फेनिलएलनिन: विशेषताएं, कार्य, जैवसंश्लेषण, भोजन - जीवविज्ञान - 2025

फेनिलएलनिन (पीएचई, एफ) नौ आवश्यक अमीनो एसिड में से एक, यानी मानव शरीर द्वारा endogenously संश्लेषित नहीं है। अपनी साइड चेन में, इस अमीनो एसिड में एक गैर-ध्रुवीय सुगंधित यौगिक होता है जो इसे चिह्नित करता है।

फेनिलएलनिन, या phen-फिनाइल-α-एमिनो प्रोपियोनिक एसिड, पहली बार 1879 में वैज्ञानिकों जेएच शुल्ज़ और एम। बारबिएरी द्वारा ल्यूबिनि ल्यूटस या "पीली ल्यूपिन" के रूप में जाना जाने वाला फैबेसी परिवार के एक पौधे से पहचाना गया था।

अमीनो एसिड फेनिलएलनिन की रासायनिक संरचना (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से Clavecin)

एल-फेनिलएलनिन-एल-एस्पार्टिल डाइप्टाइड को एस्पार्टेम या "नट्रास्वाइट" के रूप में जाना जाता है, जो एक कृत्रिम रूप से उत्पादित स्वीटनर है, जिसका उपयोग रेस्तरां और कैफे में व्यापक रूप से किया जाता है, आमतौर पर कॉफी, चाय, नींबू पानी और अन्य जैसे पेय पदार्थों को मीठा करने के लिए। पीता है।

जलवायु संबंधी विशेषताओं वाले फलों में, एल-फेनिलएलनिन का फेनोलिक एस्टर जैसे यूजेनॉल और इसके मिथाइल डेरिवेटिव में रूपांतरण होता है, जो पके होने पर केले और केला जैसे मीठे पुष्प या शहद जैसी गंध को जन्म देता है।

फार्म के आधार पर, फेनिलएलनिन के विभिन्न स्वाद हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, एल-फेनिलएलनिन रूप में एक मीठा सुगंध और स्वाद होता है, जबकि डी-फेनिलएलनिन थोड़ा कड़वा होता है और आमतौर पर गंधहीन होता है।

चूंकि इसमें एक मजबूत हाइड्रोफोबिक चरित्र है, इसलिए फेनिलएलनिन प्रकृति में कई रेजिन के मुख्य घटकों में से एक है, जैसे कि पॉलीस्टाइनिन। ये रेजिन, जब पानी के अणुओं के संपर्क में होते हैं, तो एक सुरक्षात्मक या आवरण संरचना बनाते हैं जिसे "क्लैथरेट" के रूप में जाना जाता है।

फेनिलएलनिन बायोसिंथेसिस मार्ग के लिए कोड वाले जीन का उपयोग वनस्पति विज्ञानियों द्वारा विकासवादी घड़ियों के रूप में किया जाता है, क्योंकि वे भूमि पौधों के रूपात्मक विविधीकरण से संबंधित पाए गए हैं।

सुविधाएँ और

फेनिलएलनिन सभी अमीनो एसिड के साथ कार्बोक्सिल समूह (-OH), एमिनो समूह (-एनएच 2), और हाइड्रोजन परमाणु (-एच) के साथ साझा करता है जो α- कार्बन के रूप में जाना जाने वाला एक केंद्रीय कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है। इसके अलावा, बेशक, यह एक विशेषता आर समूह या साइड चेन के पास है।

फेनिलएलनिन उन तीन अमीनो एसिड में से एक है, जिनके पास सुगंधित या बेंजीन के छल्ले होते हैं जो पक्ष श्रृंखला पर प्रतिस्थापन के रूप में होते हैं। ये यौगिक नॉनपोलर हैं और इसलिए अत्यधिक हाइड्रोफोबिक हैं।

प्रश्न में अमीनो एसिड विशेष रूप से हाइड्रोफोबिक है, चूंकि, टाइरोसिन और ट्रिप्टोफैन (सुगंधित रिंग के साथ अन्य दो अमीनो एसिड) के विपरीत, इसके बेंजीन रिंग से जुड़े एमिनो या हाइड्रॉक्सिल समूह नहीं हैं।

