आर्थिक व अनुप्रयुक्त वनस्पति विज्ञान: भोजन, रेशा, इमारती लकड़ी, शर्करा, पेय, तेल, रबड़, रंजक, औषधियाँ, सूक्ष्मजीव, GM फसलें व कटाई-उपरांत प्रसंस्करण

यह अध्याय जीवन विज्ञान (XL) पेपर के पाँच वैकल्पिक खंडों में से एक, XL2 वनस्पति विज्ञान, के खंड XL2.7 “Economic and Applied Botany” (आर्थिक व अनुप्रयुक्त वनस्पति विज्ञान) का उत्तर है। यह शीर्षक भोजन, रेशे, इमारती लकड़ी, शर्करा, पेय, तेल, रबड़, वर्णक, रंजक, गोंद, औषधियों व नशीले पदार्थों वाले आर्थिक व औषधीय रूप से महत्वपूर्ण पौधे; शैवाल, कवक, लाइकेन व जीवाणु का आर्थिक महत्व; भारत की प्रमुख नकदी फसलें; औद्योगीकरण का कृषि-वनस्पति पर प्रभाव, जैसे रेशा-अर्थव्यवस्था पर प्लास्टिक; आनुवंशिक रूप से रूपांतरित फसलें व उनका नियमन (Bt कपास, Bt बैंगन, गोल्डन राइस); फाइटोकेमिकल्स की रासायनिक जीवविज्ञान; तथा चाय व सुगंधित तेल वाले पौधों का कटाई-उपरांत प्रसंस्करण गिनाता है। प्रत्येक पौधे के लिए परीक्षा तीन बातें पूछती है: सही द्विपद नाम, प्रयुक्त भाग, तथा उत्पाद या सक्रिय यौगिक। संख्यात्मक प्रश्न ओटाई प्रतिशत, तेल-प्राप्ति तथा कुम्हलाने (विदरिंग) पर नमी-ह्रास हैं।

1. खाद्य पौधे: अनाज व दालें

अनाज घास (कुल Poaceae) हैं जो अपने दाने के लिए उगाए जाते हैं; यह एक-बीजीय शुष्क फल है जिसे कैरिऑप्सिस कहते हैं, जिसमें बीजावरण फलभित्ति से जुड़ा होता है। दाना अपने भ्रूणपोष में स्टार्च संचित करता है, तथा प्रोटीन व तेल एल्यूरोन परत और भ्रूण में होते हैं; चोकर व अंकुर हटाने वाली मिलिंग अधिकांश विटामिन हटा देती है, इसीलिए अधिक पॉलिश किया दाना पोषण में निर्धन होता है। मुख्य फसलें धान (Oryza sativa), रोटी-गेहूँ (Triticum aestivum), मक्का (Zea mays), जौ (Hordeum vulgare), ज्वार (Sorghum bicolor) व बाजरा (Pennisetum glaucum) हैं।

दालें फलीदार पौधों (कुल Fabaceae) के खाद्य शुष्क बीज हैं। इनकी मूल-ग्रंथिकाएँ Rhizobium द्वारा वायुमंडलीय नाइट्रोजन स्थिरीकरण करती हैं, अतः दालें मृदा को समृद्ध करती हैं और प्रोटीन-समृद्ध (लगभग 20–25% प्रोटीन) होती हैं। अनाज के प्रोटीन में लाइसीन कम और दाल के प्रोटीन में मेथायोनीन कम होता है, अतः अनाज-दाल का भोजन परस्पर पूरक है। भारत की मुख्य दालें चना (Cicer arietinum), अरहर (Cajanus cajan), मसूर (Lens culinaris), उड़द (Vigna mungo), मूँग (Vigna radiata) व सोयाबीन (Glycine max) हैं, जिनमें अंतिम एक प्रमुख तिलहन भी है।

⚠️ परीक्षा जाल
अनाज का दाना एक फल (कैरिऑप्सिस) है, बीज नहीं, क्योंकि फलभित्ति बीजावरण से जुड़ी होती है; दाल एक बीज है जो फली (फलीदार फल) से निकलता है। इन दोनों को मिला देना परीक्षा की सामान्य भूल है।

2. रेशे, इमारती लकड़ी व शर्करा

रेशों को उस अंग के अनुसार वर्गीकृत किया गया है जो उन्हें देता है
रेशापौधास्रोत अंग / प्रकार
कपासGossypium जातियाँ (जैसे G. hirsutum)बीजावरण पर सतही रोम (ट्राइकोम); लगभग शुद्ध सेलुलोज़
जूटCorchorus capsularis, C. olitorius (जूट)तने का बास्ट (फ्लोएम) रेशा
अलसी-सन (लिनेन)Linum usitatissimumतने का बास्ट रेशा
कॉयरCocos nuciferaमध्यफलभित्ति (फल-भूसी) का रेशा
सिसलAgave sisalanaपत्ती का रेशा

