (સ્તર) 150 મીટરથી પણ જાડી બની જાય. સમુદ્રજળમાં સોડિયમ-લવણોનું પ્રમાણ સૌથી વધુ લગભગ 80 % છે; તેમાં પણ અધિકતમ સોડિયમ ક્લોરાઇડ (મીઠું) છે. ભાવનગરસ્થિત નમક-સંશોધન સંસ્થા 1961થી સમુદ્રી રસાયણોના સંશોધનમાં કાર્યરત છે.

સમુદ્રજળમાં કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન, ઑક્સિજન અને વિરલ (rare) વાયુઓ ઓગળેલા હોય છે; જેથી તેને વાયુમંડલીય વાયુઓનું સંતૃપ્ત દ્રાવણ કહી શકાય; જોકે પાણીમાં આ વાયુઓની દ્રાવ્યતા ઓછી છે, પરંતુ સૌથી વધુ પ્રમાણ ઑક્સિજન વાયુનું છે.

પાણીમાં ઓગળેલા ક્ષારોના પ્રમાણને ‘લવણતા’ રૂપે માપવામાં આવે છે. પ્રતિહજાર ભાગ પાણીમાં ઓગળેલાં લવણોના પ્રમાણને લવણતા (salinity) કહે છે. (શરત એટલી કે પાણીમાંના કુલ કાર્બોનેટોને ઑક્સાઇડમાં, કુલ બ્રોમાઇડો તથા આયોડાઇડોને ક્લોરાઇડમાં પરિવર્તિત કરવામાં આવે તથા બધા કાર્બનિક પદાર્થોને ઑક્સીકૃત કરી લેવામાં આવે.) સાગર-લવણતા માપવા ક્લોરિનને અધિકૃત રસાયણ તરીકે લેવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે કોઈ પણ પાણીના નમૂનાની ‘ક્લોરિનતા’ (chlorinity) એ દર્શાવે છે કે તેના એક કિગ્રા. પાણીમાં કેટલા ગ્રામ ક્લોરિન, બ્રોમીન, આયોડિન હાજર છે. પ્રયોગો દ્વારા પાણીની લવણતા તથા ક્લોરિનતાનો સીધો સંબંધ નક્કી કરવામાં આવ્યો છે :

લવણતા = 0.03 + 1.805 x ક્લોરિનતા

ક્લોરિનતા તથા લવણતા બંને એક કિગ્રા. પાણીમાં તેના ગ્રામમાં દર્શાવાય છે. આ વ્યક્ત કરવા માટે એક સરળ રીત શોધાઈ છે અને તેને રૂપે લખવામાં આવે છે, જેનો અર્થ છે પ્રતિ-સહસ્રાંશ (અથવા per mille).

સમુદ્રતલ નીચે દબાયેલા ખનિજભંડારોમાં પેટ્રોલિયમ, કોલસો ઉપરાંત અન્ય ખનિજોમાં ગંધક ઉપરાંત લોહ, ટીન, નિકલ તથા તાંબાના અયસ્કોના ભંડાર છે, જે તળની નીચે 30થી 2400 મીટર ઊંડાઈએ આવેલા છે. અનેક સાગરોનાં તળ ચૂનાયુક્ત (calcarious) દ્રવ્યોનાં બનેલાં છે.

સમુદ્રતલ ઉપરની જમાવટો : આવી મહત્ત્વની જમાવટોમાં મુખ્યત્વે ધાત્વિક પિંડ(metallic nodules)નો સમાવેશ થાય છે.

