વિટામિન એ: વ્યાખ્યા, સંશ્લેષણ, શોષણ, પરિવહન અને વિતરણ

વિટામિન એ રાસાયણિક સમાન માળખું પરંતુ વિવિધ જૈવિક પ્રવૃત્તિવાળા કુદરતી અને કૃત્રિમ સંયોજનોને આપેલું નામ છે. રાસાયણિક સમાનતા (1982) ના આધારે બાયોકેમિકલ નામકરણ પર IUPAC-IUB સંયુક્ત પંચ દ્વારા એકીકૃત નામકરણની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી. આ મુજબ, વિટામિન એ. છે એક સામાન્ય સંયોજનો માટે શબ્દ નથી કેરોટિનોઇડ્સ અને રેટિનોલની જૈવિક પ્રવૃત્તિ છે, વિટામિન એ. આલ્કોહોલ. શબ્દની આ વ્યાખ્યા ઓર્થોમોલિક્યુલર ક્રિયાને ધ્યાનમાં રાખીને સમસ્યારૂપ છે, કારણ કે બધા વિટામિન એ ડેરિવેટિવ્ઝ (ડેરિવેટિવ્ઝ) માં વિટામિન એની સંપૂર્ણ પ્રવૃત્તિ નથી. આ કારણોસર, જૈવિક-તબીબી પાસાઓ અનુસાર વર્ગીકરણ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. તેના મુજબ, વિટામિન એ નામ સંયોજનો પર લાગુ પડે છે જેમાં વિટામિનની બધી અસરો હોય છે. આ સંયોજનોમાં રેટિનોલ અને રેટિનાઇલ એસ્ટર (રેટિનોલના ફેટી એસિડ એસ્ટર), જેમ કે રેટિનાઇલ એસિટેટ, પાલમિટેટ અને પ્રોપિઓનેટનો સમાવેશ થાય છે, જે રેટિનાલ અને રેટિનોઇક એસિડ માટે ચયાપચયીય છે, તેમ જ કેરોટિનોઇડ્સ પ્રોવિટામિન સાથે એક પ્રવૃત્તિ, જેમ કે બીટા કેરોટિન. રેટિનોઇડ્સ - બીજી તરફ, કુદરતી અને કૃત્રિમ રેટિનોઇક એસિડ ડેરિવેટિવ્ઝ - બીજી તરફ, વિટામિન એની સંપૂર્ણ પ્રવૃત્તિ પ્રદર્શિત કરતા નથી, કારણ કે તે પિતૃ પદાર્થ રેટિનોલમાં મેટાબોલાઇઝ કરી શકાતા નથી. શુક્રાણુઓ (રચનાની રચના) પર તેમની કોઈ અસર નથી શુક્રાણુ) અથવા દ્રશ્ય ચક્ર પર. વિટામિન એનો જૈવિક પ્રભાવ અનુક્રમે આંતરરાષ્ટ્રીય એકમો (આઇયુ) અને રેટિનોલ સમકક્ષ (આરઇ) માં વ્યક્ત થાય છે:

જો કે, તે બતાવવામાં આવ્યું છે કે જૈવઉપલબ્ધતા એલિમેન્ટરી (ડાયેટરી) વિટામિન એ-સક્રિય કેરોટિનોઇડ્સ અને રેટિનોલ માટેના તેમના બાયોકversનવર્ઝન (એન્ઝાઇમેટિક કન્વર્ઝન) ના નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં અગાઉ નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં સમીક્ષા કરવામાં આવી છે. તાજેતરના તારણો અનુસાર, પ્રોવિટામિન એ કેરોટિનોઇડ્સ અગાઉ ધારેલી રેટિનોલ પ્રવૃત્તિના માત્ર 50% જ દર્શાવે છે. આમ, રૂપાંતર પરિબળ 6, જેનો ઉપયોગ વિટામિન એ પ્રવૃત્તિની ગણતરી માટે કરવામાં આવ્યો હતો બીટા કેરોટિન, હવે ઉપર તરફ સુધારાઈ ગયેલ છે. હવે એવું માનવામાં આવે છે કે 1 µg રેટિનોલ.

