कैडवराइन कई जैवसक्रिय रूपों के साथ एक स्वाभाविक रूप से polyamine है। पॉलियामाइन cationic विशेषताओं के साथ अणु हैं जो पूरे सेल साइटोसोल में वितरित किए जाते हैं और सेल के विकास और भेदभाव प्रक्रियाओं को विनियमित करने में मदद करते हैं।
जानवरों में, कोशिकाओं के साइटोसोल में कैडेवर की सांद्रता में वृद्धि आम तौर पर कोशिका वृद्धि से संबंधित होती है। हालांकि, अवसर पर, ऊतक के ट्यूमरजेनिसिस के कारण ऐसी वृद्धि हो सकती है।
एक कैडेवराइन अणु का ग्राफिक आरेख (स्रोत: कैल्वरो। वाया विकिमीडिया कॉमन्स)
पौधों में, कैडेवर को कोशिका विभाजन और भ्रूणजनन में एक आवश्यक भूमिका निभाने के लिए दिखाया गया है। यह सीधे न्यूक्लिक एसिड और अनियोनिक घटकों के साथ बातचीत करता है जो पौधे कोशिका झिल्ली के पास होते हैं।
कैडेवराइन को मूल अमीनो एसिड में से एक से आसानी से संश्लेषित किया जाता है, जो नाइट्रोजन समूहों में समृद्ध होता है, जैसे कि ऐलेनिन। इस वजह से, अमीनो एसिड से समृद्ध खाद्य पदार्थ, अगर ठीक से संरक्षित नहीं किए जाते हैं, तो कैडवेरीन के गठन के परिणामस्वरूप सड़े हुए गंध को विकसित करते हैं।
आज, कैडेवर का उत्पादन प्रत्यक्ष माइक्रोबियल किण्वन या पूरे सेल बायोरिएक्टर के माध्यम से व्यावसायिक रुचि के साथ किया जाता है।
इन सभी कारणों के लिए, कृषि और चिकित्सा के क्षेत्रों में कैडेवर की जैव प्रौद्योगिकी के लिए बड़ी संख्या में आवेदन हैं और वर्तमान में, यह यौगिक अपने विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के कारण एक महत्वपूर्ण औद्योगिक रसायन बनता जा रहा है।
संरचना
कैडेवराइन में एक नाभिक होता है जो एक α-alkane से बना होता है जो एक रैखिक फैशन (पेंटेन) में व्यवस्थित 5 कार्बन परमाणुओं से बना होता है और इसके सिरों (कार्बन्स 1 और 5) में दो एमाइन (ω-diamine) होते हैं। इसकी संरचना हेक्सामेथाइलिडेनमाइन से बहुत मिलती-जुलती है और इसलिए, इसका उपयोग पॉलीमाइड्स और पॉलीयुरेथेन के संश्लेषण में किया जाता है।
सामान्य नाम "कैडवेरीना" क्षत-विक्षत लाशों की गंध से आता है। बैक्टीरिया जो निकायों को विघटित करना शुरू करते हैं वे बड़ी मात्रा में कैडेवराइन को संश्लेषित करते हैं और उस दुर्गंध का कारण बनते हैं।
कैडेवराइन का आणविक सूत्र C5H14N2 है और रासायनिक यौगिक का नाम 1,5-पेंटानामेडाइन या 1,5-डायमिनोपेंटेन हो सकता है। यह पानी में घुलनशील एक यौगिक है।
कैडेवर का आणविक भार 102.178 ग्राम / मोल है, इसमें 9 ° C का गलनांक और 179 ° C का क्वथनांक होता है। 62 ° C से ऊपर ताप स्रोत की उपस्थिति में यौगिक ज्वलनशील है।
अपने व्यावसायिक रूप में, कैडवेरीन एक रंगहीन तरल अवस्था में है, जिसमें यौगिक की विकर्षक और अप्रिय गंध विशेषता है।
यह यौगिक पुट्रेसिन के लिए समरूप है, हालांकि, पुट्रेसिन में चार कार्बन परमाणुओं (ब्यूटेन) का एक केंद्रीय कंकाल है और पांच नहीं, कैडेवराइन की तरह है।
कैडेवराइन के समान संरचना वाले अधिकांश यौगिकों, जैसे कि पुट्रेसिन, नोरसपीमिडीन, स्पर्मिडाइन और शुक्राणु, को उनकी मजबूत गंध की विशेषता होती है, जिसे आमतौर पर मांस को क्षय करने वाली गंध के रूप में पहचाना जाता है।
विशेषताएं
बैक्टीरिया में
बैक्टीरिया में, कैडवेरीन का एक मुख्य कार्य साइटोसोल में पीएच को विनियमित करना है, अर्थात यह अम्लीय तनाव से कोशिकाओं की रक्षा करता है और पीएच कम होने पर इसे प्राप्त करता है और मध्यम मात्रा में एल-लाइसिन की प्रचुर मात्रा होती है, जिससे वे कैडेवर को संश्लेषित कर सकते हैं।
इस सुरक्षा तंत्र को कैडेवराइन सी नामक झिल्ली प्रोटीन के संकेत द्वारा सक्रिय किया जाता है। ये तब सक्रिय होते हैं जब वे कोशिका के बाहर H + आयनों की सांद्रता में वृद्धि का पता लगाते हैं।