रेटिंग, जल में नियंत्रित सूक्ष्मजीवीय सड़न, बास्ट रेशों को आसपास के ऊतक से मुक्त करती है। ओटाई (जिनिंग) कपास के रेशे को बीज से अलग करती है; ओटाई प्रतिशत बिनौले-सहित कपास (कपास/kapas) के सापेक्ष रेशे का अंश है। इमारती लकड़ी द्वितीयक जाइलम (काष्ठ) है: सागौन (Tectona grandis), साल (Shorea robusta) व शीशम (Dalbergia sissoo) बहुमूल्य दृढ़काष्ठ हैं, जिनकी टिकाऊपन अंतःकाष्ठ में जमे टैनिन व तेलों के कारण है। शर्करा गन्ने (Saccharum officinarum) के तने और चुकंदर (Beta vulgaris) की फूली जड़ में संचित सुक्रोज़ से मिलती है।

🎯 यह क्यों ज़रूरी है
कपास ही एकमात्र प्रमुख रेशा है जो तने, पत्ती या फलभित्ति के बजाय बीज से लिया जाता है; जूट व अलसी-सन तने (बास्ट) के रेशे हैं, कॉयर फल की मध्यफलभित्ति है, और सिसल पत्ती का रेशा है।

3. पेय, तेल, रबड़, रंजक, गोंद, औषधियाँ व नशीले पदार्थ

पेय उत्तेजक एल्केलॉइड देते हैं: चाय (Camellia sinensis, नई पत्तियाँ) व कॉफ़ी (Coffea arabica, C. canephora, बीज) दोनों कैफ़ीन देते हैं, जबकि कोको (Theobroma cacao, बीज) मुख्यतः थियोब्रोमीन देता है। वनस्पति तेल बीजों में संचित होते हैं (मूँगफली Arachis hypogaea, सरसों Brassica juncea, सूरजमुखी Helianthus annuus, तिल Sesamum indicum, सोयाबीन) या नारियल के भ्रूणपोष में; अरंडी (Ricinus communis) का तेल अखाद्य है। प्राकृतिक रबड़ cis-1,4-पॉलीआइसोप्रीन है, जो Hevea brasiliensis (कुल Euphorbiaceae) की छाल के लैटेक्स-नलिकाओं (laticifers) से उथले कट लगाकर लैटेक्स के रूप में प्राप्त होता है।

रंजक, गोंद, औषधियाँ व नशीले पदार्थ: पौधा, भाग व यौगिक
उत्पादपौधा व भागयौगिक / उपयोग
नील (रंजक)Indigofera tinctoria, पत्तियाँइंडिगोटिन, नीला वैट रंजक
मेहँदी (रंजक)Lawsonia inermis, पत्तियाँलॉसोन, नारंगी-लाल
गोंद अरबीAcacia senegal, तने का स्रावपायसीकारक, खाद्य व औषधि
अफ़ीम / मॉर्फीनPapaver somniferum, अपरिपक्व संपुट का लैटेक्समॉर्फीन, कोडीन (पीड़ाहर एल्केलॉइड)
कुनैनCinchona जातियाँ, छालमलेरियारोधी एल्केलॉइड
रिसर्पीनRauvolfia serpentina, जड़रक्तचापरोधी एल्केलॉइड
ℹ️ ध्यान दें
कई हृदय-औषधियाँ Digitalis purpurea की पत्तियों से प्राप्त हृदयी ग्लाइकोसाइड हैं (डिगॉक्सिन, डिजिटॉक्सिन); निकोटीन (Nicotiana tabacum, तंबाकू पत्ती) व मॉर्फीन-समूह सबसे अधिक पूछे जाने वाले नशीले पदार्थ हैं।

4. शैवाल, कवक, लाइकेन व जीवाणु का आर्थिक महत्व; भारत की नकदी फसलें

  • शैवाल: लाल शैवाल जेलीकारक अगार (Gelidium, Gracilaria) व कैरेजीनन देते हैं; भूरे शैवाल एल्जिनेट देते हैं; Spirulina (एक सायनोबैक्टीरिया) व Chlorella प्रोटीन-समृद्ध भोजन हैं; डायटम-भित्तियाँ डायटोमी मृदा बनाती हैं।
  • कवक: यीस्ट (Saccharomyces cerevisiae) रोटी फुलाती और इथेनॉल किण्वित करती है; मशरूम (Agaricus) भोजन हैं; Penicillium पेनिसिलिन देता है; अनेक कवक माइकोराइज़ा बनाते हैं जो पौधे के फॉस्फेट-अवशोषण में सहायक हैं।
  • लाइकेन: वायु-प्रदूषण के संवेदी जैव-सूचक; लिटमस व ऑर्सीन (Roccella) तथा इत्र-उद्योग के सुगंधित यौगिकों के स्रोत।
  • जीवाणु: नाइट्रोजन स्थिरीकरण (Rhizobium, Azotobacter), किण्वित खाद्य व दही (Lactobacillus), सिरका (Acetobacter) तथा औद्योगिक एंज़ाइम व प्रतिजैविक (Streptomyces, Bacillus)।