  • અનુક્રમે 12 .g બીટા કેરોટિન.
  • પ્રોવિટામિન એ સાથેના અન્ય કેરોટિનોઇડ્સના 24 .g અસરને અનુરૂપ છે.

વિટામિન એનું સ્ટ્રક્ચરલ લક્ષણ એ બહુઅસંતૃપ્ત પોલિએન સ્ટ્રક્ચર છે, જેમાં કન્ઝ્યુગેટેડ ડબલ બોન્ડ્સ સાથે ચાર આઇસોપ્રિનોઇડ એકમોનો સમાવેશ થાય છે (એક રાસાયણિક માળખાકીય સુવિધા જે એક જ બંધ અને ડબલ બોન્ડને બદલે છે). આઇસોપ્રિનોઇડ સાઇડ ચેઇન બીટા આયનોન રિંગ સાથે જોડાયેલ છે. એસિક્લિક ભાગના અંતમાં ત્યાં એક કાર્યાત્મક જૂથ છે જે સજીવમાં ફેરફાર કરી શકાય છે. આમ, એસ્ટેરિફિકેશન (સંતુલનની પ્રતિક્રિયા જેમાં એક આલ્કોહોલ રેટિનોલ સાથે) એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે ફેટી એસિડ્સ રેટિનાઇલ તરફ દોરી જાય છે એસ્ટર, અને રેટિનોલનું ઓક્સિડેશન રિવર્સલ (વિપરીત) થી રેટિના (વિટામિન એ એલ્ડીહાઇડ) અને અનુક્રમે રેટિનોઇક એસિડ (બદલી ન શકાય તેવું) નું ઓક્સિડેશન. બીટા-આયનોન રિંગ અને આઇસોપ્રિનોઇડ સાંકળ બંને વિટામિન એ અસરકારકતા માટેની પરમાણુ પૂર્વશરત છે. રિંગમાં ફેરફાર અને <15 સે અણુઓ અને <2 મિથાઈલ જૂથો સાથે અનુક્રમે સાઇડ ચેઇન, લીડ પ્રવૃત્તિ ઘટાડો. આમ, એક સાથે કેરોટિનોઇડ્સ પ્રાણવાયુબેરિંગ રીંગ અથવા રીંગ સ્ટ્રક્ચર વિના કોઈ વિટામિન એ પ્રવૃત્તિ નથી. તેના સીઆઈએસ આઇસોમર્સમાં ઓલ-ટ્રાંસ રેટિનોલનું રૂપાંતર માળખાકીય પરિવર્તનનું પરિણામ છે અને નીચલા જૈવિક પ્રવૃત્તિ સાથે પણ સંકળાયેલું છે.

સંશ્લેષણ

વિટામિન એ ફક્ત પ્રાણી અને માનવ જીવમાં જોવા મળે છે. આ સંદર્ભમાં, તે મોટાભાગે કેરોટિનોઇડ્સના ભંગાણમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે જે માણસો અને પ્રાણીઓ અનુક્રમે, ખોરાક સાથે પીવે છે. પ્રોવિટામિન્સ એનું રૂપાંતર આંતરડામાં અને માં થાય છે યકૃત. એન્ઝાઇમ 15,15′- ડાયોક્સિનેઝ - કેરોટીનેઝ દ્વારા - એન્ટોસાઇટ્સ (નાના આંતરડાના કોષો) દ્વારા બીટા કેરોટિનના વિકેન્દ્રિત ચીરો ઉપકલા) 8′-, 10′- અથવા 12′-બીટા-એપોકારોટીનનું પરિણામ અણુના અધોગતિ (ભંગાણ) ની સાઇટ પર આધારીત છે, જે અનુક્રમે વધુ અધોગતિ અથવા ચેન ટૂંકાવીને રેટિનામાં ફેરવાય છે. દ્વારા બીટા કેરોટિનના કેન્દ્રીય ક્લિવેજ પર યકૃત આલ્કોહોલ ડિહાઇડ્રોજેનેઝ, બે પરમાણુઓ રેટિના ઓફ નવજીવન થાય છે (રચાય છે). પાછળના ભાગમાં જૈવિક રીતે સક્રિય રેટિનોલ - ઉલટાવી શકાય તેવું પ્રક્રિયા - અથવા રેટિનોઇક એસિડમાં ઓક્સિડાઇઝ્ડ - બદલી ન શકાય તેવા રૂપાંતરને બાદમાં રેટિનાલ ઘટાડી શકાય છે. જો કે, રેટિનોઇક એસિડમાં રેટિનાનું idક્સિડેશન ખૂબ ઓછી હદ સુધી થાય છે. બીટા-કેરોટિન અને અન્ય પ્રોવિટામિન્સ એમાં રેટિનોલમાં રૂપાંતર વિવિધ પ્રજાતિઓમાં અલગ પડે છે અને આંતરડાને અસર કરતી આહાર લાક્ષણિકતાઓ પર આધારીત છે. શોષણ અને વ્યક્તિગત વિટામિન એ સપ્લાય પર. -લ-ટ્રાંસ-રેટિનોલના 1 tog ની અસરમાં લગભગ સમાન છે:

