આયર્ન: વ્યાખ્યા, સંશ્લેષણ, શોષણ, પરિવહન અને વિતરણ

લોખંડ પૃથ્વીની સપાટી તેમજ સજીવોમાં સૌથી વધુ પ્રચુર સંક્રમણ ધાતુ છે અને મનુષ્ય માટે આવશ્યક (મહત્વપૂર્ણ) ટ્રેસ તત્વ છે. તે ઘણી idક્સિડેશન સ્થિતિમાં થાય છે, પરંતુ માત્ર Fe2 + - દૈવી આયર્ન, ફેરો સંયોજનો - અને ફે 3 + - ક્ષીણ આયર્ન, ફેરો સંયોજનો - સજીવો માટે કોઈ મહત્વ ધરાવે છે. સંયોજનોમાં, આયર્ન સામાન્ય રીતે દૈવી સ્વરૂપમાં હાજર હોય છે. ફે 2 + તે પછી ઘટાડતા એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે અને ઇલેક્ટ્રોનનું દાન કરે છે. ફેએ + + સંયોજનો, બીજી તરફ, idક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને, ટર્મિનલ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનારા, ઇલેક્ટ્રોન [3] સ્વીકારવા માટે સક્ષમ છે. Fe7,19 + થી જલીય ઉકેલો અત્યંત ઓછા ભાગમાં દ્રાવ્ય ફે ++ માટે સ્વયંભૂ oxક્સિડાઇઝ કરી શકાય છે - હાઇડ્રોક્સાઇડ, સજીવ ચોક્કસ ધરાવે છે પ્રોટીન, જેમ કે હિમોગ્લોબિન (રક્ત રંગદ્રવ્ય), ટ્રાન્સફરિન or ફેરીટિન, જે લોખંડ બાંધે છે. આમ, ટ્રેસ એલિમેન્ટ તેની નબળી દ્રાવ્યતા હોવા છતાં બાયોલોજિકલ રીતે ઉપલબ્ધ રહે છે. તંદુરસ્ત વ્યક્તિમાં શરીરમાં લગભગ 3-5 ગ્રામ આયર્ન - 45 થી 60 મિલિગ્રામ / કિગ્રા શરીરનું વજન હોય છે. તેમાંના લગભગ 80% કાર્યાત્મક લોહ તરીકે હાજર છે. એરિથ્રોસાઇટ (લાલ) માટે મોટાભાગના કાર્યાત્મક આયર્ન આવશ્યક છે રક્ત સેલ) રચના અને વિકાસ, અને માત્ર એક નાનો ભાગ (12%) મ્યોગ્લોબિન સંશ્લેષણ અને મિટોકોન્ડ્રીયલ શ્વસન સાંકળ. આ ઉપરાંત, આયર્ન-આશ્રિત બાયોસિસન્થેસિસ માટે આયર્ન ઉપલબ્ધ હોવા આવશ્યક છે ઉત્સેચકો જે ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન માટે જરૂરી છે. આયર્નના સંગ્રહ અંગો કુલમાં લગભગ 20% હિસ્સો ધરાવે છે. ટ્રેસ એલિમેન્ટ સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત છે ફેરીટિન અને મુખ્યત્વે હિમોસિડરિન યકૃત, બરોળ, આંતરડા મ્યુકોસા અને મજ્જા. હીમ આયર્ન - આયર્ન પ્રોટોર્ફિરિન, ડિવલેન્ટ ફે - અને નોન-હેમ આયર્ન - આયનાઇઝ્ડ ફ્રી આયર્ન, અકાર્બનિક સંયોજનોના ઘટક તરીકે, તફાવત અથવા તુચ્છ હોઈ શકે છે - વચ્ચે તફાવત બનાવવામાં આવે છે. હેમિરન એ આયર્ન-પ્રોટીન સંકુલ છે, જેમાં પ્રોસ્થેટિક જૂથ પ્રોટીન પરમાણુ સાથે જોડાયેલું છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ હેમ પ્રોટીન માટે જરૂરી આયર્ન ચયાપચય સમાવેશ થાય છે હિમોગ્લોબિન, મ્યોગ્લોબિન અને સાયટોક્રોમ્સ. અડધાથી વધુ કાર્યાત્મક આયર્ન બંધાયેલા છે હિમોગ્લોબિન (લાલ રક્ત રંગદ્રવ્ય) અને આ રીતે સ્થાનિક એરિથ્રોસાઇટ્સ (લાલ રક્ત કોશિકાઓ). માયોગલોબીન લાલ સ્નાયુ રંગદ્રવ્ય છે અને સાથે અન્ય લોહ-શામેલ છે ઉત્સેચકો - સાયટોક્રોમ, કેટલાસીસ, પેરોક્સિડેસિસ - લગભગ 15% કાર્યાત્મક આયર્ન બનાવે છે. પ્રાણીના ખોરાકમાં નોન-હેમ આયર્ન સ્વરૂપમાં છે ફેરીટિન, હિમોસિડરિન અને આયર્ન સાઇટ્રેટ.