भारत की प्रमुख नकदी फसलें निर्वाह के बजाय बिक्री के लिए उगाई जाती हैं: कपास, गन्ना, चाय, कॉफ़ी, जूट, तंबाकू, तिलहन व मसाले। औद्योगीकरण व रेशा-अर्थव्यवस्था: पेट्रो-रसायनों से बने संश्लिष्ट रेशे (नायलॉन, पॉलिएस्टर) सस्ते व अधिक एकरूप हैं और इन्होंने जूट व कपास जैसे प्राकृतिक रेशों का बाज़ार-हिस्सा छीन लिया है। जिस प्लास्टिक ने जूट की बोरियाँ हटाईं वह स्वयं एक पर्यावरणीय लागत है, जो जैव-निम्नीकरणीय प्राकृतिक रेशे की माँग फिर बढ़ाती है।

5. आनुवंशिक रूप से रूपांतरित फसलें, उनका नियमन व फाइटोकेमिकल्स की रासायनिक जीवविज्ञान

Bt फसलें Bacillus thuringiensis का cry जीन रखती हैं, जिसका क्रिस्टल (Cry) प्रोटीन कीट की क्षारीय मध्यांत्र में सक्रिय होकर आँत-ग्राहियों से बँधता है और कुछ इल्लियों व भृंगों को मारता है, जबकि स्तनधारियों के लिए अहानिकर है। गोल्डन राइस को कैरोटिनॉइड-पथ के जीनों से इस प्रकार अभियंत्रित किया गया है कि उसका भ्रूणपोष β-कैरोटीन (प्रोविटामिन A) संचित करे, जो विटामिन-A की कमी दूर करने हेतु है।

भारत में नियमन। आनुवंशिक रूप से अभियंत्रित जीवों व उत्पादों के पर्यावरणीय विमोचन का मूल्यांकन करने वाली शीर्ष संस्था पर्यावरण, वन व जलवायु परिवर्तन मंत्रालय के अधीन आनुवंशिक अभियांत्रिकी मूल्यांकन समिति (GEAC) है। Bt कपास भारत में व्यावसायिक खेती हेतु अनुमोदित एकमात्र GM फसल है (2002 से)। Bt बैंगन को GEAC ने विमोचन की सिफ़ारिश की थी पर 2010 में उस पर रोक (moratorium) लगा दी गई, अतः यह भारत में व्यावसायिक खेती हेतु अनुमोदित नहीं है। गोल्डन राइस भारत में व्यावसायिक खेती में नहीं है। (नीति व अनुमोदन बदल सकते हैं, अतः इन पर निर्भर होने से पहले वर्तमान स्थिति की पुष्टि कर लें।)

फाइटोकेमिकल्स की रासायनिक जीवविज्ञान। पौधे ऐसे द्वितीयक उपापचयज बनाते हैं जो उनकी रक्षा करते और अन्य जीवों को संकेत देते हैं, तीन व्यापक वर्गों में: एल्केलॉइड (नाइट्रोजन-युक्त, प्रायः कड़वे व शारीरिक रूप से प्रबल, जैसे मॉर्फीन, निकोटीन, कैफ़ीन व कुनैन); टर्पीनॉइड (C5 आइसोप्रीन इकाइयों से बने, जिनमें मेन्थॉल, सुगंधित-तेल घटक व कैरोटिनॉइड शामिल हैं); तथा फीनॉलिक (फ्लेवोनॉइड, टैनिन व लिग्निन-पूर्ववर्ती)। इनमें से अनेक औषधियों, रंजकों, सुगंधों व कीटनाशकों के सक्रिय अंश हैं, और यही अनुप्रयुक्त संबंध यह शीर्षक दर्शाता है।

6. चाय व सुगंधित तेल वाले पौधों का कटाई-उपरांत प्रसंस्करण

चाय Camellia sinensis के सबसे नए प्ररोहों (दो पत्तियाँ व एक कलिका) से बनती है। काली चाय कुम्हलाने (विदरिंग) (नमी घटाकर पत्ती को लचीला बनाना), रोलिंग (कोशिकाएँ कुचलकर एंज़ाइम मुक्त करना), किण्वन — जो वस्तुतः पॉलीफ़ीनॉल ऑक्सिडेज़ द्वारा एंज़ाइमी ऑक्सीकरण है और कैटेचिन को रंगीन थियाफ्लेविन व थियारूबिजिन में बदलता है — तथा सुखाने (फायरिंग) से बनती है, जो एंज़ाइम रोक देता है। हरी चाय ऑक्सीकरण छोड़ देती है: पत्ती पहले भाप या तवे पर सेंककर एंज़ाइम निष्क्रिय किया जाता है, अतः उसमें हरे कैटेचिन बने रहते हैं। ऊलोंग चाय आंशिक रूप से ऑक्सीकृत होती है। कैफ़ीन इन सबमें बना रहता है।

