वनस्पतींतील जीवनसत्त्वे : अलीकडील काळात वनस्पती आणि प्राणी यांच्या पोषणविषयक झालेल्या सखोल अभ्यासामुळे जीवनसत्त्वांचे महत्त्व व कार्य पटू लागले असून व नवनवीन जीवनसत्त्वांचा शोध लागून त्यांच्या संख्येत भर पडत गेली आहे. तुलनात्मक दृष्ट्या प्राण्यांना आवश्यक असलेल्या जीवनसत्त्वांपैकी काही थोडीच वनस्पतींवर परिणामकारक असल्याचे दिसून आले आहे. वनस्पतींमध्ये जीवनसत्त्वांचे आवश्यक तितके रासायनिक संश्लेषण होऊन ती ऊतकांमध्ये साठविली जातात व जरूर पडेल त्या त्या प्रमाणात त्यांचा उपयोग करण्यात येतो. यामुळेच वनस्पतींच्या प्रौढावस्थेत त्यांना जीवनसत्त्वे न मिळाली, तरी त्यांची उणीव न भासता नियमित वाढ सुरू राहते.
सुरुवातीला सूक्ष्मजंतू व कवक यांची प्रयोगशाळेत कृत्रिम वाढ करताना त्यांच्या पोषणविद्रावात साखर व लवणे यांव्यतिरिक्त बटाटे, पेप्टोन, ओट किंवा मक्याचे पीठ, यीस्टचा अर्क वगैरे कार्बनी संयुगांचा उपयोग केल्यासच त्यांची वाढ होत असल्याचे दिसून आले, कारण कवक व सूक्ष्मजंतू यांना त्यांपासून स्वतःच्या वाढीस आवश्यक ती जीवनसत्त्वे मिळतात. कवक व सूक्ष्मजंतू हे परोपजीवी (दुसऱ्या जीवांवर जगणारे) असल्याने स्वतःच्या वाढीस आवश्यक ती जीवनसत्त्वे स्वतः तयार करू शकत नाहीत किंवा जरी थोड्याफार प्रमाणात तयार करीत असली, तरी त्यांच्या वाढीस ती पुरेशी नसतात.
डब्ल्यू. जे. रॉबिन्सन व एम्. ए. बार्टली यांनी १९३७ मध्ये टोमॅटोच्या मूलग्रांचे (मुळांच्या टोकांचे) लवणे, साखर व थायामीन यांचा पोषणविद्राव वापरून कृत्रिम संवर्धन केले व पोषणविद्रावात हे जीवनसत्त्व असल्यामुळेच मूलग्रांची अमर्याद वाढ करणे शक्य झाल्याचे दिसून आले. याच दरम्यान जे. बॉनर (१९३७) यांनीही मुळांची भरपूर व अमर्याद वाढ होण्यास जीवनसत्त्वांची आवश्यकता असते असे निरनिराळ्या प्रयोगांद्वारे दाखवून या विधानाला पुष्टी दिली. मूलाग्रे वाढताना त्यांच्या कार्बोहायड्रेटचयनाशी (कार्बोहायड्रेटांचा शरीरात उपयोग करून घेण्याच्या क्रियेशी) थायामीन या जीवनसत्त्वाचा दाट संबंध असल्याचेही नंतर दिसून आले. एफ्. टी. ॲडिकॉट या शास्त्रज्ञांना १९४१ मध्ये असे आढळून आले की, उच्छेदित (कापून वेगळे केलेल्या) मूलग्रांचे संवर्धन करताना थायामीन पोषणविद्रावात नसेल, तर विभज्येतील [सतत वाढणाऱ्या कोशिकांच्या समूहातील → विभज्या] कोशिकांच्या विभाजनाचा वेग मंदावून त्यांची वाढही खुंटते. सर्वसाधारणपणे मुळे जीवनसत्त्व स्वतः तयार करू शकत नसल्याने वनस्पतींच्या जमिनीवरील भागांकडूनच त्यांना ते मिळवावे लागते.
सर्व उच्च व काही क्षुद्र वनस्पतींना थायामिनाची आवश्यकता असते व त्या त्याचे संश्लेषणही करू शकतात परंतु सूक्ष्मजंतू, यीस्ट व तंतुयुक्त कवक यांच्या बऱ्याचशा जाती त्याचे संश्लेषण करू शकत नाहीत. यामुळे त्यांना आपल्या वाढीसाठी थायामीन किंवा पिरिमिडीन व थियाझोल यासारख्या माध्यामिक संयुगांसाठी दुसऱ्यावर अवलंबून रहावे लागते. रॉबिन्सन यांनी १९३८ मध्ये पोषणविद्रावात फक्त पिरिमिडीन, फक्त थियाझोल, पिरिमिडीन व थायाझोल हे दोन्ही आणि थायामीन असे विद्राव वापरून निरनिराळ्या कवकांच्या वाढीवर होणाऱ्या परिणामांचा अभ्यास केला. ई. एल्. टेटम व टी.टी. बेल यांना १९४६ मध्ये न्यूरोस्पोरा या कवकामध्ये थायामीनाचे संश्लेषण वृद्धीस आवश्यक असलेल्या इतर संयुगांप्रमाणेच आनुवंशिक नियंत्रणाशी निगडित असते, असे दिसून आले.