ચયાપચય

આયર્ન હોમિયોસ્ટેસિસનું નિયમન આયર્નના નિયંત્રણ દ્વારા થાય છે શોષણ માં નાનું આંતરડું, મુખ્યત્વે ડ્યુડોનેમ (ડ્યુઓડેનમ) અને જેજુનમ - નાના આંતરડાના મધ્યમ વિભાગ, જેને “ખાલી” પણ કહેવામાં આવે છે સારી” શોષણ અસંખ્ય પરિબળો દ્વારા પ્રભાવિત છે, જેમ કે:

  • શારીરિક માંગ
  • ઇન્જેસ્ડ આયર્નની માત્રા અને રાસાયણિક સ્વરૂપ
  • વ્યક્તિગત પુરવઠાની સ્થિતિ - મૂળભૂત આયર્ન શોષણ લગભગ 1 મિલિગ્રામ / દિવસ છે આયર્નની ઉણપ આ શોષણ દર 3-5 મિલિગ્રામ / દિવસ સુધી વધે છે, વધુ આયર્ન શોષણમાં 50% સુધી ઓછું હોય છે.
  • એરિથ્રોપોઇસીસ (લાલ રક્ત કોશિકાઓનું ઉત્પાદન) નાં ક્ષેત્ર.
  • અન્ય વિવિધ કાર્બનિક અને અકાર્બનિક આહાર ઘટકોના જથ્થાના ગુણોત્તર.
  • ના રિસોર્પ્શન રેશિયો પાચક માર્ગ.
  • ઉંમર
  • રોગો - ઉદાહરણ તરીકે, સેલિયાક રોગ (ગ્લુટેન-પ્રેરિત એંટોરોપથી), ક્રોહન રોગ, અલ્સેરેટિવ કોલિટીસ અને ક્રોનિક એથ્રોફિક ગેસ્ટ્રાઇટિસ જેવા માલbsબ્સોર્ફેક્શન, લોહના અપૂર્ણ શોષણ સાથે સંકળાયેલા છે.