  • 2 µg બીટા કેરોટિન દૂધ; ચરબીમાં 4 µg બીટા કેરોટિન.
  • સજાતીય ગાજર અથવા ચરબી સાથે તૈયાર રાંધેલા શાકભાજીમાં 8 µg બીટા કેરોટિન.
  • રાંધેલા, તાણવાળા ગાજરમાં 12 µg બીટા કેરોટિન.

શોષણ

બધા ચરબી-દ્રાવ્યની જેમ વિટામિન્સ, વિટામિન એ ઉપલામાં શોષાય છે (લેવામાં આવે છે) નાનું આંતરડું ચરબી પાચન દરમિયાન, એટલે કે લિપોફિલિક (ચરબીયુક્ત દ્રાવ્ય) ના પરિવહન કરનાર તરીકે આહાર ચરબીની હાજરી. પરમાણુઓ, પિત્ત એસિડ્સ દ્રાવ્ય પદાર્થ (દ્રાવ્યતામાં વધારો) અને માઇકલ્સ (ચરબીયુક્ત દ્રાવ્ય પદાર્થોને જલીય દ્રાવણમાં પરિવહનક્ષમ બનાવે છે તે પરિવહન માળા બનાવે છે), અને એસેરેસીસ (પાચક) ઉત્સેચકો) રેટિનાઇલ એસ્ટરને કાપવા માટે શ્રેષ્ઠ આંતરડા માટે જરૂરી છે શોષણ (આંતરડા દ્વારા શોષણ). વિટામિન એ ક્યાં તો તેના પ્રોવિટામિનના સ્વરૂપમાં શોષણ કરે છે - સામાન્ય રીતે બીટા કેરોટિન - છોડના ખોરાકમાંથી અથવા તેના ફેટી એસિડ એસ્ટરના રૂપમાં - સામાન્ય રીતે રેટિનાઇલ પામિટ - પ્રાણી ઉત્પાદનોમાંથી. રેટિનાઇલ એસ્ટર્સ હાઇડ્રોલિટીકલી ક્લીવેઇડ છે (સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા) પાણી) આંતરડાની લ્યુમેનમાં કોલેસ્ટ્રિલિટેરેઝ (પાચક એન્ઝાઇમ) દ્વારા. આ પ્રક્રિયામાં પ્રકાશિત રેટિનોલ બ્રશ સરહદ પટલ સુધી પહોંચે છે મ્યુકોસા કોશિકાઓ (આંતરડાના મ્યુકોસાના કોષો) મિશ્રિત મિશેલ્સના ઘટક તરીકે અને આંતરિક થાય છે (આંતરિક રીતે શોષાય છે) [1-4, 6, 9, 10]. આ શોષણ રેટિનોલનો દર સાહિત્યના આધારે 70-90% જેટલો હોય છે, અને તે જ સમયે પૂરી પાડવામાં આવતી ચરબીના પ્રકાર અને માત્રા પર ખૂબ આધાર રાખે છે. જ્યારે શારીરિક (ચયાપચય માટે સામાન્ય) એકાગ્રતા શ્રેણી, રેટિનોલનું શોષણ વાહક-મધ્યસ્થી નિષ્ક્રિય પ્રસરણને અનુરૂપ energyર્જા-સ્વતંત્ર રીતે સંતૃપ્તિ ગતિવિજ્ toાન અનુસાર થાય છે, ફાર્માકોલોજીકલ ડોઝ નિષ્ક્રિય પ્રસરણ દ્વારા શોષાય છે. એંટોરોસાઇટ્સમાં (નાના આંતરડાના કોષો ઉપકલા), રેટિનોલ સેલ્યુલર રેટિનોલ-બંધનકર્તા પ્રોટીન II (CRBPII) ને બંધાયેલ છે અને ઉત્સેચકો લેસીથિન-રેટિનોલ એસિલેટ્રાન્સફેરેઝ (એલઆરએટી) અને એસિએલ-કોએ-રેટિનોલ એસિલેટ્રાન્સફેરેઝ (એઆરએટી) ફેટી એસિડ્સ, મુખ્યત્વે પેમિટિક એસિડ. આ પછી ચિલોમિક્રોન્સ (લિપિડ સમૃદ્ધ લિપોપ્રોટીન) માં રેટિનાઇલ એસ્ટરના સમાવેશ (અપટેક) દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે, જે પેરિફેરલમાં પ્રવેશ કરે છે પરિભ્રમણ મારફતે લસિકા અને કાઇલોમિક્સ્રોન અવશેષો (ઓછી ચરબી ધરાવતી ક્લોમિકોટ્રોન અવશેષો) માં ડીગ્રેજ કરવામાં આવે છે.

