हिस्टिडीन: विशेषताएं, संरचना, कार्य, खाद्य पदार्थ - जीवविज्ञान - 2025

हिस्टडीन (उनकी, एच) एक एमिनो प्रोटीन संश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया एसिड है। यह एक हाइड्रोफिलिक अणु है, इसलिए यह आम तौर पर प्रोटीन संरचनाओं के बाहरी हिस्से की ओर उन्मुख होता है जब वे एक तरल माध्यम में होते हैं।

बढ़ते बच्चों के लिए यह एक आवश्यक अमीनो एसिड माना जाता है क्योंकि वे इसका उत्पादन नहीं करते हैं। वयस्कों में हिस्टिडाइन का एक छोटा उत्पादन होता है, लेकिन एक अर्ध आवश्यक अमीनो एसिड माना जाता है के लिए दैनिक आवश्यकताओं की आपूर्ति करना अपर्याप्त है।

अमीनो एसिड हिस्टिडीन की रासायनिक संरचना (स्रोत: बोरब, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

जानवरों और आदमी के लिए, हिस्टडीन एक आवश्यक या कम से कम अर्ध-आवश्यक अमीनो एसिड है, हालांकि, पौधों, कवक और सूक्ष्मजीव कुशलतापूर्वक हिस्टिडिन का उत्पादन करते हैं जो उन्हें प्रोटीन के अलावा हिस्टिडाइन के आहार स्रोतों का हिस्सा हैं। जानवरों।

हिस्टिडीन मनुष्यों में बहुत महत्वपूर्ण शारीरिक कार्यों को पूरा करता है जैसे: कई एंजाइमों के सक्रिय केंद्रों का हिस्सा होना, विकास में भाग लेना, प्रतिरक्षा प्रणाली में और तंत्रिका तंतुओं में मायलिन के गठन के साथ अन्य।

हिस्टिडाइन बायोसिंथेसिस एक जटिल प्रक्रिया है जो मुख्य रूप से यकृत में होती है और इसके लिए 9 से 11 एंजाइमैटिक चरणों की आवश्यकता होती है। इसका क्षरण यकृत और त्वचा में होता है और ग्लूटामेट के गठन के माध्यम से जाता है, फिर विभिन्न मार्गों का अनुसरण करता है।

कई खाद्य पदार्थ हिस्टिडाइन से समृद्ध होते हैं, जैसे कि पशु प्रोटीन जैसे मांस और डेयरी उत्पाद, साथ ही पौधे प्रोटीन। ये दैनिक हिस्टिडीन आवश्यकताओं का एक बड़ा हिस्सा प्रदान करते हैं जिन्हें हमारे शरीर को ठीक से काम करने की आवश्यकता होती है।

हिस्टिडीन की कमी या वंशानुगत चयापचय या परिवहन की समस्याओं, या सेवन में आहार की विफलता के कारण बच्चे और वयस्कों दोनों में कुछ महत्वपूर्ण स्वास्थ्य समस्याओं से संबंधित हैं। हिस्टिडीन का पर्याप्त सेवन आपको अधिकांश मामलों में स्वस्थ और स्वस्थ जीवन बनाए रखने की अनुमति देता है।

विशेषताएँ

हिस्टिडाइन की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि इसे हिस्टामाइन में परिवर्तित किया जा सकता है, एक ऐसा पदार्थ जो कई एलर्जी और भड़काऊ प्रतिक्रियाओं में सक्रिय रूप से शामिल है।

पर्याप्त प्रशीतन के बिना पर्यावरण के संपर्क में, बैक्टीरिया हिस्टिडाइन को हिस्टामाइन में बदल सकते हैं और इसीलिए, जब निगला जाता है, तो वे भोजन की विषाक्तता का कारण बनते हैं।

इस एमिनो एसिड की एक और विशेषता यह है कि यह 22 मौजूदा लोगों में से कुछ में से एक है, जो शारीरिक पीएच रेंज (लगभग 7.4) में आयनीकृत करता है और इसलिए, सक्रिय रूप से कई एंजाइमों के उत्प्रेरक साइट में भाग ले सकता है।

