ക്യാ ഫുൾ ബോട്ടിൽ ഓർ ഹാഫ് ബോട്ടിൽ ?

മദ്യം ദൈവ സ്നേഹത്തിന്റെ തെളിവാണെന്ന് ബെഞ്ചമിൻ ഫ്രാങ്ക്‌ളിൻ. ( Beer is proof that God loves us and wants us to be happy," Benjamin Franklin.) എങ്കിൽ ആ മദ്യത്തിനു നന്ദി പറയേണ്ടത് സാക്കെറോമൈസെസ് സെറെവിസിയെ (Saccharomyces cerevisiae) എന്നൊരു ഫംഗസിനാണ്.

ഈ ഫംഗസ്സിന്റെ വിശേഷങ്ങൾ കൂടുതൽ പറയുന്നതിനു മുൻപ് അൽപം ബയോകെമിസ്ട്രി. കോശങ്ങൾ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കുന്നത് പഞ്ചസാര തന്മാത്രകളിൽ നിന്നാണ്. പഞ്ചസാരയിൽ ആറ് കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടാകും. കോശങ്ങൾ ഓക്സിജന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ഈ പഞ്ചസാര തന്മാത്രകളെ വിഘടിപ്പിച്ച്‌ പല ഘട്ടങ്ങളിലായി അതിനെ വെള്ളവും, കാർബൺഡയോക്സൈഡുമാക്കി മാറ്റും. ഈ പ്രക്രിയയിൽ നിന്നു ലഭിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തെ അഡിനോസിൻ ട്രൈഫോസ്‌ഫേറ്റ് എന്ന ATP തന്മാത്രയുടെ രൂപത്തിൽ സൂക്ഷിക്കും. ഓക്സിജന്റെ സാന്നിദ്ധ്യത്തിൽ നടക്കുന്ന ഈ രീതിയിൽ ഒരു ഗ്ലൂക്കോസ് തന്മാത്രയിൽ നിന്ന് മുപ്പത്താറ് ATP തന്മാത്രകൾ ഉണ്ടാക്കാൻ സാധിക്കും.

ഓക്സിജന്റെ അഭാവത്തിലും ഊർജ്ജോത്പാദനം നടക്കാം. ഗ്ലൈക്കോലൈസിസ് എന്ന ഈ പ്രക്രിയയിൽ കോശങ്ങളിലെ എൻസൈമുകൾ ആറ് കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുള്ള പഞ്ചസാരയെ ഒടിച്ച്, മൂന്നു കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ വീതമുള്ള രണ്ടു പൈറുവെറ്റ് തന്മാത്രകളായി മാറ്റും. ഈ പ്രക്രിയയുടെ ഫലമായി അൽപ്പം ഊജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടും.

ഈ പൈറുവെറ്റ് ഇനി അടുത്ത ഘട്ടമായ സിട്രിക്ക് ആസിഡ് സൈക്കിളിലേക്കു കടക്കും. ഇവിടെ പല ഘട്ടങ്ങളിലായി ഓരോ കാർബൺ ആറ്റം വീതം ഒടിച്ചു മാറ്റി, ഓരോ ഘട്ടങ്ങളിലും കുറേശേ ഊർജ്ജം ഉൽപാദിപ്പിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കും. ഈ മാർഗ്ഗം വഴി ഓരോ ഗ്ലൂക്കോസ് തന്മാത്രയും വെറും രണ്ട് ATP തന്മാത്രകൾ മാത്രമാണ് ഉണ്ടാക്കുന്നത്. ഗ്ലൈക്കോലൈസിസിനു ശേഷമുള്ള ഘട്ടത്തിലാണ് ഊർജ്ജത്തിന്റെ സിംഹ ഭാഗവും ഉണ്ടാകുന്നത്. പക്ഷെ ഇവിടെയൊരു പ്രശ്നമുള്ളത്, ഈ ഘട്ടം ഓക്സിജന്റെ സാന്നിധ്യത്തിലെ നടക്കൂ. ഓക്സിജനില്ലെങ്കിൽ സിട്രിക്ക് ആസിഡ് സൈക്കിളുമില്ല, ഊർജ്ജോത്പാദനവുമില്ല. ഗ്ലൈക്കോലൈസിസ് മുക്കിയും, മൂളിയും തുടർന്നും നടക്കാമെങ്കിലും, അതിന്റെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ചില രാസവസ്തുക്കൾ (പൈറുവെറ്റ്, NADH പോലുള്ളവ) അമിതമാകുന്നതോടെ അതും നിലയ്ക്കും.