सुगंधित तेल वाष्पशील, सुगंधित टर्पीनॉइड मिश्रण हैं जो ग्रंथियों, वाहिनियों या ट्राइकोम में संचित रहते हैं। मानक प्राप्ति भाप-आसवन या जल-आसवन है: भाप वाष्पशील तेल को साथ ले जाती है, और संघनित द्रव जल-परत व अमिश्रणीय तेल-परत में अलग हो जाता है। जो नाज़ुक फूल ताप सह नहीं सकते उन्हें विलायक से निष्कर्षित किया जाता है (जिससे कंक्रीट और फिर एब्सोल्यूट मिलता है), और नींबू-वर्गीय छिलके के तेल ठंडे दाब-निष्पीडन (expression) से प्राप्त होते हैं। उदाहरण: Mentha से मेन्थॉल, लेमनग्रास (Cymbopogon) से सिट्रल, नीलगिरी का तेल व गुलाब (Rosa) का तेल।

🧠 याद रखने की ट्रिक
चाय का "किण्वन" भ्रामक नाम है: इसमें कोई सूक्ष्मजीव नहीं होता, यह पत्ती का अपना पॉलीफ़ीनॉल ऑक्सिडेज़ कैटेचिन का ऑक्सीकरण करता है। हरी चाय काली चाय से कम ऑक्सीकृत होती है, कम कैफ़ीन वाली नहीं।

मुख्य बिंदु

  • अनाज का दाना कैरिऑप्सिस (फल) है जो भ्रूणपोष में स्टार्च संचित करता है; दाल प्रोटीन-समृद्ध फलीदार बीज है, और अनाज-दाल भोजन अमीनो-अम्ल में परस्पर पूरक हैं।
  • रेशे स्रोत अंग के अनुसार वर्गीकृत हैं: कपास बीज-रोम, जूट व अलसी-सन तने का बास्ट, कॉयर फल की मध्यफलभित्ति, सिसल पत्ती। इमारती लकड़ी द्वितीयक जाइलम है; सुक्रोज़ गन्ने के तने व चुकंदर की जड़ से आता है।
  • कैफ़ीन चाय-पत्ती व कॉफ़ी-बीज से, थियोब्रोमीन कोको-बीज से आता है; प्राकृतिक रबड़ Hevea के लैटेक्स से cis-1,4-पॉलीआइसोप्रीन है; अफ़ीम का मॉर्फीन अपरिपक्व पॉपी-संपुट के लैटेक्स से और कुनैन Cinchona की छाल से है।
  • शैवाल अगार, कैरेजीनन व एल्जिनेट देते हैं; कवक खमीरीकरण, प्रतिजैविक व माइकोराइज़ा देते हैं; लाइकेन वायु-प्रदूषण के सूचक हैं और लिटमस देते हैं; जीवाणु नाइट्रोजन स्थिर करते व खाद्य किण्वित करते हैं।
  • भारत में GEAC GM-विमोचन का मूल्यांकन करती है; Bt कपास व्यावसायिक खेती हेतु अनुमोदित एकमात्र GM फसल है, Bt बैंगन पर रोक है, और गोल्डन राइस व्यावसायिक खेती में नहीं है। द्वितीयक उपापचयज एल्केलॉइड, टर्पीनॉइड व फीनॉलिक में बँटते हैं।
  • काली चाय कुम्हलाने व रोलिंग के बाद (पत्ती के अपने पॉलीफ़ीनॉल ऑक्सिडेज़ से) ऑक्सीकृत होती है; हरी चाय नहीं। सुगंधित तेल भाप/जल-आसवन, विलायक-निष्कर्षण या ठंडे दाब-निष्पीडन से प्राप्त होते हैं।

अभ्यास प्रश्न (16)

उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।

  1. गेहूँ या धान के दाने जैसे अनाज को वनस्पति-शास्त्रीय दृष्टि से निम्नलिखित में से किस रूप में सही वर्णित किया जाता है?

    1. एक बीज, क्योंकि संचित भोजन बीजावरण के भीतर बीजपत्रों में रहता है
    2. एक कैरिऑप्सिस, एक-बीजीय शुष्क फल जिसकी फलभित्ति बीजावरण से जुड़ी होती है
    3. एक फली (लेग्यूम), एक शुष्क फल जो दो सीवनों के साथ फटकर बीज मुक्त करता है
    4. एक नट, एक अस्फुटनशील शुष्क फल जिसमें एक अकेला बीज कठोर, मोटी, काष्ठीय फलभित्ति के भीतर बंद रहता है
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    उत्तर: B — एक कैरिऑप्सिस, एक-बीजीय शुष्क फल जिसकी फलभित्ति बीजावरण से जुड़ी होती है