શરીરમાં પરિવહન અને વિતરણ

પરિવહન દરમિયાન યકૃત, રેટિનાઇલ એસ્ટર્સ એન્ઝાઇમ લિપોપ્રોટીન દ્વારા થોડી હદ સુધી લઈ શકાય છે લિપસેસ (એલ.પી.એલ.) વિવિધ પેશીઓમાં, ઉદાહરણ તરીકે, સ્નાયુઓ, ચરબીયુક્ત પેશીઓ અને સ્તનધારી ગ્રંથિ. જો કે, મોટાભાગના એસ્ટરિફાઇડ રેટિનોલ પરમાણુઓ કાઇલોમિક્રોન અવશેષોમાં રહે છે, જે યકૃતમાં ચોક્કસ રીસેપ્ટર્સ (બંધનકર્તા સાઇટ્સ) ને જોડે છે. આ પિત્તાશય કોષોના લિસોસોમ્સ (સેલ ઓર્ગેનેલ્સ) માં રેટિનોલ કરવા માટે યકૃત અને હાઇડ્રોલિસિસમાં રેટિનાઇલ એસ્ટર્સના ઉધારમાં પરિણમે છે. પેરેંચાયમલ કોષોના સાયટોપ્લાઝમમાં, રેટિનોલ સેલ્યુલર રેટિનોલ-બંધનકર્તા પ્રોટીન (સીઆરબીપી) સાથે બંધાયેલ છે. સીઆરબીપી સાથે બંધાયેલ રેટિનોલ, એક તરફ, પેરેન્કાયમલ કોષોમાં ટૂંકા ગાળાના સંગ્રહ તરીકે સેવા આપી શકે છે, વિધેયાત્મક રીતે ઉપયોગ કરી શકે છે અથવા મેટાબોલાઇઝ થઈ શકે છે, અને બીજી બાજુ, પેરીસીન્યુસિએડલ સ્ટેલાલેટ કોષો દ્વારા લાંબા ગાળાના વધારાના રેટિનોલ તરીકે સંગ્રહિત કરી શકાય છે ( એસ્ટરિફિકેશન પછી - ચરબી-સ્ટોરિંગ સ્ટેલેટ અથવા ઇટો સેલ્સ; યકૃતના કોષોના 5-15%) - રેટિનાઇલ એસ્ટર તરીકે મોટે ભાગે પેમિટિક એસિડ સાથે. પેરિસિન્યુસાઇડલ સ્ટિલેટ કોષોના રેટિનાઇલ એસ્ટર કુલ શરીરના વિટામિન એ પૂલના આશરે 50-80% અને કુલ યકૃતના 90% જેટલા છે. એકાગ્રતા. સ્ટેલેટ સેલની સ્ટોરેજ ક્ષમતા લગભગ અમર્યાદિત છે. આમ, તીવ્ર intંચા ઇન્ટેકસ હોવા છતાં પણ, આ કોષો સામાન્ય માત્રામાં ઘણી વાર સંગ્રહ કરી શકે છે. સ્વસ્થ પુખ્ત વયના લોકો સરેરાશ હોય છે એકાગ્રતા 100-300 µg ના રેટિનાઇલ એસ્ટર અને 20-100 µg યકૃતના જી. યકૃતમાં સંગ્રહિત રેટિનાઇલ એસ્ટરનું અર્ધ જીવન 50-100 દિવસ અથવા તેનાથી વધુ લાંબી આલ્કોહોલના વપરાશમાં ઓછું છે [1-3, 6, 9]. સંગ્રહિત વિટામિન એને એકત્રીત કરવા