फेनिलएलनिन के सुगंधित, बेंजोइक या एरेने समूह में बेंजीन की विशिष्ट संरचना होती है: चक्रीय रिंग को 6 कार्बन परमाणुओं द्वारा संरचित किया जाता है, जिनके अंदर तीन दोहरे बंधन और तीन एकल बंधों की उपस्थिति के कारण एक दूसरे के साथ प्रतिध्वनित होती है।

टायरोसिन और ट्रिप्टोफैन के विपरीत, जो मूल पीएच में क्रमशः एक सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज प्राप्त कर सकता है, फेनिलएलनिन अपने तटस्थ चार्ज को बरकरार रखता है, क्योंकि बेंजीन रिंग आयनित नहीं करता है और कार्बोक्सिल और एमिनो समूहों पर आरोप एक दूसरे को बेअसर करते हैं।

वर्गीकरण

अमीनो एसिड को उनकी साइड चेन या आर समूहों की विशेषताओं के अनुसार विभिन्न समूहों में वर्गीकृत किया जाता है, क्योंकि ये आकार, संरचना, कार्यात्मक समूहों और यहां तक ​​कि विद्युत प्रभार में भिन्न हो सकते हैं।

जैसा कि उल्लेख किया गया है, फेनिलएलनिन को एरोसेन और ट्रिप्टोफैन के साथ सुगंधित अमीनो एसिड के समूह के भीतर वर्गीकृत किया गया है। इन सभी यौगिकों की संरचना में सुगंधित छल्ले होते हैं, हालांकि, टाइरोसिन और ट्रिप्टोफैन में उनके आर समूहों के प्रतिस्थापन में आयनित समूह होते हैं।

280 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर प्रोटीन के प्रकाश अवशोषण की विशेषताएं फेनिलएलनिन समूह के भीतर वर्गीकृत अमीनो एसिड की उपस्थिति के कारण होती हैं, क्योंकि वे अपने सुगंधित छल्ले के माध्यम से पराबैंगनी प्रकाश को आसानी से अवशोषित करते हैं।

हालांकि, यह दिखाया गया है कि फेनिलएलनिन टाइरोसिन और ट्रिप्टोफैन की तुलना में बहुत कम अवशोषित करता है, ताकि कुछ प्रोटीनों के विश्लेषण में इसका अवशोषण अनुमानित है।

त्रिविम

सभी अमीनो एसिड में एक चिरल केंद्रीय कार्बन होता है, जिसमें चार अलग-अलग परमाणु या समूह जुड़े होते हैं और जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, इस परमाणु की पहचान α- कार्बन के रूप में की जाती है। इस कार्बन के आधार पर, प्रत्येक अमीनो एसिड के कम से कम दो स्टीरियोइसोमर्स पाए जा सकते हैं।

स्टीरियोइसोमर्स दर्पण-छवि के अणु होते हैं, जिनका एक ही आणविक सूत्र होता है, लेकिन वे एक दूसरे के साथ, जैसे हाथ और पैर, सुपरइमोफुल नहीं होते हैं। कंपाउंड जो प्रायोगिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश के समतल को दाईं ओर घुमाते हैं, उन्हें D अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है, और जो अक्षर L से बाईं ओर घूमते हैं।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि डी-फेनिलएलनिन और एल-फेनिलएलनिन रूपों के बीच का अंतर कशेरुक के शरीर में इस अमीनो एसिड के चयापचय को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

एल-फेनिलएलनिन रूप सेलुलर प्रोटीन के निर्माण के लिए चयापचय और उपयोग किया जाता है, जबकि डी-फेनिलएलनिन को रक्तप्रवाह में प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) के खिलाफ एक सुरक्षात्मक एजेंट के रूप में पाया गया है।

विशेषताएं

1990 के दशक में यह सोचा गया था कि फेनिलएलनिन केवल कुछ प्रजातियों के पौधों में पाया जाता था। हालांकि, आज यह प्रोटीन के लगभग सभी हाइड्रोफोबिक डोमेन में मौजूद होने के लिए जाना जाता है, वास्तव में, फेनिलएलनिन सुगंधित रासायनिक प्रजातियों के प्रोटीन का मुख्य घटक है।