    अनाज का दाना कैरिऑप्सिस है: एक-बीजीय शुष्क फल जिसमें फलभित्ति बीजावरण से जुड़ी होती है, अतः पूरा दाना एक फल है, बीज नहीं। दाल फली (लेग्यूम) से निकला बीज है। दाना नट होने जितना काष्ठीय नहीं है, और उसकी भित्ति फटती नहीं, अतः वह स्फुटनशील फली नहीं है।

  2. लगभग पूर्णतः एक ही अनाज पर आधारित आहार में अमीनो अम्ल लाइसीन की कमी रहती है। अनाज के साथ दाल मिलाने से प्रोटीन की गुणवत्ता मुख्यतः इसलिए सुधरती है क्योंकि:

    1. दाल का प्रोटीन लाइसीन में अपेक्षाकृत समृद्ध है और इस प्रकार अनाज की कमी की पूर्ति करता है
    2. दालें उन पोषण-विरोधी कारकों को नष्ट कर देती हैं जो अन्यथा अनाज-प्रोटीन का पाचन रोकते हैं
    3. दालें पकाने के दौरान अनाज के स्टार्च को अतिरिक्त प्रोटीन में बदल देती हैं
    4. दालें वह विटामिन देती हैं जिसकी शरीर को स्वयं लाइसीन संश्लेषित करने के लिए आवश्यकता होती है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — दाल का प्रोटीन लाइसीन में अपेक्षाकृत समृद्ध है और इस प्रकार अनाज की कमी की पूर्ति करता है

    अनाज के प्रोटीन में लाइसीन कम और दाल के प्रोटीन में मेथायोनीन कम होता है; प्रत्येक वह देता है जिसकी दूसरे में कमी है, अतः मिश्रण का अमीनो-अम्ल ढाँचा अधिक संतुलित होता है (परस्पर पूरकता)। स्टार्च प्रोटीन में नहीं बदलता, लाइसीन एक आवश्यक अमीनो अम्ल है जिसे मानव शरीर बना ही नहीं सकता, और लाभ पूरकता से है, पोषण-विरोधी तत्वों के हटने से नहीं।

  3. निम्नलिखित में से कौन-से किसी पादप रेशे को उस अंग से सही युग्मित करते हैं जिससे वह प्राप्त होता है?

    1. कपास — बीजावरण पर उगे सतही रोम (ट्राइकोम)
    2. जूट — तने का बास्ट (फ्लोएम) रेशा
    3. कॉयर — जूट व अलसी-सन की भाँति तने का बास्ट रेशा
    4. सिसल — कपास की भाँति बीज पर सतही रोम
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — कपास — बीजावरण पर उगे सतही रोम (ट्राइकोम); B — जूट — तने का बास्ट (फ्लोएम) रेशा

    कपास बीज-सतह के रोम हैं और जूट तने का बास्ट रेशा है, दोनों सही। कॉयर तने का बास्ट रेशा नहीं है: यह नारियल के फल की भूसी (मध्यफलभित्ति) का रेशा है। सिसल बीज-रोम नहीं है: यह Agave sisalana की पत्ती का रेशा है।

  4. ओटाई के बाद 400 kg बिनौले-सहित कपास (कपास/kapas) से 136 kg रेशा मिलता है, शेष बीज व अपशिष्ट है। रेशे को बिनौले-सहित कपास के प्रतिशत (ओटाई प्रतिशत) के रूप में व्यक्त कीजिए। उत्तर एक दशमलव स्थान तक दीजिए।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 34.0

    ओटाई प्रतिशत = रेशा ÷ बिनौले-सहित कपास × 100 = 136 ÷ 400 × 100 = 34.0%। रेशे को कुल बिनौले-सहित कपास के बजाय बीज-भार (शेष 264 kg) से भाग देना प्रचलित भूल है।

  5. सागौन, साल व शीशम इमारती लकड़ी के रूप में बहुमूल्य हैं। वनस्पति-शास्त्रीय दृष्टि से ऐसे वृक्षों की इमारती लकड़ी मूलतः कौन-सा ऊतक है?

    1. संवहन कैम्बियम द्वारा बाहर की ओर जमाया गया द्वितीयक फ्लोएम
    2. कॉर्क कैम्बियम द्वारा बाहर की ओर बनाया गया कॉर्क (फेलम)
    3. संवहन कैम्बियम द्वारा भीतर की ओर जमाया गया द्वितीयक जाइलम (काष्ठ)
    4. तने के ठीक केंद्र में स्थित प्राथमिक आधारीय ऊतक (मज्जा)
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — संवहन कैम्बियम द्वारा भीतर की ओर जमाया गया द्वितीयक जाइलम (काष्ठ)

    काष्ठ द्वितीयक जाइलम है, जिसे संवहन कैम्बियम वर्ष-दर-वर्ष भीतर की ओर जमाता है; टिकाऊ, अचालक अंतर्भाग अंतःकाष्ठ है। द्वितीयक फ्लोएम व कॉर्क कैम्बियम के बाहर रहकर छाल बनाते हैं, इमारती लकड़ी नहीं, और मज्जा केंद्र में एक छोटा प्राथमिक ऊतक है, तने का मुख्य भाग नहीं।

  6. प्राकृतिक रबड़ Hevea brasiliensis से निकाला जाता है। इसके स्रोत व रसायन का कौन-सा वर्णन सही है?