માટે, રેટિનાઇલ એસ્ટર્સ ચોક્કસ રેટિનાઇલ દ્વારા કાપવામાં આવે છે એસ્ટર હાઇડ્રોલેઝ (એક ઉત્સેચક) પરિણામી રેટિનોલ, શરૂઆતમાં સીઆરબીપી સાથે બંધાયેલા, ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર (કોષની અંદર સ્થિત), એપો-રેટિનોલ-બાઈન્ડિંગ પ્રોટીન (એપો-આરબીપી), બાઉન્ડ, અને સ્ત્રાવ (સ્ત્રાવ) માં પ્રકાશિત થાય છે રક્ત હોલો-આરબીપી તરીકે પ્લાઝ્મા. ત્યારબાદ રેટિનોલ-આરબીપી સંકુલ ઝડપથી ગ્લોમેર્યુલર ફિલ્ટરેટમાં ખોવાઈ જશે કિડની તેના ઓછા અણુ વજનને લીધે, હોલો-આરબીપીનું ટ્રાન્સસ્ટાયરેટિન (ટીટીઆર, થાઇરોક્સિન-બાઇન્ડિંગ પ્રિઆલ્બમ) માં થાય છે રક્ત. રેટિનોલ-આરબીપી-ટીટીઆર સંકુલ (1: 1: 1) રેટિના, અંડકોષ, અને જેમ કે એક્સ્ટ્રાહેપેટિક (યકૃતની બહાર) પેશીઓની મુસાફરી કરે છે. ફેફસા, જ્યાં રેટિનોલ કોષો દ્વારા રીસેપ્ટર-મધ્યસ્થી રીતે લેવામાં આવે છે અને કોષની અંદર અને મારફતે બંને પરિવહન માટે સીઆરબીપીમાં અંતtraકોશિક રીતે બાંધી છે. રક્ત/ પેશી અવરોધો. એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર બાકીની ટીટીઆર લોહીના પ્લાઝ્મામાં નવીનીકૃત પરિવહન પ્રક્રિયાઓ માટે ઉપલબ્ધ છે, જ્યારે એપો-આરબીપી દ્વારા કેટબોલાઇઝ (અધોગતિ) કરવામાં આવે છે કિડની. કોષોના ચયાપચયમાં, રૂપાંતરણોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

  • ઉલટાવી શકાય તેવું ડિહાઇડ્રોજેનેશન (વિભાજન બંધ હાઇડ્રોજન) રેટિનોલ - રેટિનોલ ↔ રેટિનાલ.
  • રેટિનોઇક એસિડ - રેટિનાલ → રેટિનોઇક એસિડનું બદલી ન શકાય તેવું ઓક્સિડેશન.
  • આઇસોમેરાઇઝેશન્સ (બીજા આઇસોમરમાં પરમાણુનું રૂપાંતર) - ટ્રાન્સસિસ - રેટિનોલ, રેટિનાલ અથવા રેટિનોઇક એસિડનું.
  • સાથે રેટિનોલનું એસ્ટરિફિકેશન ફેટી એસિડ્સ - રેટિનોલ ↔ રેટિનાઇલ એસ્ટર - ટૂંકા ગાળાની સપ્લાય ખોટને પહોંચી વળવા.

