মৌলিক প্রাকৃতিক জৈব যৌগ! রাসায়নিক কীটনাশকের প্রতিরোধ ক্ষমতার প্রযুক্তিগত প্রতিবন্ধকতা দূরীকরণ!

একারিসাইড হলো এক শ্রেণীর কীটনাশক যা কৃষি, শিল্প এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি প্রধানত কৃষি মাকড়সা, অথবা গবাদি পশু বা পোষা প্রাণীর গায়ের এঁটেল পোকা নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়। প্রতি বছর মাকড়সার উপদ্রবের কারণে বিশ্ব ব্যাপক ক্ষতির সম্মুখীন হয়। জাতিসংঘের খাদ্য ও কৃষি সংস্থার মতে, বিশ্বের ৮০ শতাংশ গবাদি পশুর পাল এঁটেল পোকা দ্বারা আক্রান্ত, যার ফলে বিশ্বে বছরে আনুমানিক ৭.৩ বিলিয়ন ডলারের অর্থনৈতিক ক্ষতি হয়। দক্ষিণ আমেরিকায়, Mononychellus planki McGregor (Acari: Tetranychidae) নামক মাকড়সা দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত সয়াবিন গাছের ফলন প্রায় ১৮.২৮% কমে যায়। চীনে, প্রায় ৪ কোটি একর লেবু জাতীয় ফসলও Panonychus citri (McGregor) দ্বারা আক্রান্ত। তাই, বিশ্বজুড়ে একারিসাইডের চাহিদা প্রতি বছর বাড়ছে। ২০১৮ সালে মাকড়নাশক বাজারের শীর্ষ আটটি পণ্য হলো: স্পাইরোডিক্লোফেন, স্পাইরোমেথিকোন, ডায়াফেনথিইউরন, বাইফেনাজেট, পাইরিডাবেন, প্রোপারজাইট, হেক্সিথায়াজক্স এবং ফেনপাইরোক্সিমেট। এগুলোর মোট বিক্রয়মূল্য ছিল ৫৭২ মিলিয়ন মার্কিন ডলার, যা মাকড়নাশক বাজারের ৬৯.১%। ২০২৫ সালের মধ্যে এই বাজারের আকার ২ বিলিয়ন মার্কিন ডলারে পৌঁছাবে বলে আশা করা হচ্ছে। বিশ্বব্যাপী আবাদযোগ্য জমির পরিমাণ হ্রাস, জনসংখ্যা বৃদ্ধি, প্রাকৃতিক পণ্যের চাহিদা বৃদ্ধি এবং টেকসই কৃষি পদ্ধতির চাহিদা বৃদ্ধির কারণে মাকড়নাশকের বাজারের আকার আরও বড় হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।
বিশ্বব্যাপী মাইটনাশক বাজারের বিশ্লেষণে দেখা যায় যে, লাল মাকড়সা, প্যানক্ল সাইট্রাস এবং প্যানোনিকাস উর্মি হলো ক্ষতিকর মাইট প্রজাতির মধ্যে অর্থনৈতিকভাবে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রজাতি, যা বাজারের ৮০%-এরও বেশি অংশ দখল করে আছে। অন্যান্য সম্পর্কিত মাইটগুলো হলো সিউডো স্পাইডার মাইট (প্রধানত খাটো মাকড়সা), রাস্ট মাইট এবং গল ও হর্সফ্লাই মাইট। সাইট্রাস, আঙুর, সয়াবিন, তুলা এবং ভুট্টাসহ শাকসবজি ও ফল হলো প্রধান ফসল, যেগুলোতে মাইটনাশক প্রয়োগ করা হয়।