    1. अंतःकाष्ठ से स्रावित एक राल, रासायनिक रूप से डाइटर्पीन अम्लों का मिश्रण
    2. भ्रूणपोष से निचोड़ा गया एक तेल, रासायनिक रूप से ट्राइग्लिसराइडों का मिश्रण
    3. बीजावरण से स्रावित एक गोंद, रासायनिक रूप से एक शाखित बहुशर्करा
    4. छाल की लैटेक्स-नलिकाओं से लैटेक्स, रासायनिक रूप से cis-1,4-पॉलीआइसोप्रीन
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — छाल की लैटेक्स-नलिकाओं से लैटेक्स, रासायनिक रूप से cis-1,4-पॉलीआइसोप्रीन

    रबड़ Hevea brasiliensis की छाल की लैटेक्स-नलिकाओं से लैटेक्स के रूप में काटा जाता है और रासायनिक रूप से cis-1,4-पॉलीआइसोप्रीन, एक टर्पीन बहुलक है। यह अंतःकाष्ठ की राल, बीजावरण का गोंद या ट्राइग्लिसराइड तेल नहीं है; वे पूर्णतः अन्य पादप उत्पादों के वर्णन हैं।

  7. निम्नलिखित में से कौन-से किसी औषधि या उत्तेजक को उसके पादप स्रोत व प्रयुक्त भाग से सही जोड़ते हैं?

    1. मॉर्फीन — Papaver somniferum के अपरिपक्व संपुट का लैटेक्स
    2. कुनैन — Cinchona जातियों की छाल
    3. रिसर्पीन — Camellia sinensis के बीज
    4. कैफ़ीन — Rauvolfia serpentina की जड़
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — मॉर्फीन — Papaver somniferum के अपरिपक्व संपुट का लैटेक्स; B — कुनैन — Cinchona जातियों की छाल

    मॉर्फीन अपरिपक्व पॉपी-संपुट के लैटेक्स से और कुनैन Cinchona की छाल से मिलता है, दोनों सही। रिसर्पीन चाय के बीज नहीं, बल्कि Rauvolfia serpentina की जड़ से आता है; कैफ़ीन चाय-पत्ती व कॉफ़ी-बीज से आता है, Rauvolfia की जड़ से नहीं। दोनों गलत कथन सही कथनों के पौधों को आपस में बदल देते हैं।

  8. पेय देने वाले किस युग्म के दोनों पौधे अपने मुख्य उत्तेजक एल्केलॉइड के रूप में कैफ़ीन देते हैं?

    1. कोको (Theobroma cacao) व चाय (Camellia sinensis)
    2. कॉफ़ी (Coffea arabica) व अफ़ीम पॉपी (Papaver somniferum)
    3. चाय (Camellia sinensis) व कॉफ़ी (Coffea arabica)
    4. कोको (Theobroma cacao) व Cinchona (Cinchona officinalis)
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — चाय (Camellia sinensis) व कॉफ़ी (Coffea arabica)

    चाय-पत्ती व कॉफ़ी-बीज दोनों कैफ़ीन देते हैं। कोको का मुख्य उत्तेजक थियोब्रोमीन है, कैफ़ीन नहीं, अतः कोको वाले युग्म गलत हैं; अफ़ीम पॉपी मॉर्फीन और Cinchona कुनैन देता है, इनमें से कोई कैफ़ीन नहीं है।

  9. अगार, सूक्ष्मजीवीय माध्यमों का जेलीकारक, तथा कैरेजीनन दोनों किस जीव-समूह से प्राप्त होते हैं?

    1. भूरे शैवाल, जो एल्जिनेट के भी स्रोत हैं
    2. नाइट्रोजन-स्थिरीकारी जीवाणु, जैसे Rhizobium व Azotobacter
    3. तंतुमय कवक, जैसे Penicillium व Aspergillus
    4. लाल शैवाल, जैसे Gelidium व Gracilaria
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — लाल शैवाल, जैसे Gelidium व Gracilaria

    अगार व कैरेजीनन लाल शैवाल (Rhodophyta) जैसे Gelidium व Gracilaria की कोशिकाभित्ति की बहुशर्कराएँ हैं। भूरे शैवाल एल्जिनेट देते हैं, अगार नहीं; कवक व जीवाणु प्रतिजैविक, एंज़ाइम व नाइट्रोजन स्थिरीकरण देते हैं पर ये जेलीकारक नहीं।