સમુદ્રતળ ઉપર આના સ્તરો નથી હોતા, પરંતુ તે વીખરાયેલા પડેલા મળી આવે છે. આ નાના નાના બટાટા જેવડા અનિયમિત આકારના (પણ અધિકાંશે ગોળાકાર) પિંડો દ્વારા ઊંડા સાગરોના તળનું લગભગ 4.7 કરોડ વર્ગ કિલોમિટર ક્ષેત્ર ઢંકાયેલું છે. આવા પિંડોની શોધ સૌપ્રથમ ચેલૈયા અભિયાન દ્વારા થઈ હતી. આ પિંડોમાં મગેનીઝનું પ્રમાણ 25 %થી 50 % હોય છે. આ પિંડોને પ્રથમ ‘મૅંગેનીઝ પિંડ’ કહેતા, પણ તેમાં લોહ, તાંબું, કોબાલ્ટ, નિકલ, ક્રોમિયમ, સીસું વગેરેના ક્ષારો પણ હાજર હોવાથી આવા પિંડોને બહુધાત્વિક પિંડ કહેવામાં આવે છે. આવા પિંડ કોઈ સમુદ્રી જંતુના અવશેષ ઉપર ભિન્ન ભિન્ન ધાતુઓનાં લવણોના થર જામવાથી બને છે. આ ક્ષાર જામી જવાની ગતિ ખૂબ ધીમી 1થી 2 મિલીમીટર પ્રતિ 1,000 (એક હજાર) વર્ષ હોય છે. એક અનુમાન મુજબ વિભિન્ન સાગરોના તળ ઉપર લગભગ 1,70,000 કરોડ ટન બહુધાત્વિક પિંડો વીખરાયેલા પડ્યા છે. પ્રશાંત મહાસાગરના તળ ઉપરના બહુધાત્વિક પિંડોનું પ્રમાણ એટલું મોટું છે કે તેનાથી વિશ્વની મૅંગેનીઝની જરૂરિયાત 4 લાખ વર્ષ સુધી અને તાંબાની 6 હજાર વર્ષ સુધી પૂરી થઈ શકશે. આ સાથે જ 20,700 કરોડ ટન લોખંડ, 11,300 કરોડ ટન સીસું, 2,500 કરોડ ટન મૅગ્નેશિયમ પણ મળી શકે. હિંદી મહાસાગરના તળ ઉપર આવા પિંડો તેની સપાટીથી 3.5થી 6 કિલોમીટર નીચે લગભગ 1 કરોડ 50 લાખ વર્ગ કિલોમીટર ક્ષેત્રમાં વીખરાયેલા પડ્યા છે અને પ્રતિવર્ષ લગભગ એક કરોડ ટન જેટલા પાછા નવા બનતા જાય છે.

લગભગ 30 વર્ષ અગાઉ સમાચારપત્રોમાં આવા પિંડો વિશે સમાચાર પ્રકાશિત થયેલા. ભારતના સંશોધનજહાજ ‘ગવેષણી’નો ઉપયોગ કરીને પ્રસિદ્ધ સમુદ્રવિજ્ઞાની તથા રાષ્ટ્રીય સમુદ્રવિજ્ઞાન સંસ્થાના તે વેળાના નિયામક ડૉ. એસ. ઝેડ. કાસિમના નેતૃત્વ નીચે કોઈ પ્રકારની વિદેશી સહાય વગર 26 જાન્યુઆરી 1981ના રોજ હિંદી મહાસાગરના તળમાંથી બહુધાત્વિક પિંડોના નમૂનાઓ મેળવાયા હતા. આ બહુધાત્વિક પિંડ કાળા, ઘેરા ભૂરા રંગના આશરે 8 સેમી. લંબાઈ તથા 200 ગ્રામ વજનના હોય છે. તેની સંકેન્દ્રિતતા 5 કિગ્રા. પ્રતિ વર્ગમીટર છે. તેમાં મૅંગેનીઝ 15.5 % તથા લોહ 13.7 % હોય છે. અન્ય ધાતુઓ ઓછા પ્રમાણમાં મળે છે.

ભારત સરકારે પણ મધ્ય હિંદ મહાસાગરના થાળા(Central Indian Ocean Basin)માં તેને ફાળવવામાં આવેલા 1,50,000 ચોકિમી. વિસ્તારમાંથી બહુધાત્વિક પિંડોના નિર્ધારણ (assessment), ખનન તથા તેમાંથી ધાતુઓના નિષ્કર્ષણ માટે બહુધાત્વિક પિંડોના કાર્યક્રમ [Polymetallic Nodules (PMN) Programme] તરીકે ઓળખાતો એક રાષ્ટ્રીય કાર્યક્રમ તૈયાર કર્યો છે. 1987માં ભારતને પ્રથમ ‘Pioneer Investor’ તરીકેનું સ્થાન પ્રાપ્ત થયું તે પછી આ પિંડોના સર્વેક્ષણ (survey) અને અન્વેષણ (exploration) પર, પિંડોના ખનન માટેની ટૅક્નૉલૉજીના વિકાસ પર, નિષ્કર્ષણ-ધાતુકર્મ (extractive metallurgy) વગેરે પર ભારત સરકારે ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે. આ માટે 6,000 મી.ની ઊંડાઈએ કામ આપે તેવી અને 25,000 ટન જેટલા પિંડોની ખનનક્ષમતા ધરાવતી ખનનપ્રણાલીની ડિઝાઇન જર્મનીની યુનિવર્સિટી ઑવ્ સીગેનના સહકારથી તૈયાર કરી છે. આ અંગે રોજના 500 કિગ્રા. PMNનું પ્રક્રમણ કરી શકે તેવો આરંભિક (pilot) પ્લાન્ટ માર્ચ 2003માં હિંદુસ્તાન ઝિંક લિ., ઉદેપુર ખાતે કાર્યાન્વિત કરવામાં આવ્યો છે. વળી દુર્ગાપુર ખાતે આવેલ સેન્ટ્રલ મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટે PMN કાર્યક્રમના ભાગ રૂપે ROV (Remotely Operable Vehicle) પણ વિકસાવેલ છે.

જ. પો. ત્રિવેદી