তবে, স্পাইডার মাইট এবং প্যানক্ল মাইটের মতো তৃণভোজী মাকড়ের সংক্ষিপ্ত জীবনচক্র, পার্থেনোজেনেসিস, অনন্য বিপাকীয় কৌশল এবং শক্তিশালী পরিবেশগত অভিযোজন ক্ষমতার কারণে, মাইটনাশকের প্রতি তাদের প্রতিরোধ ক্ষমতা দ্রুত বৃদ্ধি পেয়েছে। রিপোর্ট করা ১২টি প্রতিরোধী আর্থ্রোপডের মধ্যে ৩টিই হলো মাইট। মাইটনাশকের বিশ্বব্যাপী প্রয়োগের ক্ষেত্রে, অর্গানোফসফেট, কার্বামেট, অর্গানোক্লোরিন এবং পাইরেথ্রয়েডের মতো প্রচলিত রাসায়নিক মাইটনাশকগুলো এখনও প্রভাবশালী অবস্থানে রয়েছে। সাম্প্রতিক বছরগুলোতে, বাইফেনাজেট এবং অ্যাসিটাফেনাকের মতো উচ্চ-কার্যকারিতা সম্পন্ন মাইটনাশক বাজারে এলেও, মাইটনাশকের সমগোত্রীয়করণের সমস্যাটি এখনও গুরুতর। এই মাইটনাশকগুলোর দীর্ঘমেয়াদী এবং অবৈজ্ঞানিক ব্যবহারের ফলে, বেশিরভাগ তৃণভোজী মাকড় বাজারে থাকা রাসায়নিক মাইটনাশকগুলোর প্রতি বিভিন্ন মাত্রার প্রতিরোধ ক্ষমতা গড়ে তুলেছে এবং সেগুলোর কার্যকারিতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। অন্যদিকে, পরিবেশগত বিষয়গুলির প্রতি ক্রমবর্ধমান মনোযোগ এবং জৈব কৃষির ক্ষেত্র ক্রমান্বয়ে প্রসারিত হওয়ার ফলে, বিশ্ব বাজারে ফসল সুরক্ষার জন্য প্রাকৃতিক পণ্যের চাহিদা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। অতএব, নিরাপদ, কার্যকর, পরিবেশবান্ধব, প্রাকৃতিক শত্রুদের জন্য কম ক্ষতিকর এবং সহজে প্রতিরোধ ক্ষমতা তৈরি হয় না এমন নতুন জৈব মাকড়নাশকের উদ্ভাবন অত্যাবশ্যক হয়ে পড়েছে।
এর ভিত্তিতে, চীনের জৈব সম্পদের সুবিধাসমূহের পূর্ণ সদ্ব্যবহার করে জৈব মাকড়নাশকের গবেষণা ও উন্নয়ন এবং প্রয়োগকে উৎসাহিত করার জন্য শিল্প ও শিল্প উন্নয়নের জরুরি প্রয়োজন রয়েছে।

১. ভেরাট্রোট্রল অ্যালকালয়েডের গবেষণার পটভূমি

হেলিবোর, যা মাউন্টেন অনিয়ন বা ব্ল্যাক হেলিবোর নামেও পরিচিত, একটি বহুবর্ষজীবী ঔষধি উদ্ভিদ। চীনের একটি স্থানীয় কীটনাশক উদ্ভিদ হওয়ায়, লোকেরা প্রায়শই এর বৃদ্ধির মৌসুমে এর কন্দ তুলে এনে ভেজে একটি মৃদু ক্বাথ তৈরি করে ভেড়া, ছাগল, গরু এবং অন্যান্য গৃহপালিত পশুকে ঠান্ডা জলে ধৌত করতে এবং মাছির লার্ভা ও অন্যান্য পরজীবী দমনে ব্যবহার করে। এরপর গবেষকরা দেখতে পান যে হেলিবোর অন্যান্য কীটপতঙ্গ দমনেও ভালো কার্যকর। উদাহরণস্বরূপ, ভেরাট্রাম কন্দ থেকে প্রাপ্ত ইথাইল অ্যাসিটেট নির্যাস প্লুটেলা জাইলোস্টেলার দ্বিতীয় ও তৃতীয় ইনস্টার লার্ভার উপর