  10. निम्न जीवों की आर्थिक भूमिकाओं के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. लाइकेन वायु-प्रदूषण के संवेदी सूचक हैं और लिटमस के स्रोत हैं
    2. अनेक कवक माइकोराइज़ी सहजीवन बनाते हैं जो पौधों को मृदा से फॉस्फेट लेने में सहायक हैं
    3. फलीदार मूल-ग्रंथिकाओं में Rhizobium वायुमंडलीय नाइट्रोजन को उपयोगी रूप में स्थिर करता है
    4. पेनिसिलिन, पहला व्यापक रूप से प्रयुक्त प्रतिजैविक, एक लाल शैवाल से प्राप्त होता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — लाइकेन वायु-प्रदूषण के संवेदी सूचक हैं और लिटमस के स्रोत हैं; B — अनेक कवक माइकोराइज़ी सहजीवन बनाते हैं जो पौधों को मृदा से फॉस्फेट लेने में सहायक हैं; C — फलीदार मूल-ग्रंथिकाओं में Rhizobium वायुमंडलीय नाइट्रोजन को उपयोगी रूप में स्थिर करता है

    लाइकेन वायु-प्रदूषण के सूचक हैं व लिटमस देते हैं, अनेक कवक फॉस्फेट-संग्राही माइकोराइज़ा बनाते हैं, और Rhizobium फलीदार ग्रंथिकाओं में नाइट्रोजन स्थिर करता है, सभी सही। पेनिसिलिन कवक Penicillium से मिलता है, किसी लाल शैवाल से नहीं।

  11. Bt कपास Bacillus thuringiensis का एक cry जीन व्यक्त करती है। Cry प्रोटीन पौधे को बॉलवर्म से किस प्रकार बचाता है?

    1. कीट की क्षारीय मध्यांत्र में सक्रिय होकर यह आँत-कोशिका ग्राहियों से बँधता है और संवेदी लार्वा की आँत-भित्ति विलयित कर देता है
    2. यह एक वाष्पशील टर्पीन है जो वयस्क पतंगों को अंडे देने से पहले पौधे से दूर भगाता है
    3. यह कपास के बॉल की उपत्वचा मोटी कर देता है जिससे लार्वा उसे चबाकर भीतर नहीं घुस पाते
    4. यह एक विस्तृत-परास विष है जो पौधे पर पलने वाले कीटों, केंचुओं व स्तनधारियों के लिए समान रूप से घातक है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — कीट की क्षारीय मध्यांत्र में सक्रिय होकर यह आँत-कोशिका ग्राहियों से बँधता है और संवेदी लार्वा की आँत-भित्ति विलयित कर देता है

    Cry पूर्वविष कीट की उच्च-pH मध्यांत्र में घुलकर प्रोटीन-अपघटन द्वारा सक्रिय होता है, जहाँ वह आँत-उपकला कोशिकाओं के विशिष्ट ग्राहियों से बँधकर उन्हें विलयित कर देता है और संवेदी लार्वा को मारता है। इन्हीं ग्राहियों की विशिष्टता के कारण यह कुछ कीटों के लिए विषैला पर स्तनधारियों के लिए नहीं; अतः यह न प्रतिकर्षी टर्पीन है, न उपत्वचा-मोटाकारक, न विस्तृत-परास विष।

  12. भारत में आनुवंशिक रूप से रूपांतरित फसलों के नियमन के संबंध में, सामान्य रूप से कथित के अनुसार कौन-सा कथन सही है?

    1. Bt बैंगन व्यावसायिक खेती हेतु अनुमोदित है, जबकि Bt कपास पर अब भी रोक है
    2. भारत में Bt कपास सहित सभी आनुवंशिक रूप से रूपांतरित फसलें पूर्णतः प्रतिबंधित हैं
    3. गोल्डन राइस भारत में व्यावसायिक खेती हेतु अनुमोदित एकमात्र GM फसल है
    4. Bt कपास व्यावसायिक खेती हेतु अनुमोदित है, जबकि Bt बैंगन पर रोक लगा दी गई है
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — Bt कपास व्यावसायिक खेती हेतु अनुमोदित है, जबकि Bt बैंगन पर रोक लगा दी गई है

    Bt कपास भारत में व्यावसायिक खेती हेतु अनुमोदित एकमात्र GM फसल है, जबकि Bt बैंगन, यद्यपि नियामक ने सिफ़ारिश की थी, रोक के अधीन रखा गया और व्यावसायिक रूप से नहीं उगाया जाता। सभी GM फसलें प्रतिबंधित नहीं हैं (Bt कपास उगाई जाती है), और गोल्डन राइस भारत में व्यावसायिक खेती में नहीं है।

  13. द्वितीयक उपापचयज तीन मुख्य वर्गों में बाँटे जाते हैं। मॉर्फीन, निकोटीन या कुनैन जैसा नाइट्रोजन-युक्त, प्रायः कड़वा व शारीरिक रूप से सक्रिय यौगिक जो किसी अमीनो अम्ल से व्युत्पन्न होता है, किस वर्ग का है, और वर्गों के बारे में कौन-सा कथन भी सही है?