उच्छेदित मूलग्रांची कृत्रिम वाढ करण्यास पोषणविद्रावात थायामीन हा अत्यंत अवश्यक घटक असल्याचे कळल्यावरून संपूर्ण वनस्पतीच पोषणविद्रावात किंवा स्वच्छ, निर्जंतुक वाळूत वाढवून जीवनसत्त्वांशिवाय व ती पुरविली असता तीवर होणाऱ्या परिणामांचा अभ्यास करण्यात आला. ठराविक संहतीत त्यांचा मुळांजवळ पुरवठा केल्यास वनस्पतींच्या वाढीस चांगलीच मदत होत असल्याचे यावरून दिसून आले.
थायामिनाप्रमाणेच जे. बॉनर व पी. एस्. डेव्हिरिअन यांनी १९३९ मध्ये निकोटिनिक अम्ल हेही उच्छेदित मूलाग्रांची कृत्रिम वाढ करताना आवश्यक असल्याचे दाखविले. निकोटिनिक अम्लाशी पोषणविद्रावात उणीव असल्यास वाटण्याच्या मूलाग्रांच्या विभज्यांवर प्रतिकूल परिणाम होऊन त्यांची वाढ पूर्णतः थांबते, असे ॲडिकॉट यांनी १९४१ मध्ये दाखविले. टोमॅटोच्या मूलग्रांची कृत्रिम वाढ करताना पी. आर्. व्हाइट यांना मात्र निकोटिनिक अम्लाची जरूरी भासली नाही. रॉबिन्सन व एम्. बी. श्मीट यांनी १९३९ मध्ये पिरिडॉक्सीन (ब६ जीवनसत्त्व) हे ब गटांपैकी एक जीवनसत्त्व टोमॅटोच्या उच्छेदित मूलाग्रांच्या संवर्धनास उपयुक्त असल्याचे दाखवून दिले आणि व्ही. टी. स्टाऊटमेअर यांनी १९४० मध्ये याचा उपयोग काही वनस्पतींच्या छाट कलमांना मुळे फुटण्यास होऊ शकतो, असे निर्दशनास आणले.
ॲस्कॉर्बिल अम्ल या जीवनसत्त्वाचे उच्छेदित मूलाग्रांचे संवर्धन करण्यात काही वनस्पतींच्या बाबतीत महत्त्व पटले असले, तरी काही इतर वनस्पतींमध्ये त्याची मुळीच गरज भासत नसल्याचीही उदाहरणे आहेत. एम्. ई. रीड शास्त्रज्ञांनी १९४१ मध्ये ॲस्कॉर्बिल अम्लाचे कार्य कोशिकांच्या पृष्ठभागाशी संबंधित असल्याचे सुचविले असून त्यामुळे कोशिकांना विद्राव धरून ठेवण्यास व तो शोषण्यास मदत होते, असे प्रतिपादन केले आहे.
टी हेमबर्ग यांनी १९५३ मध्ये के जीवनसत्त्वाचा प्रत्यक्षात जरी मुळांची वाढ होण्यास उपयोग होत नसला, तरी त्याच्या उपस्थितीत वनस्पतींची मुळे मिळालेल्या हॉर्मोनांचा चांगला उपयोग करून घेऊ शकतात, असे प्रतिपादन केले आहे.
उच्छेदित मूलाग्रांचे कृत्रिम संवर्धन करताना पोषणविद्रावात सर्वसाधारणतः थायामीन, निकोटिनिक अम्ल व पिरिडॉक्सीन या जीवनसत्त्वांची गरज लागते. परंतु बऱ्याचशा वनस्पतींच्या मूलाग्रांना निदान थायामीन या एका जीवनसत्त्वाची तरी गरज असतेच. व्हाइट क्लोव्हरची [→ क्लोव्हर] मूलाग्रे मात्र थायामिनाशिवाय वाढू शकतात पण त्यांना निकोटिनिक अम्लाची आवश्यकता असते, तर ⇨फ्लॅक्सची मूलाग्रे पोषणविद्रावात या तिन्ही जीवनसत्त्वांच्या अभावी वाढू शकतात, मात्र त्यामुळे त्यांची वाढ अतिशय हळू होते. मुळांची वाढ ही जीवनसत्त्वांच्या प्रमाणावर अवलंबून असते व निरनिराळ्या वनस्पतींच्या मुळांची जीवनसत्त्वांच्या संश्लेषणाची पात्रताही कमीजास्त असते. साधारणतः मुळांमध्ये जीवनसत्त्वे तयार करण्याची पात्रता कमी असते किंवा नसतेही व त्यामुळेच त्यांना वनस्पतींच्या वरच्या भागावर अवलंबून रहावे लागते.