हीमोग्लोबिन अणु में, समीपस्थ हिस्टडीन हेम समूह के लिगैंड में से एक है। दूसरे शब्दों में, यह अमीनो एसिड हीमोग्लोबिन के ऑक्सीजन परिवहन समारोह में भाग लेता है और इस प्रोटीन के संश्लेषण के लिए आवश्यक है, साथ ही साथ मायोग्लोबिन के लिए भी आवश्यक है, जिसे "मांसपेशी हीमोग्लोबिन" के रूप में भी जाना जाता है।

संरचना

हिस्टिडीन एक मूल ध्रुवीय हाइड्रोफिलिक एमिनो एसिड है, जिसे आवश्यक अमीनो एसिड के भीतर वर्गीकृत किया गया है, क्योंकि यह जानवरों द्वारा संश्लेषित नहीं किया जा सकता है। हालांकि, और जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, यह बैक्टीरिया, कवक और पौधों द्वारा संश्लेषित है।

बढ़ते बच्चों में, हिस्टिडाइन बिल्कुल आवश्यक है; वयस्क इसे संश्लेषित कर सकते हैं, लेकिन यह स्पष्ट नहीं है कि यह दैनिक हिस्टडीन की जरूरतों को पूरा करता है, इसलिए इसे आहार के साथ निगलना चाहिए।

सभी अमीनो एसिड की तरह, हिस्टिडाइन में एक α-कार्बन होता है, जिसमें एक एमिनो समूह, एक कार्बोक्सिल समूह, एक हाइड्रोजन परमाणु और एक साइड चेन जुड़ी होती है।

इस अमीनो एसिड की साइड चेन एक इमिडाज़ोल रिंग द्वारा बनाई जाती है, जो कि फिजियोलॉजिकल पीएच में, एक सकारात्मक चार्ज को प्रदर्शित करता है और प्राप्त करता है और इसे "imidazolium" कहा जाता है जिसे ImH + कहा जाता है।

लाइसिन और आर्जिनिन के साथ, हिस्टिडीन बुनियादी अमीनो एसिड का समूह बनाता है। तीनों में से, हिस्टिडाइन सबसे कम बुनियादी है और इसकी इमीडाजोल रिंग 6 के करीब पीएच पर अवक्षेपित कर सकती है।

चूंकि फिजियोलॉजिकल पीएच हिस्टिडीन प्रोटॉन का आदान-प्रदान कर सकता है, इसलिए यह एंजाइमैटिक कटैलिसीस में भाग लेता है जिसमें प्रोटॉन का स्थानांतरण शामिल होता है। इसके अलावा, चूंकि यह एक ध्रुवीय अमीनो एसिड है, यह आमतौर पर प्रोटीन की बाहरी सतह पर पाया जाता है, जहां यह एक जलीय माध्यम में हाइड्रेट कर सकता है।

विशेषताएं

एंजाइमों की सक्रिय साइट के हिस्से के रूप में

हिस्टिडाइन कई प्रोटीनों के संश्लेषण के लिए आवश्यक है, विशेष रूप से एंजाइम जिनके सक्रिय केंद्रों में उनकी संरचना में यह एमिनो एसिड होता है। यह स्तनधारियों में एल्डोलिसिस के सक्रिय केंद्र का हिस्सा है, जहां यह प्रोटॉन दाता के रूप में कार्य करता है।

यह एक अग्नाशय एंजाइम के कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ ए के सक्रिय केंद्र में पाया जाता है, जिसमें एक सक्रिय साइट है जो जेडएन और हिस्टिडाइन से बना है। ग्लाइकोलाइटिक एंजाइम फॉस्फोग्लाइसेरेट म्यूटेज में, इसके सक्रिय केंद्र में दो हिस्टिडीन अवशेष होते हैं जो फॉस्फोरिल समूहों के स्वीकर्ता या दाता के रूप में कार्य करते हैं।