ভালো কীটনাশক কার্যকারিতা দেখায়, অন্যদিকে ভেরাট্রল অ্যালকালয়েড নির্যাস জার্মান তেলাপোকার পূর্ণাঙ্গ ও চতুর্থ ইনস্টার লার্ভার উপর একটি নির্দিষ্ট প্রাণঘাতী প্রভাব ফেলে। একই সাথে, গবেষকরা আরও দেখতে পান যে ভেরাট্রাম কন্দ থেকে প্রাপ্ত বিভিন্ন নির্যাসের ভালো মাইটনাশক কার্যকারিতা রয়েছে, যার মধ্যে ইথানল নির্যাস > ক্লোরোফর্ম নির্যাস > এন-বিউটানল নির্যাস।
তবে, সক্রিয় উপাদানগুলো কীভাবে নিষ্কাশন করা যায় তা একটি কঠিন সমস্যা। চীনা গবেষকরা সাধারণত ভেরাট্রাম রাইজোম থেকে সক্রিয় পদার্থ পেতে অ্যামোনিয়া-অ্যালকালাইজড ক্লোরোফর্ম আল্ট্রাসনিক নিষ্কাশন, জল নিষ্কাশন, ইথানল পারকোলেশন নিষ্কাশন এবং সুপারক্রিটিক্যাল CO2 নিষ্কাশন পদ্ধতি ব্যবহার করেন। এদের মধ্যে, অ্যামোনিয়া-অ্যালকালাইজড ক্লোরোফর্ম আল্ট্রাসনিক নিষ্কাশন পদ্ধতিতে নিষ্কাশনের হার তুলনামূলকভাবে বেশি হলেও প্রচুর পরিমাণে বিষাক্ত দ্রাবক ক্লোরোফর্ম ব্যবহৃত হয়; জল নিষ্কাশন পদ্ধতিতে অনেকবার নিষ্কাশন করতে হয়, এতে জলের ব্যবহার বেশি এবং নিষ্কাশনের হার কম। ভেরাট্রোলিন অ্যালকালয়েড নিষ্কাশনের জন্য সুপারক্রিটিক্যাল CO2 নিষ্কাশন পদ্ধতিতে কেবল নিষ্কাশনের হারই বেশি নয়, সক্রিয় উপাদানগুলোও অক্ষত থাকে, এবং প্রাপ্ত পণ্যের ঔষধি গুণ ও সক্রিয় উপাদানের বিশুদ্ধতাও ব্যাপকভাবে উন্নত হয়। এছাড়াও, CO2 অ-বিষাক্ত এবং দ্রাবক-মুক্ত অবশিষ্টাংশ মানবদেহ ও পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর নয়, যা প্রচলিত নিষ্কাশন পদ্ধতির কারণে সৃষ্ট পরিবেশ দূষণ কমাতে পারে এবং উদ্ভিদের ঔষধি গুণের জন্য অন্যতম সেরা নিষ্কাশন ও পৃথকীকরণ প্রযুক্তি হিসেবে তালিকাভুক্ত হয়েছে। তবে, ঝুঁকিপূর্ণ উৎপাদন প্রক্রিয়া ও উচ্চ ব্যয় এর ব্যাপক শিল্প প্রয়োগে বাধা সৃষ্টি করে।
২. ভেরাট্রোট্রল অ্যালকালয়েডের গবেষণা ও উন্নয়ন অগ্রগতি
ভেরাট্রামের নিষ্কাশন প্রযুক্তির উপর গবেষণা। সহ-নিষ্কাশন প্রযুক্তিটি মূলত ঐতিহ্যবাহী চীনা ভেষজ উপাদান ভেরাট্রামের উপর ভিত্তি করে তৈরি, যার সাথে প্রাকৃতিক ভেষজ উপাদান যুক্ত করা হয়। ভেরাট্রোটিন এবং অন্যান্য একাধিক সক্রিয় উপাদান একসাথে প্রস্তুত করা হয় এবং একই সাথে, বিভিন্ন দ্রাবক ব্যবহার করে ভেষজ উপাদানগুলোকে পর্যায়ক্রমে নিষ্কাশন করা হয়, যাতে ভেষজ উপাদানগুলোর কার্যকরী সক্রিয় উপাদানগুলোর পরিশোধন এবং