इसके अलावा, जब कोशिकाएं अवायवीय स्थितियों (ऑक्सीजन की अनुपस्थिति) में होती हैं, तो यह उन्हें अकार्बनिक फॉस्फोरस (पाई) की अनुपस्थिति से बचाता है।
एनारोबिक बैक्टीरिया में, कैडेवराइन कोशिका की दीवार का एक आवश्यक घटक है, क्योंकि यह पेप्टिडोग्लाइकन और बाहरी झिल्ली के बीच एक बंधन के रूप में कार्य करता है। कैडेवराइन बायोसिंथेसिस में भी भाग लेता है और बाह्य माध्यम में साइडरोफोरस का निर्यात करता है।
पौधों में
पौधों में कैडेवर और इसके डेरिवेटिव के तनाव और मंदता के न्यूनाधिक के रूप में अध्ययन किया गया है। यह दोनों कारकों के खिलाफ रक्षा प्रणाली को सक्रिय करने के लिए सिग्नल प्रणाली में हस्तक्षेप करता है।
कुछ वैज्ञानिकों का प्रस्ताव है कि कैडेवराइन डीएनए के चीनी फॉस्फेट रीढ़ को बांधता है, इसकी रक्षा करता है और इसे उत्परिवर्तजन एजेंटों के खिलाफ अधिक स्थिर बनाता है, क्योंकि आसमाटिक और खारा तनाव के तहत पौधों की कोशिकाओं में उच्च सांद्रता पाई गई है।
जमे हुए पौधे के ऊतकों में कैडेवर के अतिरिक्त डीएनए की क्षति कम हो जाती है, एंटीऑक्सिडेंट एंजाइम और एमआरएनए के उत्पादन में वृद्धि होती है। रोगजनकों द्वारा संक्रमित कोशिकाओं में कैडेवर की एकाग्रता में वृद्धि का पता चला है।
हालांकि, पौधों की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में कैडेवर की सटीक गतिविधि के बारे में अभी भी कई विवाद हैं। सामान्य शब्दों में, कैडेवर को पौधों के आंतरिक चयापचय में एक कंडक्टर और सिग्नल ट्रांसड्यूसर के रूप में माना जाता है।
जानवरों में
जानवरों में कैडेवर की कार्रवाई के तंत्र के बारे में बहुत कम जानकारी है। हालांकि, यह स्पष्ट है कि यह साइटोसोल में संश्लेषित नहीं है, क्योंकि पशु कोशिकाओं में इस प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक एंजाइम नहीं है।
यह यौगिक कोशिका के भीतर विभिन्न मार्गों से बनता है। कैडेवर की उपस्थिति हमेशा बढ़ती जानवरों की कोशिकाओं में पाई गई है, चाहे वे सामान्य या अत्यधिक वृद्धि (कुछ विकृति के कारण) दिखाते हैं।
संश्लेषण
लगभग सभी जीवों में, कैडेवराइन अमीनो एसिड एल-अलैनिन के प्रत्यक्ष डिकार्बोलाइजेशन द्वारा निर्मित होता है, जो उनकी कोशिकाओं के अंदर एंजाइम लाइसिन डिकार्बोलाइज़ की कार्रवाई के लिए धन्यवाद होता है।
एंजाइम लाइसिन डिकार्बोक्सिलेस (LDC) की क्रिया द्वारा कैडवायरिन के संश्लेषण की ग्राफिक योजना (स्रोत: RicHard-59 Via Wikimedia Commons
पौधों में, क्लोरोप्लास्ट के अंदर एंजाइम लाइसिन डिकार्बोक्सिल पाया जाता है। विशेष रूप से स्ट्रोमा में और बीज के अंकुर (अंकुर) में कैडेवर के उत्पादन में वृद्धि पाई गई है।
हालांकि, बीज, भ्रूण की धुरी, cotyledons, एपिकोटिल, हाइपोकैथिल और जड़ें पौधों की कई प्रजातियों में एंजाइम लाइसिन डिकार्बोसिलेज़ की गतिविधि की उच्चतम चोटियों को दिखाती हैं।
उपरोक्त के बावजूद, प्रत्यक्ष एंजाइमी कटैलिसीस द्वारा कैडवेरीन के प्रयोगात्मक उत्पादन पर वास्तव में एक सूचना अंतराल है, क्योंकि लाइसिन डिकार्बोक्साइलेज एक निश्चित मात्रा में कैडवेरीन का उत्पादन करने के बाद अपनी गतिविधि का 50% खो देता है।
एक औद्योगिक स्तर पर, यह यौगिक बायोरिएक्टर में रखे गए बैक्टीरिया से पृथक्करण और शोधन विधियों द्वारा प्राप्त किया जाता है, जो कार्बनिक सॉल्वैंट्स जैसे n-butanol, 2-butanol, 2-octanol या cyclohexitol का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।
एक अन्य विधि जिसके द्वारा कैडेवर प्राप्त करने में एक अच्छी उपज प्राप्त होती है, क्रोमैटोग्राफी, आसवन या वर्षा द्वारा चरणों का पृथक्करण होता है, क्योंकि इसमें सेल किण्वन में अन्य यौगिकों की तुलना में कम पिघलने बिंदु होता है।
संदर्भ
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