यह ग्लिसराल्डिहाइड 3-फॉस्फेट डिहाइड्रोजनेज, लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज, पैपैन, काइमोट्रिप्सिन, आरनेज ए, और हिस्टिडाइन अमोनिया हेज (हिस्टिडेस) जैसे एंजाइमों की सक्रिय साइट में भी पाया जाता है। इसके अलावा, यह एंजाइम ग्लूटामाइन सिंथेटेज़ का एक एलोस्टेरिक अवरोधक है।

अन्य कार्य

यह अमीनो एसिड शरीर के लिए बहुत महत्व का है, क्योंकि हिस्टिडाइन डिकार्बोक्सीलेज़ द्वारा इसके डिकार्बोलाइजेशन से हिस्टामाइन का उत्पादन होता है, जो सूजन और एलर्जी से संबंधित एक शक्तिशाली वासोडिलेटर, आंत में मौजूद और मोनोन्यूक्लियर फागोसिटिक सिस्टम की कोशिकाओं के कणिकाओं में होता है।

हिस्टडीन न्यूरोमॉड्यूलेटरी कार्यों के साथ केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के न्यूरॉन्स द्वारा निर्मित होता है।

यह तंत्रिका तंतुओं के माइलिन म्यान के गठन के लिए आवश्यक है, इसलिए यह उन में विद्युत आवेगों के संचरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

विकास हार्मोन और अन्य अमीनो एसिड के साथ, हिस्टडीन ऊतक मरम्मत तंत्र में योगदान देता है, मुख्य रूप से हृदय प्रणाली में।

कुछ अतिरिक्त सुविधाओं में शामिल हैं:

- कुछ भारी धातुओं के डिटॉक्सीफिकेशन में योगदान देता है क्योंकि यह एक चेहल्लर के रूप में कार्य करता है।

- विकिरण क्षति से बचाता है।

- लाल और सफेद रक्त कोशिकाओं के निर्माण में भाग लेता है।

- हीमोग्लोबिन के निर्माण के लिए यह आवश्यक है।

- संधिशोथ के कुछ नकारात्मक प्रभावों का मुकाबला करने में मदद करता है जैसे कि सूजन और गतिशीलता की कमी।

- यह बाल पुनर्जनन, विकास और यौन कार्य के लिए एक महत्वपूर्ण अमीनो एसिड है।

कार्नोसिन, अनसेरिन और होमोकार्नोसिन हिस्टिडीन से बनने वाले डिटेप्टाइड हैं। पहले दो मांसपेशियों में पाए जाते हैं और बफ़र्स के रूप में और मायोसिन ATPase के कार्यकर्ताओं के रूप में महत्वपूर्ण कार्य होते हैं।

कंकाल की मांसपेशी में कार्नोसिन की तुलना में 100 गुना अधिक मात्रा में मस्तिष्क में होमोकार्नोसिन का उत्पादन होता है।

जैवसंश्लेषण

हिस्टडीन अपने कार्बन कंकाल को रिबोस 5-फॉस्फेट से प्राप्त करता है। ई। कोलाई बैक्टीरिया में, इस अमीनो एसिड को इस यौगिक से 11 एंजाइमेटिक चरणों के माध्यम से उत्पादित किया जाता है:

1. संश्लेषण के पहले चरण में 5-फॉस्फेट के एटीपी से कार्बन 1 के फॉस्फोराइबोसिल के स्थानांतरण होते हैं, जिससे 5-फॉस्फोरिबोसिल-1-पाइरोफॉस्फेट (पीआरपीपी) पैदा होता है। एंजाइम फॉस्फोरिबोसिल-पाइरोफॉस्फेट सिंथेटेज़ (PRPP सिंथेटेज़) इस प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है।
2. फिर एटीपी के एन -1 से कार्बन 1 से पाइरोफॉस्फेट समूह का स्थानांतरण होता है, और एन 1- (5'-फॉस्फोरिबोसिल) -एटीपी का उत्पादन होता है। इस प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करने वाला एंजाइम एटीपी फॉस्फोरिबोसिलट्रांसफेरेज़ है।
3. फॉस्फोरिबोसिल-एटीपी-पाइरोफॉस्फेट हाइड्रॉक्सीलेस की कार्रवाई के माध्यम से, एटीपी के α, roph-पायरोफॉस्फेट बॉन्ड को हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है और एन 1- (5'-फॉस्फोराइबोसिल) -एमपी का गठन किया जाता है।
4. एंजाइम फॉस्फोराइबोसिल-एएमपी साइक्लो हाइड्रॉक्सिलेस एन -1 और सी -6 के बीच प्यूरीन रिंग को खोलता है और राइबोन्यूक्लियोटाइड एन 1- (5'-फॉस्फोरिबोसिल फॉर्मिमिनो) - 5-एमिनोइमेडाजोल-4-कार्बोक्सामाइड -1-राइबोन्यूक्लियोटाइड बनता है।
5. फिर, पीआरपीपी से आने वाली राइबोफ्यूरानोज रिंग खुलती है और एक केटोज से आइसोमेरिज्ड होती है, जो एन 1- (5'-phosphoribosyl formimino) -5-एमिनोइमेडाजोल-4-कार्बोक्सामाइड-1-राइबोन्यूक्लियोटाइड को एक आइसोमेरेज एंजाइम के प्रभाव से बनाती है।
6. एंजाइम एमिनोट्रांस्फरेज़ ग्लूटामाइन से एमिडो समूह को स्थानांतरित करता है, जो ग्लूटामेट में बदल जाता है, और फॉर्मिमिनो बांड को तोड़ता है, जिससे 5-एमिनोइमिडाज़ोल-कार्बोक्सामाइड-1-राइबोन्यूक्लियोटाइड जारी होता है और इमीडाज़ोल ग्लिसरॉल फ़ॉस्फ़ेट उत्पन्न होता है।
7. इमीडाज़ोल-ग्लिसरॉल फ़ॉस्फ़ेट के माध्यम से इमीडाज़ोल-ग्लिसरॉल फ़ॉस्फ़ेट से एक पानी का अणु निकाला जाता है और इमीडाज़ोल-एसिटोल फ़ॉस्फ़ेट बनता है।
8. एक अमीनो समूह को हिस्टिडिनॉल फॉस्फेट ट्रांसएमिनेस के माध्यम से इमिडाज़ोल एसिटोल फॉस्फेट में स्थानांतरित किया जाता है और हिस्टीडिनॉल फॉस्फेट का निर्माण होता है।
9. हिस्टिडिनोल फॉस्फेट के फॉस्फोरिक एस्टर समूह को हिस्टिडिनॉल बनाने के लिए हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है। हिस्टिडिनॉल फॉस्फेट फॉस्फेट इस प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है।
10. बाद में, हिस्टिडिनॉल को हिस्टिडिनोल डिहाइड्रोजनेज द्वारा ऑक्सीकृत किया जाता है और हिस्टीडिनॉल का गठन किया जाता है।
11. Histidinol dehydrogenase ही histidinal को ऑक्सीकरण करता है और इसे histidine में परिवर्तित करता है।

हिस्टिडाइन बायोसिंथेटिक पाथवे का पहला एंजाइम मार्ग उत्पाद द्वारा हिचकते हैं, अर्थात, हिस्टिडीन एटीपी फॉस्फोरिबोसिलट्रांसफेरेज के एलोस्टेरिक निषेध में भाग लेता है, जो मार्ग के मुख्य नियामक तंत्र का प्रतिनिधित्व करता है।

पतन

हिस्टिडाइन, प्रोलिन, ग्लूटामेट, आर्जिनिन और ग्लूटामाइन अमीनो एसिड होते हैं, जो जब सड़ जाते हैं, तो α-ketoglutarate का निर्माण करते हैं। उनमें से चार को पहले ग्लूटामेट में बदल दिया जाता है, जो संक्रमण द्वारा α-ketoglutarate को जन्म देता है।