অধঃক্ষেপণ সর্বোচ্চ পর্যায়ে পৌঁছায়। একই ব্যাচের কাঁচামাল থেকে ভিন্ন বা একই ধরনের কার্যকারিতা সম্পন্ন যৌগের গ্রুপ উপাদানসমূহ পাওয়া যায়। এটি ভেষজ কাঁচামালের ব্যবহার হার উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে, উৎপাদন খরচ কমায় এবং বাজারের প্রতিযোগিতা সক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে।
ভেরাট্রামের সক্রিয় উপাদানগুলোর কার্যপ্রণালীর উপর গবেষণা। ভেরাট্রল রাইজোম নির্যাস হলো এক প্রকার মিশ্রণ, যাতে ভেরাট্রল, রেসভেরাট্রল, ভেরাট্রোটিন, সাইক্লোপামিন, ভেরাট্রল এবং রেসভেরাট্রল অক্সাইডের মতো দশটিরও বেশি সক্রিয় উপাদান রয়েছে। এটি পোকামাকড়ের স্নায়ুতন্ত্রের উপর কাজ করে।
গবেষণা প্রতিবেদন অনুসারে, এর বিষক্রিয়া ভোল্টেজ-নির্ভর Na+ চ্যানেল খোলার উপর ভিত্তি করে ঘটে, যা ফলস্বরূপ ভোল্টেজ-সক্রিয় Ca2+ চ্যানেল খুলে দেয় এবং নিউরোট্রান্সমিটার নিঃসরণ ঘটায়। ভোল্টেজ-নিয়ন্ত্রিত সোডিয়াম আয়ন চ্যানেলগুলো স্নায়ুকোষ এবং পেশীর সংকেত প্রেরণের একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ। ভেরাট্রাম নির্যাসের সক্রিয় উপাদানগুলো সোডিয়াম আয়ন চ্যানেলে তড়িৎ প্রবাহে ব্যাঘাত ঘটাতে পারে, যার ফলে ঝিল্লির ভেদ্যতায় পরিবর্তন আসে এবং কম্পনজনিত শক ও অবশেষে মৃত্যু ঘটে।
একই সময়ে, কিছু ফরাসি গবেষক জানিয়েছেন যে ভেরাট্রোলিন অ্যালকালয়েড পোকামাকড়ের অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টারেজ (AChE) এনজাইমকেও অপ্রতিযোগিতামূলকভাবে বাধা দিতে পারে। ভেরাট্রোট্রল অ্যালকালয়েডের এই অভিনব কার্যপ্রণালীর কারণে, একাধিক স্থানে আক্রমণ ঘটতে পারে এবং মাইটদের পক্ষে তাদের নিজস্ব কাঠামোগত পরিবর্তনের মাধ্যমে এই বহু-কার্যকরী ঔষধের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া কঠিন, তাই ঔষধ-প্রতিরোধ ক্ষমতা গড়ে তোলা সহজ নয়।

০.১% সিই হেলিবোর রাইজোম নির্যাস প্রস্তুতি প্রযুক্তি। উন্নত নিষ্কাশন প্রযুক্তি এবং চমৎকার প্রস্তুতি প্রযুক্তির সহায়তায়, এই ওষুধের পৃষ্ঠটান কম, যা দ্রুত পোকামাকড়ের শরীরকে আবৃত করতে পারে, ওষুধের দ্রবণের অনুপ্রবেশ ও শোষণকে ত্বরান্বিত করে এবং সক্রিয় উপাদানের কার্যকারিতা বৃদ্ধি করে। এটি পানিতে ভালোভাবে দ্রবীভূত হয় এবং দ্রবীভূত হওয়ার পর দ্রবণটি স্বচ্ছ ও সমসত্ত্ব থাকে। ১০০০ গুণ লঘু করার পর, ক্যানভাস শিট সম্পূর্ণরূপে ভেজাতে ৪৪ সেকেন্ড সময় লাগে এবং এটি দ্রুত ভেজাতে ও প্রবেশ করতে পারে। মাল্টিপল লাইট স্ক্যাটারিং স্থিতিশীলতার তথ্য দেখিয়েছে যে ০.১% সিই ভেরাট্রাম রাইজোম নির্যাস প্রস্তুতিটির স্থিতিশীলতা ভালো এবং এটি বিভিন্ন মাঠ পর্যায়ের প্রয়োগ পরিবেশের জন্য সম্পূর্ণরূপে উপযুক্ত।