അപ്പോൾ ഓക്സിജന്റെ അഭാവത്തിൽ കോശങ്ങൾക്ക് ഗ്ലൈക്കോലൈസിസ് വഴി ഊർജ്ജോത്പാദനം തുടർന്നും നടക്കണമെങ്കിൽ ഈ 'വിഷവസ്തുക്കളെ' എങ്ങനെയെങ്കിലും ഒഴിവാക്കിയേ പറ്റൂ. നമ്മുടെ കോശങ്ങളിൽ അത് സാധ്യമാകുന്നത് ചില രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെ പൈറുവെറ്റിനെ ലാക്റ്റേറ്റ് ആക്കി മാറ്റിയാണ്. ഈ ലാക്റ്റേറ്റ് കോശങ്ങളിൽ നിന്ന് പുറത്തു വന്ന് ലാക്റ്റിക്ക് ആസിഡായി രക്തത്തിൽ കലരുന്നു. ആദ്യമായി ജിമ്മിൽ പോകുന്നവർക്ക്, അല്ലെങ്കിൽ ശീലമില്ലാത്ത ശാരീരികാധ്വാനം ചെയ്യുന്നവർക്ക് ഉണ്ടാകുന്ന പേശിവേദനക്ക് കാരണം ഈ ലാക്റ്റിക് ആസിഡാണ്. കോശങ്ങൾക്ക് പതിവിലും കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ആവശ്യമായി വരുമ്പോൾ അതനുസരിച്ചുള്ള ഓക്സിജൻ കോശങ്ങളിൽ എത്താത്ത അവസ്ഥയിൽ, കോശങ്ങൾ അവരെക്കൊണ്ട് ആകുന്നപോലെ ഗ്ലൈക്കോലൈസിസ് നടത്തി ലാക്റ്റിക്ക് ആസിഡ് പുറംതള്ളും. പിന്നീട് വ്യായാമം തീർന്ന് കോശങ്ങളിൽ ആവശ്യത്തിന് ഓക്സിജനൊക്കെ എത്തുമ്പോൾ ഈ ലാക്റ്റിക്ക് ആസിഡിനെ തിരിച്ച് പൈറുവെറ്റാക്കി, സിട്രിക്ക് ആസിഡ് സൈക്കിൾ വഴി പൂർണ്ണമായും കത്തിച്ച് ഊർജ്ജം മുഴുവൻ ഊറ്റിയെടുക്കും.

ഇത് നമ്മുടെ കോശങ്ങളുടെ രീതി. യീസ്റ്റ് കോശങ്ങൾ വേറൊരു രീതിയാണ് അനുവർത്തിക്കുന്നത്. ഓക്സിജൻ വേണ്ടത്ര ലഭ്യമല്ലെങ്കിൽ, ഉദാഹരണത്തിന് ഒരു വീഞ്ഞു ഭരണിയുടെ ഉള്ളിൽ, ഗ്ലൈക്കോലൈസിസ് തുടർന്നു കൊണ്ടു പോകാനാകില്ല. നേരത്തെ പറഞ്ഞ രാസവസ്തുക്കൾ അടിഞ്ഞു കൂടി എല്ലാം അവതാളത്തിലാക്കും. അവർ നമ്മുടെ കോശങ്ങളെപ്പോലെ ലാക്റ്റിക്ക് ആസിഡ് ഉണ്ടാകുകയല്ല ചെയ്യുന്നത്. അവർ മൂന്ന് കാർബണുകളുള്ള പൈറുവെയ്റ്റിൽ നിന്ന് ഒരു കാർബൺ ഓടിച്ചു കളഞ്ഞ് കാർബൺ ഡയോക്‌സൈഡ് ഉണ്ടാക്കും. ക്രിസ്മസിന് വീഞ്ഞുണ്ടാകുന്നവർക്കറിയാം, കാർബൺ ഡയോക്‌സൈഡ് കുമിളകൾ വരുന്നുണ്ടെങ്കിൽ വീഞ്ഞ് ശരിയായി വരുന്നുണ്ട് എന്ന്. ആസിഡ് ഉണ്ടാക്കുന്ന സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ അതിൽ പെട്ടു പോകുമ്പോളാണ് പുളിച്ച വീഞ്ഞുണ്ടാകുന്നത്.