ટ્રેસ એલિમેન્ટ ખોરાક દ્વારા બંને બિન-હીમ આયર્ન, એટલે કે આયનાઇઝ્ડ ફ્રી ફોર્મમાં મુક્ત ફે 2 + આયન તરીકે, અને હેમ આયર્ન તરીકે શોષાય છે. ખોરાકમાં આયર્નનો મોટાભાગનો ભાગ બંધાયેલો છે. પ્રોટીન, કાર્બનિક એસિડ્સ અથવા અન્ય પદાર્થો - આયર્ન પ્રોટોર્ફિરિન (હેમ), ફેરીહાઇડ્રોક્સાઇડ સંકુલ. પ્રાણી ખોરાકમાં, ખાસ કરીને માંસમાં, 40 થી 60% આયર્ન હેમ આયર્ન તરીકે હાજર હોય છે. પરિવર્તનીય આયર્ન તેની સારી દ્રાવ્યતાને કારણે આયર્નની સ્થિતિને આધારે 15-35% શોષી લે છે અને આ રીતે તે વધારે છે જૈવઉપલબ્ધતા. તેનાથી વિપરિત, નોન-હેમ આયર્નની ઉપલબ્ધતા, જે મુખ્યત્વે તુચ્છ સ્વરૂપમાં હોય છે, તે નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે. નોન-હેમ આયર્ન મુખ્યત્વે વનસ્પતિના ખોરાકમાં જોવા મળે છે અને ભાગ્યે જ 5% કરતા વધારે શોષાય છે. ઉપલાના નબળા આલ્કલાઇન વાતાવરણમાં તુચ્છ આયર્ન દ્રાવ્ય નથી નાનું આંતરડું અને તેથી તે શોષણથી પાછી ખેંચી લેવામાં આવે છે. માંસ અને વનસ્પતિના ખોરાકનો એકસરખી વપરાશ છોડના મૂળના આયર્નના શોષણ દરને બમણો કરી શકે છે. આ પ્રાણી પ્રોટીન સહિત માંસમાં સમાયેલ ઓછા પરમાણુ વજન સંકુલ એજન્ટોને કારણે છે, જે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા છે, મૂલ્યવાનની highંચી સંખ્યાને કારણે છે એમિનો એસિડપ્લાન્ટ પ્રોટીન (ઇંડા ગોરા) કરતા. સલ્ફાઇડ્રિલ જૂથ ધરાવતું એમિનો એસિડ - મેથિઓનાઇન, સિસ્ટેન - તુચ્છ આયર્નને ભાવિ સ્વરૂપમાં ઘટાડવાની તરફેણ કરો, જે વધુ દ્રાવ્ય અને શોષી શકાય તેવું છે. પુરતું હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ આહાર આયર્નના મહત્તમ ઉપયોગ માટે ગેસ્ટિક જ્યુસમાં ઉત્પાદન પણ મહત્વપૂર્ણ છે. ગેસ્ટ્રિક હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ જટિલ બાઉન્ડ આયર્નને વધુ સરળતાથી ઉપલબ્ધ મફત લોહ આયનો અને છૂટક રીતે બાઉન્ડ કાર્બનિક આયર્નમાં ક્લેવ્સ કરો. ખોરાકમાંથી આયર્નની જૈવઉપલબ્ધતામાં વધારો:

  • ગેસ્ટ્રોફેરીન - હોજરીનો સ્ત્રાવ મ્યુકોસા.
  • વિટામિન સી - નબળી દ્રાવ્ય તુચ્છ આયર્નની રચનાને અટકાવતા એસ્કોર્બિક એસિડ દ્વારા નોન-હેમ આયર્નના શોષણને પ્રોત્સાહન આપે છે; વિટામિન સીના 25 મિલિગ્રામ જેટલું ઓછું સેવન કરવાથી શોષણમાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે
  • વિટામિન એ પાચક પ્રક્રિયા દરમિયાન આયર્નને જોડે છે, ત્યાં તેને ફાયટિક એસિડ (ફાયટાઇટ્સ) અને પોલિફેનોલ્સના શોષણ-અવરોધિત પ્રભાવોથી દૂર કરે છે.
  • ફ્રોટોઝ
  • ફળો અને શાકભાજીમાં પોલીયોસિકાર્બોબોક્સિલિક એસિડ્સ
  • અન્ય કાર્બનિક એસિડ્સ, જેમ કે સાઇટ્રિક એસીડ, tartaric એસિડ અને લેક્ટિક એસિડ.
  • દારૂ - પ્રોત્સાહન આપે છે ગેસ્ટ્રિક એસિડ સ્ત્રાવ, તુચ્છ આયર્નનું શોષણ વધારીને.