पौधों में, फेनिलएलनिन सभी प्रोटीनों का एक आवश्यक घटक है; इसके अलावा, यह द्वितीयक चयापचयों जैसे कि फेनिलप्रोपानोइड्स (जो पिगमेंट का हिस्सा हैं) में से एक है, जो रक्षात्मक अणुओं, फ्लेवोनोइड, बायोपॉलिमर जैसे लिग्निन और सुबेरिन आदि के बीच है।

फेनिलएलनिन कई अणुओं के गठन की मूल संरचना है जो न्यूरोनल होमियोस्टैसिस बनाए रखते हैं, जिसमें पेप्टाइड्स जैसे वासोप्रेसिन, मेलेनोट्रोपिन और एनकेफेलिन शामिल हैं। इसके अलावा, यह अमीनो एसिड सीधे एड्रेनोकोर्टिकोट्रोपिक हार्मोन (ACTH) के संश्लेषण में शामिल है।

प्रोटीन अमीनो एसिड के एक बड़े हिस्से की तरह, फेनिलएलनिन किटोजेनिक और ग्लूकोनोजेनिक अमीनो एसिड के समूह का हिस्सा है, क्योंकि यह सेल्युलर और शरीर ऊर्जा चयापचय के लिए आवश्यक क्रेब्स चक्र के मध्यवर्ती के कार्बन कंकाल प्रदान करता है।

जब यह अधिक मात्रा में होता है, तो फेनिलएलनिन को टाइरोसिन में और बाद में फ्यूमरेट में बदल दिया जाता है, जो क्रेब्स चक्र का एक मध्यवर्ती भाग है।

जैवसंश्लेषण

फेनिलएलनिन उन कुछ अमीनो अम्लों में से एक है जिन्हें अधिकांश कशेरुक जीवों द्वारा संश्लेषित नहीं किया जा सकता है। वर्तमान में, इस अमीनो एसिड के लिए जैवसंश्लेषक मार्ग केवल प्रोकैरियोटिक जीवों, खमीर, पौधों और कवक की कुछ प्रजातियों में जाना जाता है।

संश्लेषण पथ के लिए जिम्मेदार जीन पौधों और सूक्ष्मजीवों के बीच अत्यधिक संरक्षित हैं, इसलिए, जैवसंश्लेषण में लगभग सभी प्रजातियों में समान चरण हैं। यहां तक ​​कि कुछ जानवरों में मार्ग के कुछ एंजाइम मौजूद हैं, हालांकि, वे इसे संश्लेषित करने में सक्षम नहीं हैं।

पौधों में फेनिलएलनिन जैवसंश्लेषण

पौधों की प्रजातियों में, फेनिलएलनिन को क्लोरोप्लास्ट में आंतरिक चयापचय पथ के माध्यम से संश्लेषित किया जाता है जिसे "प्रीफेनेट मार्ग" के रूप में जाना जाता है। यह मार्ग एल-एंड्रोजेट के माध्यम से "shikimate मार्ग" से चयापचय करता है, बाद के दौरान उत्पादित चयापचयों में से एक है।

एंजाइम एंड्रोजेट डिहाइड्रैटेज एक तीन-चरण प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है, जिसमें यह एंड्रोजेन की सुगंधित अंगूठी को फेनिलएलनिन की विशेषता बेंजीन रिंग में बदल देता है।

यह एंजाइम ट्रांसजेनिक, डीहाइड्रेशन और डीकार्बोक्साइलेशन को उत्प्रेरित करता है, जो एंड्रोजेट की सुगंधित अंगूठी को शुद्ध करता है और बिना प्रतिस्थापन के एक अंगूठी प्राप्त करता है।