০.১% সিই ভেরাট্রাম রাইজোম নির্যাসের প্রয়োগ প্রযুক্তির গবেষণা অগ্রগতি
নতুন প্রযুক্তিটি ওষুধটির দ্রুত কার্যকারিতার বৈশিষ্ট্যকে ব্যাপকভাবে উন্নত করেছে। পূর্ববর্তী প্রযুক্তির তুলনায়, এই পণ্যটিতে একটিমাত্র উপাদানের ব্যবহার কমানো হয়েছে। অনন্য প্রক্রিয়ার মাধ্যমে, পণ্যটিতে উপাদানের পরিমাণ আরও বেশি এবং এদের সম্মিলিত প্রভাব আরও সুস্পষ্ট।
একই সাথে, বিদ্যমান রাসায়নিক কীটনাশকের সাথে একত্রে ব্যবহার করা হলে, এটি প্রথমত, লাল মাকড়সার সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে, রাসায়নিক কীটনাশকের পরিমাণ হ্রাস করতে পারে এবং নিয়ন্ত্রণের কার্যকারিতা উন্নত করতে পারে। সংক্ষেপে, চীনের গুয়াংজি প্রদেশের হেঝৌ-তে সাইট্রাস প্যানোনিকাস মাকড়সার উচ্চ প্রাদুর্ভাবের সময়ে, ০.১% সিই ভেরাট্রাম রাইজোম নির্যাস + ৩০% ইটোক্সাজল স্প্রে করার ২০ মিনিটের মধ্যেই তা কার্যকর হয়েছিল, প্রয়োগের ৩ দিন পরেও কোনো জীবিত পোকা দেখা যায়নি এবং প্রয়োগের ১১ দিন পরেও নিয়ন্ত্রণের কার্যকারিতা ৯৫% এর উপরে বজায় রাখা সম্ভব হয়েছিল। জিয়াংজি রুইজিন নাভি কমলালেবুর সাইট্রাস প্যানক্ল মাকড়সার প্রাথমিক পর্যায়ে, ০.১% সিই ভেরাট্রাম রাইজোম নির্যাস + ৩০% টেট্রামিজিন বাইফেনাজেট প্রয়োগের ১ দিন পরেই সমস্ত পোকা মারা গিয়েছিল এবং প্রয়োগের ৩ দিন পরেও কোনো জীবিত পোকা দেখা যায়নি, ১৬ দিন পরেও নিয়ন্ত্রণের কার্যকারিতা প্রায় ৯৯% ছিল।
উপরোক্ত মাঠ পর্যায়ের জৈব পরীক্ষার ফলাফল থেকে দেখা যায় যে, লাল মাকড়সার সংখ্যা কম বা বেশি যাই হোক না কেন, এককভাবে বা রাসায়নিক পদার্থের সাথে যৌগিকভাবে ব্যবহারে ভেরাটেলা ভালগারিস (Veratella vulgaris)-এর রাইজোম নির্যাস লাল মাকড়সার সংখ্যা কমাতে এবং রাসায়নিক কীটনাশকের নিয়ন্ত্রণ প্রভাব উন্নত করতে পারে। এটি চমৎকার নিয়ন্ত্রণ প্রভাব দেখিয়েছে। একই সাথে, হেলিবোর (Hellebore)-এর রাইজোম নির্যাস উদ্ভিদ থেকে আহরিত হয়। প্রস্তাবিত ঘনত্বে এটি বেশিরভাগ উদ্ভিদের মুকুল, ফুল এবং