ફે 3 + ફે 2 + માં રૂપાંતરને પણ પ્રોત્સાહન આપીને, આ પદાર્થો લોહ શોષણમાં વધારો કરે છે. દાખ્લા તરીકે, વિટામિન સી - સ્પિનચ અથવા કોહલાબીના 150 ગ્રામમાં - વધે છે જૈવઉપલબ્ધતા of- .ના પરિબળ દ્વારા નોન-હેમ આયર્નનો. આયર્ન શોષણ ભારપૂર્વક અવરોધે છે:

આ પદાર્થો લોહ સાથેનું એક સંકુલ બનાવે છે જે શોષણ કરવું મુશ્કેલ છે અને તેથી તેનું શોષણ અવરોધિત કરે છે. લોહ પછી નાના આંતરડાના કોષોમાં શોષાય છે મ્યુકોસા, તે ક્યાં તો ફેરીટિન, આયર્ન સ્ટોરેજ પ્રોટીન તરીકે સંગ્રહિત થાય છે, અથવા પરિવહન પ્રોટીન મોબીલ્ફરિનની સહાયથી પ્લાઝ્મામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. પ્લાઝ્મામાં, ટ્રેસ એલિમેન્ટ લોહ પરિવહન પ્રોટીનમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે ટ્રાન્સફરિન. સામાન્ય ટ્રાન્સફરિન એકાગ્રતા પ્લાઝ્મામાં 220-370 મિલિગ્રામ / 100 મિલી છે. સીરમ ટ્રાન્સફરનનું સ્તર આયર્ન પૂલના કદ સાથે verseલટું સંકળાયેલું છે. તદનુસાર, માં આયર્નની ઉણપ, બંને પ્લાઝ્મા ટ્રાન્સફરન સામગ્રી અને ટ્રાન્સફરિન રીસેપ્ટર એકાગ્રતા વધારો થયો છે. ટ્રાન્સફરિન સંતૃપ્તિ એ પેશીઓમાં લોહ પરિવહનનું સૂચક છે અને સામાન્ય રીતે તેમાં ઘટાડો થાય છે આયર્નની ઉણપ. ટ્રાન્સફરિન આયર્નને તમામ કોષો અને પેશીઓમાં પરિવહન કરે છે, જ્યાં તે પછીથી ટ્રાન્સફરિન રીસેપ્ટર્સ સાથે જોડાય છે અને કોષોમાં લઈ જાય છે. આવશ્યક મહત્વ એ છે કે ગતિશીલતા મજ્જા. ત્યાં, હિમોગ્લોબિનની ચાલુ રચના માટે આયર્ન જરૂરી છે, જે અન્ય સંશ્લેષણના પગલાઓ પર અગ્રતા લે છે. હિમોગ્લોબિનના સંશ્લેષણ માટે ટ્રાન્સફરિન પર બંધાયેલા આયર્નનો આશરે 70 થી 90% ભાગ જરૂરી છે. અંતે, ની રચના અને વિકાસ એરિથ્રોસાઇટ્સ (લાલ રક્તકણો) મુખ્યત્વે આયર્ન ટર્નઓવર માટે જવાબદાર છે. બાકીના 10 થી 30% મકાન બનાવવા માટે ઉપલબ્ધ છે ઉત્સેચકો અને કોએન્ઝાઇમ્સ અથવા ફેરીટીન તરીકે સંગ્રહિત થાય છે. જો ફેરીટિનની સંગ્રહ ક્ષમતા વધી ગઈ છે, તો આયર્ન સ્ટોરેજ પ્રોટીન હિમોસિડરિન સાથે બંધાયેલ છે. ફેરીટિનનું મહત્વ સંગ્રહ, પરિવહન અને બિનઝેરીકરણ લોખંડની. જ્યારે જરૂરી હોય ત્યારે, લોખંડ ઝડપથી સંગ્રહમાંથી મુક્ત થઈ શકે છે અને હિમોગ્લોબિન સંશ્લેષણ માટે તેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. ફેરીટિન લોખંડની સ્થિતિ માટે સૌથી યોગ્ય માર્કરનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે! લોખંડની ઉણપમાં નીચા સીરમ ફેરીટીનનું પ્રમાણ જોવા મળે છે. બીજી