प्रीफ़ेनेट, क्लोरोप्लास्ट के अंदर (प्रकाश) जमा हुए फेनिलफ्रुवेट के साथ मिलकर, एंजाइम प्रोफ़ेनेट एमिनोट्रांस्फरेज़ द्वारा उत्प्रेरित प्रतिक्रिया के माध्यम से फेनिलएलनिन में परिवर्तित किया जा सकता है, जो एक एमिनो समूह को फ़िनिलिफ़ेरवेट में स्थानांतरित करता है ताकि यह एंड्रोजेनेट डिहाइड्रेट द्वारा मान्यता प्राप्त हो। फेनिलएलनिन के संश्लेषण के लिए।

कुछ स्यूडोमोनस प्रजातियों में, प्रोफ़ेनेट के वैकल्पिक मार्गों का वर्णन किया गया है, जो विभिन्न एंजाइमों का उपयोग करते हैं लेकिन जिनके फेनिलएलनिन के संश्लेषण के लिए सब्सट्रेट भी प्रीफ़ेनेट और हाइड्रेट होते हैं।

पतन

फेनिलएलनिन को भोजन से कई तरीकों से चयापचय किया जा सकता है। हालांकि, अधिकांश अध्ययन केंद्रीय तंत्रिका ऊतक और गुर्दे के ऊतकों की कोशिकाओं में अपने भाग्य पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

फेनिलएलनिन के टूटने या अपचय के लिए यकृत मुख्य अंग है। हेपेटोसाइट्स में फेनिलएलनिन हाइड्रॉक्सिलस नामक एक एंजाइम होता है, जो फेनिलएलनिन को टाइरोसिन या यौगिक L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DADA) में बदलने में सक्षम होता है।

यौगिक एल-डीओपीए नोरपाइनफ्राइन, एपिनेफ्रीन, और अन्य हार्मोन और पेप्टाइड्स का एक अग्रदूत है जो तंत्रिका तंत्र में गतिविधि के साथ है।

फेनिलएलनिन को मस्तिष्क कोशिकाओं में एंजाइम टाइरोसिन हाइड्रॉक्सिलेस द्वारा ऑक्सीकरण किया जा सकता है, जो कि एल-एस्कॉर्बिक एसिड की उपस्थिति में फेनिलएलनिन के डोपाक्रोम के रूपांतरण को उत्प्रेरित करने के लिए जिम्मेदार है।

पहले यह सोचा गया था कि एंजाइम टाइरोसिन हाइड्रॉक्सिलेस हाइड्रॉक्सिलेटेड केवल टाइरोसिन, हालांकि यह पाया गया कि यह हाइड्रॉक्सिल्स फेनिलएलनिन और टाइरोसिन समान अनुपात में है और फेनिलएलनिन के हाइड्रॉक्सिलिनेशन टाइरोसिन के हाइड्रॉक्सिलेशन को रोकता है।

टायरोसिन के उच्च स्तर अब टायरोसिन हाइड्रॉक्सिलस की एंजाइमिक गतिविधि को बाधित करने के लिए जाने जाते हैं, लेकिन फेनिलएलनिन के लिए भी यह सच नहीं है।

फेनिलएलनिन से समृद्ध खाद्य पदार्थ

प्रोटीन से भरपूर सभी खाद्य पदार्थों में प्रति भोजन खाने के लिए 400 और 700 मिलीग्राम के बीच एक फेनिलएलनिन सामग्री होती है। कॉड ऑयल, ताज़े ट्यूना, झींगा मछली, सीप और अन्य बाइवलेव्स जैसे खाद्य पदार्थों में भोजन की प्रति सेवारत 1,000 मिलीग्राम से अधिक होती है।

बीफ़ और पोर्क में फेनिलएलनिन का उच्च स्तर भी होता है। हालांकि, वे समुद्री जानवरों में मौजूद सांद्रता के रूप में अधिक नहीं हैं। उदाहरण के लिए, बेकन, बीफ, लीवर, चिकन और डेयरी में भोजन की प्रति सेवारत 700-900 मिलीग्राम फेनिलएलनिन होती है।

मूंगफली और विभिन्न प्रकार के अखरोट जैसे नट्स अन्य खाद्य पदार्थ हैं जिनमें अच्छी मात्रा में फेनिलएलनिन होता है। सोयाबीन, छोले और अन्य फलियां जैसे अनाज प्रति सेवारत 500-700 मिलीग्राम फेनिलएलनिन प्रदान कर सकते हैं।