കാർബൺ ഡയോക്‌സൈഡ് പോയി ബാക്കിയാകുന്ന രണ്ടു കാർബണുള്ള തമാത്രയാണ് അസറ്റാൾഡിഹൈഡ്. ഈ അസറ്റാൾഡിഹൈഡിനെ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന എൻസൈമാണ് ആൽക്കഹോൾ ഡിഹൈഡ്രോജെനേസ്, അഥവാ Adh. ഇവൻ അസറ്റാൾഡിഹൈഡിനെ മറ്റൊരു തന്മാത്രയാക്കി മാറ്റും. അതാണ് ഇമ്മടെ ആൽക്കഹോൾ അഥവാ മദ്യം. യീസ്റ്റ് മദ്യമുണ്ടാക്കുന്നത് നമ്മളെപ്പോലെതന്നെ ഓക്സിജന്റെ അഭാവത്തിൽ ഗ്ലൈക്കോലൈസിസ് നടത്തി കഷ്ടിമുഷ്ടി ജീവിച്ചു പോകാനാണ്. ഓക്സിജൻ ലഭ്യമായാൽ ആൽക്കഹോളിൽ നിന്ന് ഊർജ്ജം തിരിച്ചു പിടിക്കാൻ ശ്രമിക്കും. യീസ്റ്റിൽ രണ്ടു തരം ആൽക്കഹോൾ ഡിഹൈഡ്രോജെനേസുകളുണ്ട്. Adh1 അസറ്റാൾഡിഹൈഡിനെ ആൽക്കഹോളാക്കി മാറ്റും. Adh2 ആൽക്കഹോളിനെ തിരിച്ച് അസറ്റാൾഡിഹൈഡിഡാക്കിയും മാറ്റും. യീസ്റ്റ് ഓക്സിജൻ അഭാവം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ഈ രീതി ഒട്ടും കാര്യക്ഷമമല്ല. അസറ്റാൾഡിഹൈഡിനെ സിട്രിക്ക് ആസിഡ് സൈക്കിളിലേക്കു കടത്തി വിടാനും ഊർജ്ജം ചിലവാക്കണം. നമ്മളെപ്പോലെ മൂന്ന് കാർബണുകളുള്ള പൈറുവെയ്റ്റ് നേരിട്ട് സിട്രിക്ക് ആസിഡ് സൈക്കിളിലേക്കു വിടുന്നതാണ് കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമം.

പിന്നെന്തുകൊണ്ട് യീസ്റ്റുകൾ ഇങ്ങനൊരു വളഞ്ഞ വഴി സ്വീകരിക്കുന്നു ? ആ കഥ തുടങ്ങുന്നത് ക്രിറ്റേഷ്യസ് കാലഘട്ടത്തിലാണ്. നമ്മുടെ ജുറാസിക്ക് പാർക്ക് ഫെയിം ടി.റെക്സ് ഒക്കെ നാടു വാഴുന്ന കാലം. ആ കാലത്താണ് ചെടികളിൽ പൂക്കളും, ഫലങ്ങളും ഉണ്ടാകുന്നത്. പുഷ്പിക്കുന്ന സസ്യങ്ങൾ വിത്ത് വിതരണത്തെ സഹായിക്കാൻ പക്ഷികളെയും മൃഗങ്ങളെയും ആകർഷിക്കാൻ മധുരമുള്ള പഴങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ തുടങ്ങി. ഈ അവസരം മുതലാക്കാൻ ശ്രമിച്ചവരാണ് യീസ്റ്റിന്റെ അന്നത്തെ പൂർവ്വികർ.