તરફ, આયર્ન ઓવરલોડ્સ, સીરમ ફેરીટિનના વધેલા ઘટ્ટતા સાથે શોધી શકાય છે. જો શરીરના આયર્નનો કુલ ભંડાર ખાલી થઈ જાય, તો તેનું જોખમ એનિમિયા ક્ષતિગ્રસ્ત હિમોગ્લોબિન બાયોસિન્થેસિસને કારણે વધે છે. વય, લિંગ અને જાતિના આધારે હિમોગ્લોબિનનું પ્રમાણ સ્ત્રીઓમાં 12 ગ્રામ / એલથી નીચે છે અને પુરુષોમાં 13 ગ્રામ / એલથી નીચે એનિમિયા. હિમોસિડરિન એપોફેરીટિન અને સેલ્યુલર ઘટકોનું કન્ડેન્સેશન પ્રોડક્ટ છે, જેમ કે લિપિડ્સ અને ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ, મુખ્યત્વે હિપેટોસાયટ્સ અને કોષોમાં સ્થાનિક મજ્જા, યકૃત, અને બરોળ. ફેરીટિનની તુલનામાં, હિમોસિડરિન એ લોખંડનો કાયમી સંગ્રહ છે, જેમાં ટ્રેસ એલિમેન્ટ ચયાપચય માટે એક સ્વરૂપમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે જે હવે ઉપલબ્ધ નથી. લોખંડ થી સંતુલન શોષણ દ્વારા સંપૂર્ણપણે નિયંત્રિત થાય છે, ત્યાં આયર્નનું નિયમન વિસર્જન નથી. પુરુષો અને પોસ્ટ-મેનોપusઝલ સ્ત્રીઓમાં, આંતરડાના ઉપકલાના શેડિંગ સાથે દરરોજ લગભગ 1-2 મિલિગ્રામ (19-36 olmol / L) લોખંડ ખોવાઈ જાય છે અને ત્વચા કોષો, સાથે પિત્ત અને પરસેવો, અને પેશાબ સાથે. હિમોગ્લોબિન સાથે સંકળાયેલ નુકસાનને લીધે લોહીથી વધુ લોહિયાળ નુકસાન થાય છે. લગભગ 25-60 મિલી રક્તનું વિસર્જન થાય છે માસિક સ્રાવ, પરિણામે દર મહિને 12.5-30 મિલિગ્રામ (225-540 olmol) આયર્નનું નુકસાન થાય છે. સ્ત્રીની આયર્નની જરૂરિયાત પણ દરમિયાન વધી છે ગર્ભાવસ્થા આયર્નના સપ્લાયને કારણે ગર્ભ. લગભગ 300 મિલિગ્રામ ટ્રેસ એલિમેન્ટને સપ્લાય કરવામાં આવે છે ગર્ભ આ દ્વારા સ્તન્ય થાક. વધુમાં, લોહીનું નુકસાન બાળજન્મ અને સ્તનપાનના પરિણામે થાય છે - 0.5 મિલિગ્રામ - પરંતુ આની ગેરહાજરી દ્વારા આ વળતર આપવામાં આવે છે. માસિક સ્રાવ પછી થોડા મહિના માટે ગર્ભાવસ્થા. આ ઉપરાંત, આયર્નની ઉણપ માટે અન્ય જોખમ જૂથો છે. આયર્ન માટે કોઈ નિયમનિત વિસર્જન પદ્ધતિઓ નથી તે હકીકતને કારણે, વધતા જતા ઉત્સર્જન દ્વારા અતિશય આહાર આયર્ન સેવનની ભરપાઇ કરી શકાતી નથી. અભ્યાસના પરિણામે, એલિવેટેડ ફેરીટિન સ્તર -> 200 µg / મિલી - એથરોસ્ક્લેરોસિસ (ધમનીઓનું સખ્તાઇ) માટેનું સ્વતંત્ર જોખમ પરિબળ છે અને મ્યોકાર્ડિયલ ઇન્ફાર્ક્શનના જોખમને બમણો કરી શકે છે (હૃદય હુમલો). આખરે, જ્યારે શરીરમાં તેના કાર્યો કરવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં આયર્ન ઉપલબ્ધ હોય ત્યારે આયર્નની સ્થિતિ શ્રેષ્ઠ છે, પરંતુ આયર્ન સ્ટોર્સ ભરેલા નથી.