एक वैकल्पिक स्रोत के रूप में, फेनिलएलनिन को शीतल पेय, च्युइंग गम, जिलेटिन और कुछ मिठाइयों या डेसर्ट में एस्पार्टेम से मेटाबोलाइज़ किया जा सकता है, जहां इस डाइपप्टाइड का उपयोग स्वीटनर के रूप में किया जाता है।

इसके सेवन के फायदे

फेनिलएलनिन हम सभी प्रोटीन युक्त खाद्य पदार्थों में पाया जाता है। औसत वजन और ऊंचाई के वयस्कों के लिए न्यूनतम दैनिक खपत लगभग 1000 मिलीग्राम है, जो प्रोटीन, हार्मोन जैसे डोपामाइन, विभिन्न न्यूरोट्रांसमीटर, आदि के संश्लेषण के लिए आवश्यक है।

अधिक मात्रा में इस अमीनो एसिड की खपत अवसादग्रस्तता विकारों, जोड़ों के दर्द और त्वचा रोगों वाले लोगों के लिए निर्धारित है, क्योंकि इसकी खपत प्रोटीन के संश्लेषण को बढ़ाती है और एपिनेफ्रीन, नॉरपेनेफ्राइन और डैमामाइन जैसे बायोमोलेक्यूलस को प्रसारित करती है।

कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि अधिक मात्रा में सेवन किए जाने वाले फेनिलएलनिन इन विकारों में से किसी में भी महत्वपूर्ण सुधार नहीं करता है, लेकिन टायरोसीन के लिए इसका रूपांतरण, जो सिग्नलिंग अणुओं के संश्लेषण के लिए भी उपयोग किया जाता है, तंत्रिका तंत्र में सेल सिग्नलिंग पर सकारात्मक प्रभावों की व्याख्या कर सकता है।

कब्ज के खिलाफ तैयार दवाओं में फेनिलएलनिन, टायरोसिन और ट्रिप्टोफैन द्वारा नाभिक संरचित होता है। आम तौर पर इन दवाओं में इन तीन अमीनो एसिड के मिश्रण होते हैं जो एल और डी- रूपों में होते हैं।

कमी के विकार

रक्त में फेनिलएलनिन स्तर मस्तिष्क के उचित कार्य को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि फेनिलएलनिन, टाइरोसिन, और ट्रिप्टोफैन विभिन्न न्यूरोट्रांसमीटर की विधानसभा के लिए सब्सट्रेट हैं।

बल्कि, कुछ विकार इस अमीनो एसिड के चयापचय में कमी से संबंधित हैं, जो कमी के बजाय इसकी अधिकता उत्पन्न करता है।

फेनिलकेटोनुरिया, महिलाओं में एक दुर्लभ वंशानुगत रोग, फेनिलएलनिन के यकृत हाइड्रॉक्सिलेशन को प्रभावित करता है और इस एमिनो एसिड के अत्यधिक प्लाज्मा स्तर का कारण बनता है, जो न्यूरोनल एपोप्टोसिस को प्रेरित करता है और मस्तिष्क के सामान्य विकास को प्रभावित करता है।

यदि फेनिलकेटोनुरिया वाली महिला गर्भवती हो जाती है, तो भ्रूण का विकास हो सकता है जिसे "भ्रूण मातृ हाइपरफेनिलैनिनेमिया सिंड्रोम" कहा जाता है।

यह इस तथ्य के कारण है कि भ्रूण के रक्त में फेनिलएलनिन की उच्च सांद्रता है (लगभग मानकों को दोगुना), जिसकी उत्पत्ति भ्रूण में हेपेटिक फेनिलएलनिन हाइड्रॉक्सिलस की अनुपस्थिति से संबंधित है, जो 26 सप्ताह के गर्भकाल तक विकसित नहीं होती है ।

मातृ hyperphenylalaninemia के कारण भ्रूण सिंड्रोम भ्रूण microcephaly, आवर्तक गर्भपात, हृदय रोग और यहां तक ​​कि गुर्दे की विकृतियों का उत्पादन करता है।

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