वनस्पतींमध्ये जीवनसत्त्वांचे संश्लेषण त्यांच्या मोठ्या पानांमध्ये होऊन तेथून ती मुळांकडे नेली जातात. थायामीन, पँटोथिनिक अम्ल व पिरिडॉक्सीन यांचे मुळाकडील वहनाचे प्रात्याक्षिक टोमॅटोच्या झाडात दाखविण्यात आले आहे. टोमॅटोच्या झाडात जीवनसत्त्वे पानात तयार झाल्यावर तेथून ती ⇨वल्काच्या (सालीच्या) ऊतकांमधून खाली वाहून येतात. पाने व मूळ यांच्यामधील वल्क-ऊतकाचा वाफेच्या साहाय्याने नाश केला असता असे दिसून आले की, यामुळे जीवनसत्त्वांचा प्रवाह खंडित होऊन नाश पावलेल्या वल्क-ऊतकाच्या वर ती साचून राहतात. पानांतून मुळांकडे जशी जीवनसत्त्वे जाताना आढळतात, त्याचप्रमाणे मोठ्या पानांतून कोवळ्या पालवीकडे अशी खालून वरही ती नेली जातात.
काही वनस्पतींची मुळे त्यांना आवश्यक ती जीवनसत्त्वे ठराविक प्रमाणात तयार करून स्वावलंबी असलेली दिसून आली आहेत, तर बऱ्याचशा वनस्पतींमध्ये त्यांचे पानांतून मुळांकडे वाहणे आवश्यक असते. काही वनस्पतींतील वाढते गर्भ व पुष्क (बीजातील गर्भाबाहेरचे अन्न) यांना त्यांच्या वाढीसाठी लागणारी जीवनसत्त्वे वनस्पतींच्या दुसऱ्या भागांपासून पुरविली जातात. गव्हाच्या कणसात जेव्हा दाणा भरू लागतो तेव्हा वनस्पतीच्या इतर भागांतील थायामिनाचे प्रमाण घटल्याचे व दाण्यात ते वाढल्याचे दिसून आले आहे.
काही विशिष्ट वनस्पतींच्या विशेषतः एकदलिकित (गहू, ज्वारी, मका इत्यादींसारख्या) वनस्पतींच्या उच्छेदित मूलाग्रांचे कृत्रिम संवर्धन आज कित्येक वर्षांच्या सतत प्रयत्नानेही शक्य झालेले नाही. मक्याची मूलाग्रे त्यांच्या वाढीस आवश्यक व ज्ञात अशा सर्वतोपरी परिपूर्ण घटकांच्या विद्रावातही फार हळू वाढतात व पुढे त्यांची वाढ मंदावून ती मरतात. कदाचित पोषणद्रव्यात त्यांच्या वाढीस आवश्यक असलेले परंतु ज्ञात नसलेले जीवनसत्त्व किंवा कार्बनी संयुगांच्या उणीवेमुळे वाढ होत नसावी असाच निष्कर्ष त्यातून काढता येतो. ई. एच्. रॉबर्ट्स व एच्. ई. स्ट्रीट (१९५५) यांनी राय ह्या वनस्पतीची मूलाग्रे पोषणविद्रावात ट्रिप्टोफेन हे ॲमिनो अम्ल मिसळून काही काळ सतत वाढविली आहेत. ट्रिप्टोफेन हे ॲमिनो अम्लाचे निकोटिनिक अम्लात रूपांतर होऊन ही वाढ होते.
हॉर्मोने व जीवनसत्त्वे यांत भेद करणे जरा कठिणच आहे. कारण हे दोन्हीही पदार्थ विशिष्ट प्रकारची कार्बनी संयुगे असून अत्यंत अल्प प्रमाणावर वनस्पतींच्या वाढीस जबाबदार असतात. इतकेच नव्हे तर एका जीवातील जीवनसत्त्व दुसऱ्यात हॉर्मोन होऊ शकते [→ हॉर्मोने].
सप्रे, अ. ब.