ആൽക്കഹോൾ ഒരു ജൈവ വിഷമാണ്. മിക്ക സൂക്ഷ്മ ജീവികൾക്കും അതിനെ അതിജീവിക്കാനാകില്ല. (അണുനാശനത്തിനായി സാനിറ്റൈസർ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഓർക്കുക.) അപ്പോൾ പഴുത്ത പഴങ്ങളിലെ ഗ്ലൂക്കോസ് മുഴുവൻ ആൽക്കഹോളാക്കി മാറ്റുന്നതിലൂടെ എതിരാളികളെ മലർത്തിയടിക്കുകയാണ് ഈ യീസ്റ്റുകൾ ചെയ്യുന്നത്. മറ്റുള്ളവരെ ഊർജ്ജദായകമായ ഗ്ളൂക്കോസിൽ നിന്ന് അകറ്റി നിർത്തുക. കിലുക്കം സിനിമയിൽ നിശ്ചൽ മദ്യ ഗ്ലാസിൽ തുപ്പി വയ്ക്കുന്ന അതേ സ്ട്രാറ്റജി. പിന്നീട് സൗകര്യം പോലെ ആൽക്കഹോളിനെ അസറ്റാൾഡിഹൈഡാക്കി സിട്രിക്ക് ആസിഡ് സൈക്കിളിലൂടെ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റും. സ്വാഭാവികമായും ചില സൂക്ഷ്മ ജീവികൾ യീസ്റ്റിന്റെ ഈ സൂത്രത്തെ പ്രതിരോധിക്കാനും പഠിച്ചു. അതാണല്ലോ പരിണാമം. അവയാണ് വൈനിനെ വിനാഗിരിയാക്കുന്നത്. അഥവാ വൈനിന് ദുസ്സ്വാദുണ്ടാക്കുന്നത്.

(മദ്യത്തിന്റെ സയൻസൊന്നും പിടിയില്ലാത്ത പൂർവ്വികർക്ക് ദുസ്സ്വാദില്ലാത്ത മദ്യം ഒരു ഒബ്സഷനായതിൽ അത്ഭുതമില്ല. ചിലർ നല്ലയിനം മദ്യമൊഴുകുന്ന പുഴകളുള്ള സ്വർഗ്ഗം സങ്കൽപ്പിച്ചു. യേശു കാനായിലെ കല്യാണത്തിന് ഉണ്ടാക്കിയ വിശിഷ്ടമായ വീഞ്ഞ് ദുഃസ്വാദില്ലാത്തതായിരുന്നു എന്ന് പ്രത്യേകം പറയുന്നുണ്ട്. )

ആൽക്കഹോൾ ഉണ്ടായിരിക്കുന്നത് നമ്മുടെ എന്തെങ്കിലും ഗുണത്തിനല്ല. അത് യീസ്റ്റുകൾ അവരുടെ ആവശ്യത്തിന് ഉണ്ടാക്കുന്നതാണ്. സ്വാഭാവികമായും മറ്റു ജീവികൾ ഇതിനെ മുതലെടുക്കാൻ പഠിച്ചു. വീണ്ടും പരിണാമം അരങ്ങു കൊഴുപ്പിക്കുന്നു. പ്രൈമേറ്റുകൾ ആൽക്കഹോളിന്റെ മണം പഴുത്ത പഴങ്ങൾ കണ്ടെത്താനുള്ള ഉപാധിയാക്കി. ചെറിയ തോതിൽ കിട്ടുന്ന 'കിക്ക്' അഥവാ സന്തോഷം ഊർജ്ജദായകമായ പഴങ്ങൾ കൂടുതൽ അകത്താക്കാൻ സഹായിച്ചു. സ്വാഭാവികമായും അകത്തു ചെല്ലുന്ന ആൽക്കഹോളിനെ ദഹിപ്പിക്കാനും, അസറ്റാൽഡിഹൈഡിനെ നിർവ്വീര്യമാക്കാനും ആൽഡിഹൈഡ് ഡിഹൈഡ്രോജെനേസ് ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും അവർ പഠിച്ചു. ഈ ജീനിന് മ്യൂട്ടേഷൻ സംഭവിച്ച ചില ചൈനീസ്, ജാപ്പനീസ് വംശജർക്ക് അസറ്റാൽഡിഹൈഡിനെ വേഗത്തിൽ പുറംതള്ളാൻ കഴിയില്ല. അത്തരക്കാർ പെട്ടെന്ന് കിക്കാകും, വാളും വയ്ക്കും. ഇത്തരക്കാർ പെട്ടെന്ന് മദ്യത്തിന് അടിമയാകില്ല എന്ന ഗുണവുമുണ്ട്.

Manoj bright