રેટિનોઇક એસિડ - ઓલ-ટ્રાન્સ અને 9-સીસ - લક્ષ્ય કોષોમાં સંપર્ક કરે છે, સેલ્યુલર રેટિનોઇક એસિડ-બંધનકારક પ્રોટીન (સીઆરએબીપી) ને બંધાયેલ છે, ન્યુક્લિયર રેટિનોઇક એસિડ રીસેપ્ટર્સ સાથે - આરએઆર અને આરએક્સઆર સબટાઈપ્સ સાથે - સ્ટીરોઇડ-થાઇરોઇડ (થાઇરોઇડ) હોર્મોનથી સંબંધિત રીસેપ્ટર કુટુંબ. Xલ-ટ્રાંસ-રેટિનોઇક એસિડ, ટ્રાઇઓડોથિઓરોનિન (ટી 9; થાઇરોઇડ હોર્મોન) જેવા અન્ય રીસેપ્ટર્સના સંપર્ક દ્વારા આરએક્સઆર પ્રાધાન્યરૂપે 3-સિસ-રેટિનોઇક એસિડને બાંધી દે છે અને હેટરોડિમર (બે જુદા જુદા સબુનિટોથી બનેલા પરમાણુઓ) બનાવે છે. કેલ્સીટ્રિઓલ (વિટામિન ડી), એસ્ટ્રોજન, અથવા પ્રોજેસ્ટેરોન રીસેપ્ટર્સ. ટ્રાંસ્ક્રિપ્શન પરિબળો તરીકે, પરમાણુ રેટિનોઇક એસિડ રીસેપ્ટર્સ પ્રભાવિત કરે છે જનીન ચોક્કસ ડીએનએ સિક્વન્સને બંધન કરીને અભિવ્યક્તિ. આમ, રેટિનોઇક એસિડ એ સેલ અને પેશીઓની વૃદ્ધિ અને તફાવતનું એક મહત્વપૂર્ણ નિયમનકાર છે.

એક્સ્ક્રિશન

મૌખિક રીતે પૂરા પાડવામાં આવતા વિટામિન એનો આશરે 20% શોષણ થતું નથી અને તે દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે પિત્ત અને મળ અથવા પેશાબ. વિટામિન એને ઉત્તેજનાપૂર્ણ સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે, તે બાયોટ્રાન્સફોર્મેશનમાંથી પસાર થાય છે, જેમ કે બધા લિપોફિલિક (ચરબીયુક્ત દ્રાવ્ય) પદાર્થો કરે છે. બાયોટ્રાન્સફોર્મેશન યકૃતમાં થાય છે અને તેને બે તબક્કામાં વહેંચી શકાય છે:

  • પ્રથમ તબક્કામાં, દ્રાવ્યતા વધારવા માટે સાયટોક્રોમ પી -450 સિસ્ટમ દ્વારા વિટામિન એ હાઇડ્રોક્સિલેટેડ (ઓએચ જૂથની નિવેશ) છે.
  • બીજા તબક્કામાં, સંયુક્તતા ખૂબ જ હાઇડ્રોફિલિક (જળ દ્રાવ્ય) પદાર્થો સાથે થાય છે - આ હેતુ માટે, ગ્લુકોરોનિલ્ટ્રાન્સફેરેઝની મદદથી ગ્લુકોરોનિક એસિડ વિટામિન એના પહેલાં દાખલ કરેલા ઓએચ જૂથમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.

મોટાભાગના મેટાબોલાઇટ્સ હજુ સુધી સ્પષ્ટ કરાયા નથી. જો કે, એવું માની શકાય છે કે વિસર્જન ઉત્પાદનો મુખ્યત્વે ગ્લુકોરોનિડેટેડ અને મફત રેટિનોઇક એસિડ અને 4-કેટોરેટિક એસિડ છે.