    1. एक टर्पीनॉइड; टर्पीनॉइड C5 आइसोप्रीन इकाइयों से बनते हैं और इनमें मेन्थॉल व कैरोटिनॉइड शामिल हैं
    2. एक फीनॉलिक; फीनॉलिक नाइट्रोजन-रहित होते हैं और इनमें सभी आइसोप्रीन-व्युत्पन्न वर्णक शामिल हैं
    3. एक एल्केलॉइड; टर्पीनॉइड C5 आइसोप्रीन इकाइयों से बनते हैं और इनमें मेन्थॉल व कैरोटिनॉइड शामिल हैं
    4. एक एल्केलॉइड; एल्केलॉइड एसीटेट इकाइयों से बने नाइट्रोजन-रहित टर्पीन हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — एक एल्केलॉइड; टर्पीनॉइड C5 आइसोप्रीन इकाइयों से बनते हैं और इनमें मेन्थॉल व कैरोटिनॉइड शामिल हैं

    मॉर्फीन, निकोटीन व कुनैन नाइट्रोजन-युक्त, अमीनो-अम्ल-व्युत्पन्न यौगिक हैं, अर्थात एल्केलॉइड; और टर्पीनॉइड वस्तुतः C5 आइसोप्रीन इकाइयों से बनते हैं तथा इनमें मेन्थॉल व कैरोटिनॉइड शामिल हैं। एल्केलॉइड नाइट्रोजन-रहित टर्पीन नहीं हैं, और कैरोटिनॉइड टर्पीनॉइड हैं, फीनॉलिक नहीं, अतः शेष संयोजनों में प्रत्येक में एक असत्य उपवाक्य है।

  14. एक ही Camellia sinensis पत्ती से काली चाय व हरी चाय के प्रसंस्करण में मूल अंतर क्या है?

    1. काली चाय रोलिंग के बाद ऑक्सीकृत होती है; हरी चाय में एंज़ाइम पहले निष्क्रिय कर दिया जाता है
    2. काली चाय मिलाए गए जीवाणुओं से किण्वित होती है, जबकि हरी चाय मिलाए गए यीस्ट से किण्वित होती है
    3. काली चाय परिपक्व पत्तियों से और हरी चाय केवल शीर्षस्थ कलिका से बनती है
    4. काली चाय अपना सारा कैफ़ीन बनाए रखती है, जबकि हरी चाय को कैफ़ीन हटाने हेतु प्रसंस्कृत किया जाता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — काली चाय रोलिंग के बाद ऑक्सीकृत होती है; हरी चाय में एंज़ाइम पहले निष्क्रिय कर दिया जाता है

    मुख्य चरण पत्ती के अपने पॉलीफ़ीनॉल-ऑक्सिडेज़-चालित ऑक्सीकरण (जिसे ढीले अर्थ में किण्वन कहते हैं) का है: काली चाय को रोलिंग के बाद ऑक्सीकृत होने दिया जाता है, जबकि हरी चाय पहले भाप या तवे पर सेंककर एंज़ाइम निष्क्रिय किया जाता है, अतः वह हरी रहती है। कोई सूक्ष्मजीव नहीं मिलाया जाता, दोनों बारीक नए प्ररोह से बन सकती हैं, और हरी चाय प्रसंस्करण से कैफ़ीन-रहित नहीं की जाती।

  15. 80 kg भार की ताज़ी तोड़ी गई चाय-पत्ती में द्रव्यमान के अनुसार 75% नमी है। इसे तब तक कुम्हलाया जाता है जब तक नमी द्रव्यमान के अनुसार 50% न रह जाए, और शुष्क पदार्थ की कोई हानि न हो। कुम्हलाई पत्ती का द्रव्यमान किलोग्राम में कितना है?

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 40

    शुष्क पदार्थ संरक्षित रहता है: आरंभ में 80 × (1 − 0.75) = 20 kg शुष्क पदार्थ। 50% नमी पर शुष्क पदार्थ कुल का आधा है, अतः कुल द्रव्यमान = 20 ÷ 0.50 = 40 kg। 80 kg का केवल 25% हटाना (जिससे 60 kg मिले) गलत है, क्योंकि प्रतिशत घटते हुए कुल का है, मूल द्रव्यमान का नहीं।

  16. 500 kg लेमनग्रास वनस्पति का भाप-आसवन किया जाता है, और प्राप्त सुगंधित तेल वनस्पति-द्रव्यमान का 0.6% है। कितने किलोग्राम तेल प्राप्त होता है? उत्तर एक दशमलव स्थान तक दीजिए।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 3.0

    तेल = 500 kg का 0.6% = 0.006 × 500 = 3.0 kg। यह कम प्राप्ति (1% से काफ़ी नीचे) सुगंधित-तेल फसलों की विशेषता है, जहाँ बड़ी मात्रा में वनस्पति से थोड़ा तेल मिलता है।