हिस्टिडीन, हिस्टिडिनज़ के माध्यम से, α-amino समूह को यूरोकैनेट करने के लिए खो देता है। फिर, यूरोकैनसे 4 और इमिडाज़ोलोन -5 प्रोपेगेट बनाते हुए, यूरोकैनेट के 1 और 4 को हाइड्रेट करता है। इसके बाद, एन-फॉर्मिमिनोग्लूटामेट बनाने वाले 4-इमिडाज़ोलोन-5-प्रोपियोनेट के इमिनो समूह के हाइड्रोलिसिस होते हैं।

उत्तरार्द्ध प्रतिक्रिया में एन-फॉर्मिमिनोग्लूटामेट से टेट्राहाइड्रॉफ़लेट के लिए फॉर्मिल का स्थानांतरण शामिल है, जो एंजाइम ग्लूटामेट फॉर्मिमाइन ट्रांसफरेज़ के साथ काम करता है। इस प्रतिक्रिया के अंतिम उत्पाद ग्लूटामेट और N5-formimino tetrahydrofolate हैं।

Og-ketoglutarate ग्लूटामेट के संक्रमण से बनता है। L-केटोग्लूटारेट क्रेब्स चक्र में एक मध्यवर्ती है और ग्लूकोज के गठन के लिए ग्लूकोनोजेनिक मार्ग में भी प्रवेश कर सकता है।

ग्लूटामेट का एमिनो समूह यूरिया उत्पादन चक्र में प्रवेश करता है जो मूत्र में समाप्त हो जाता है। ये सभी प्रतिक्रियाएं यकृत और उनमें से कुछ त्वचा में होती हैं।

हिस्टडीन युक्त खाद्य पदार्थ

हिस्टिडीन की दैनिक आवश्यकताएं शरीर के वजन के प्रति दिन लगभग 10 से 11 मिलीग्राम प्रति किलोग्राम हैं। बढ़ते बच्चों में, हिस्टिडीन एक आवश्यक अमीनो एसिड है जो आहार के माध्यम से आपूर्ति की जानी चाहिए।

अन्य जानवरों में, हिस्टिडीन भी एक आवश्यक अमीनो एसिड होता है और जो कि अस्तबल में उठाया जाता है, उन्हें अपने सामान्य हीमोग्लोबिन के स्तर को बनाए रखने के लिए हिस्टिडीन प्राप्त करना चाहिए।

हिस्टिडीन से भरपूर खाद्य पदार्थों में शामिल हैं:

- बीफ, भेड़ का बच्चा, सूअर का मांस, चिकन और टर्की। यह टूना (यहां तक ​​कि डिब्बाबंद), सैल्मन, ट्राउट, स्नैपर, और समुद्री बास, साथ ही साथ कुछ शेलफिश जैसी मछलियों में भी पाया जाता है।

- दूध और इसके डेरिवेटिव, विशेष रूप से परिपक्व पनीर जैसे कि परमेसन, ग्रुइरे, स्विस पनीर, गौडा, अन्य में। क्रीम, मट्ठा, दही और खट्टा क्रीम में।

- सोयाबीन और सूखे मेवे जैसे अखरोट और बीज। सूरजमुखी, कद्दू, तरबूज, तिल, बादाम, पिस्ता, मूंगफली का मक्खन और चिया बीज में।

- अंडे और बीन्स या सफेद बीन्स।

- साबुत अनाज जैसे कि क्विनोआ, गेहूं, ब्राउन राइस आदि।

इसके सेवन के फायदे

कई रोग संबंधी स्थितियां हैं जिनमें हिस्टडीन उपचार के लिए सहायक के रूप में उपयोगी हो सकता है।

इन विकृति विज्ञान में हम संधिशोथ, धमनी उच्च रक्तचाप (हिस्टडीन के एक काल्पनिक प्रभाव के बाद से) का नाम दे सकते हैं, संक्रमण, घर्षण और यौन नपुंसकता, भारी धातु विषाक्तता, विषाक्त सिनोवाइटिस, न्यूरिटिस, गर्भावस्था की उल्टी, हृदय संबंधी विकारों में। और सुनवाई, अल्सर और एनीमिया के।