কচি ফলের পর্যায়ে নিরাপদে ব্যবহার করা যায় এবং ডালপালা, ফুল ও ফলের প্রসারে এর কোনো প্রভাব পড়ে না। এটি মাকড়সার প্রাকৃতিক শত্রুদের মতো অ-লক্ষ্য জীবদের জন্য নিরাপদ ও পরিবেশবান্ধব এবং বিদ্যমান কীটনাশক ও মাকড়নাশকের সাথে এর কোনো ক্রস-রেজিস্ট্যান্স নেই। এটি মাকড়সার সমন্বিত ব্যবস্থাপনার (IPM) জন্য অত্যন্ত উপযুক্ত। এবং রাসায়নিক কীটনাশকের ব্যবহার হ্রাসের ফলে, লেবুজাতীয় ফলগুলিতে ইটোক্সাজল, স্পাইরোডিক্লোফেন এবং বাইফেনাজেটের মতো রাসায়নিক কীটনাশকের অবশিষ্টাংশ “খাদ্যে কীটনাশকের সর্বোচ্চ অবশিষ্টাংশ সীমার জন্য চীনের জাতীয় খাদ্য সুরক্ষা মান”, “ইউরোপীয় ইউনিয়ন খাদ্য কীটনাশক অবশিষ্টাংশ সীমা মান” এবং “খাদ্যে মার্কিন কীটনাশক অবশিষ্টাংশ সীমা মান”-কে সম্পূর্ণরূপে পূরণ করতে পারে, যা খাদ্য সুরক্ষা এবং কৃষি পণ্যের গুণমান ও সুরক্ষার জন্য একটি দৃঢ় নিশ্চয়তা প্রদান করে।
জিন সম্পাদনা প্রযুক্তি হেলিবোরের শিল্পায়নকে উৎসাহিত করে।
হেলিবোর একটি সাধারণ ঔষধি উপাদান এবং এটি লিলিএসি (Liliaceae) পরিবারের একটি বহুবর্ষজীবী গুল্ম। এটি পাহাড়, বন বা ঝোপঝাড়ে জন্মায়। চীনের শানসি, হেবেই, হেনান, শানডং, লিয়াওনিং, সিচুয়ান, জিয়াংসু এবং অন্যান্য স্থানে এর বিস্তৃতি রয়েছে। এর বন্য সম্পদ প্রচুর। গবেষণা অনুসারে, ঔষধি হেলিবোরের বার্ষিক উৎপাদন প্রায় ৩০০-৫০০ টন এবং এর অনেক প্রকারভেদ রয়েছে, যেমন হেলিবোর, জিং'আন হেলিবোর, মাওসু হেলিবোর এবং গুলিং হেলিবোর, এবং প্রতিটি প্রজাতির সক্রিয় উপাদান একই নয়।
জৈবপ্রযুক্তির দ্রুত বিকাশ এবং হেলিবোর ঔষধি উপাদানের উপর গভীর গবেষণার ফলে, হেলিবোরের ঔষধি প্রজাতির মানোন্নয়নে জিন সম্পাদনা প্রযুক্তির ব্যবহার এবং বন্য হেলিবোর প্রজাতির কৃত্রিম গৃহপালন বিভিন্ন পর্যায়ে অগ্রসর হয়েছে। হেলিবোরের বিভিন্ন জাতের কৃত্রিম চাষ বন্য জার্মপ্লাজম সম্পদের উপর হেলিবোর খননের ক্ষতি ব্যাপকভাবে হ্রাস করবে এবং কৃষি ও চিকিৎসা ক্ষেত্রে হেলিবোরের শিল্পায়নকে আরও এগিয়ে নিয়ে যাবে।
ভবিষ্যতে, ঔষধি উদ্ভিদ থেকে প্রাপ্ত প্রাকৃতিক হেলিবোর রাইজোমের নির্যাস প্রচলিত রাসায়নিক কীটনাশকের ব্যবহার ক্রমান্বয়ে কমাতে এবং কৃষি পণ্যের মানোন্নয়ন, কৃষি পণ্যের গুণমান ও নিরাপত্তা বৃদ্ধি, কৃষি পরিবেশের উন্নতি এবং জীববৈচিত্র্য রক্ষায় আরও উল্লেখযোগ্য অবদান রাখবে বলে আশা করা যায়।