त्वचा में भस्म हिस्टिडीन के क्षरण से यूरोकैनिक एसिड का उत्पादन होता है, जो पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करके त्वचा की रक्षा करने में सक्षम है।

स्वस्थ व्यक्तियों द्वारा हिस्टिडीन की अधिक खपत से बड़े परिवर्तन नहीं होते हैं, क्योंकि यह तेजी से क्षीण होता है। हालांकि, गंभीर जिगर और / या गुर्दे की समस्याओं वाले रोगियों में हिस्टिडाइन आहार की खुराक का उपयोग प्रतिबंधित होना चाहिए।

कमी के विकार

हिस्टामाइन की कमी हिस्टामाइन और श्वेत रक्त कोशिकाओं के उत्पादन में कमी, मुक्त कणों के संचय, और भ्रूण में विकृतियों या बौनापन के कारण प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में परिवर्तन से संबंधित है।

हिस्टिडीन की कमी से जुड़ी हड्डियों की समस्याएं, बहरापन और एनीमिया भी बताया गया है।

हार्टनअप रोग एक वंशानुगत स्थिति है जो छोटी आंत और गुर्दे के म्यूकोसा के माध्यम से हिस्टिडीन और ट्रिप्टोफैन के परिवहन को प्रभावित करता है, जिससे दोनों एमिनो एसिड की कमी हो जाती है।

सबसे अधिक प्रासंगिक नैदानिक ​​अभिव्यक्तियाँ सूर्य के संपर्क में आने के बाद त्वचा पर पपड़ीदार और लाल घावों की उपस्थिति, आंदोलन विकार के विभिन्न डिग्री और मनोरोग रोगों के कुछ लक्षण हैं।

हिस्टिडिनमिया एक ऑटोसोमल रिसेसिव बीमारी है, जो एंजाइम हिस्टिडेस की कमी के कारण होती है, जिससे रक्त और मूत्र में हिस्टिडाइन का स्तर बढ़ जाता है।

एक परिणाम के रूप में, इन रोगियों जिगर और त्वचा में यूरोकैनिक एसिड के लिए histidine नीचा नहीं कर सकते। यह रोग मध्यम मानसिक मंदता, भाषण में दोष और बहरेपन के बिना श्रवण स्मृति के साथ है।

उपचार के रूप में हिस्टिडाइन के सेवन पर प्रतिबंध नैदानिक ​​सुधार उत्पन्न करने में प्रभावी नहीं रहा है और इस बीमारी से प्रभावित बच्चों में विकास विकारों को उत्पन्न करने का जोखिम वहन करता है।

संदर्भ

1. मैथ्यूज, सी।, वैन होल्डे, के।, और अहर्न, के। (2000)। बायोकेमिस्ट्री (तीसरा संस्करण)। सैन फ्रांसिस्को, कैलिफोर्निया: पियर्सन।
2. मरे, आर।, बेंडर, डी।, बॉथम, के।, केनेली, पी।, रोडवेल, वी।, और वेइल, पी। (2009)। हार्पर की इलस्ट्रेटेड बायोकैमिस्ट्री (28 वां संस्करण)। मैकग्रा-हिल मेडिकल।
3. नेल्सन, डीएल, और कॉक्स, एमएम (2009)। बायोकेमिस्ट्री के लेहिंगर प्रिंसिपल। ओमेगा संस्करण (5 वां संस्करण)। doi.org
4. पेन्खर्ज़, पी।, फ़री, एल।, और पैपेगोरगिओउ, ए। (1983)। मानव शरीर और कुल प्रोटीन के टर्नओवर की दर और प्रीटरम शिशुओं के मूत्र में 3-मिथाइलहिस्टिडीन उत्सर्जन के कारण प्रोटीन और कम प्रोटीन के फार्मूले का प्रभाव। क्लिनिकल साइंस, 64, 611–616।
5. गीत, बीसी, जू, एन।, एल्डिनी, जी।, और यम, के। (2014)। हिस्टिडाइन-डिपप्टाइड्स और चयापचय सिंड्रोम के जैविक कार्य। पोषण अनुसंधान और अभ्यास, 8 (1), 3-10।