मेथियोनीन: विशेषताएं, कार्य, खाद्य पदार्थ, लाभ - जीवविज्ञान - 2025

मेथिओनिन (मेट, एम) अध्रुवीय अमीनो एसिड या एमिनो एसिड हाइड्रोफोबिक के समूह में वर्गीकृत किया गया है। इस अमीनो एसिड में इसकी साइड चेन में सल्फर (एस) होता है जो धातु के परमाणुओं या इलेक्ट्रोफिलिक समूहों के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है।

मेथियोनीन की खोज 20 वीं शताब्दी के दूसरे दशक में जॉन हॉवर्ड मुलर ने की थी। मुलर ने मेथिओनिन को कैसिइन से अलग किया, एक प्रोटीन जिसे वह हेमोलिटिक स्ट्रेप्टोकोकल संस्कृतियों को विकसित करने के लिए इस्तेमाल करता था।

एमिनो एसिड मेथियोनीन की रासायनिक संरचना (स्रोत: Hbf878 विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

"मेथियोनीन" नाम इस एमिनो एसिड के रासायनिक नाम का एक संक्षिप्त नाम है: met-मिथाइलथिओल-α-aminobutyric एसिड, और 1925 में एस। ओडेके द्वारा पेश किया गया था।

यह स्तनधारियों के लिए एक आवश्यक अमीनो एसिड है और सिस्टीन, एक गैर-आवश्यक अमीनो एसिड के संश्लेषण के लिए मार्ग में प्रवेश कर सकता है, जब तक कि शरीर आहार से मेथिओनिन प्राप्त नहीं करता है। पौधे और बैक्टीरिया इसे होमोसिस्टीन, सिस्टीन और होमोसरीन के व्युत्पन्न से संश्लेषित करते हैं।

इसका अपचय, एक तरफ, इसकी संरचना से नाइट्रोजन के उन्मूलन और यूरिया के रूप में इसके उत्सर्जन के रूप में होता है, और दूसरी तरफ, इसकी कार्बन श्रृंखला का स्यूसिनील सीओए में परिवर्तन होता है।

वेलिन और थ्रेओनीन के साथ, मेथियोनीन को एक ग्लूकोनोजेनिक अमीनो एसिड माना जाता है, क्योंकि ये अमीनो एसिड सक्सेस में बदल सकते हैं और क्रेब्स चक्र में प्रवेश कर सकते हैं। ग्लूकोजेनिक अमीनो एसिड कार्बोहाइड्रेट का उत्पादन करने में सक्षम हैं और इसलिए, ग्लूकोज।

मेथिओनिन से भरपूर कई खाद्य पदार्थ जैसे ट्यूना, मीट, अंडे का सफेद भाग, चीज और नट्स हैं।

मेथिओनिन कई प्रोटीनों के संश्लेषण के लिए आवश्यक है, वसा के चयापचय में महत्वपूर्ण कार्यों को पूरा करता है, मुख्य रूप से कंकाल की मांसपेशी के लिए, और एक एंटीऑक्सिडेंट के रूप में भी भाग लेता है।

मेथिओनिन और सल्फर के चयापचय से संबंधित कई विकार हैं जो स्वास्थ्य के लिए निहितार्थ के विभिन्न डिग्री के साथ विकृति से जुड़े हैं। कुछ प्रेरित होमोसिस्टीन संचय, जो घनास्त्रता, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) विकारों, गंभीर मानसिक और कंकाल प्रणाली मंदता के साथ है।

अन्य, जैसे कि एडेनोसिलट्रांसफेरेज़ की कमी, जो पहला एंजाइम है जो मेथिओनिन के क्षरण में काम करता है, मेथिओनिन के संचय के परिणामस्वरूप होता है, एक अपेक्षाकृत सौम्य विकृति जो आहार में मेथिओनिन से समृद्ध खाद्य पदार्थों को प्रतिबंधित करके नियंत्रित होती है।

विशेषताएँ

मेथिओनिन एक आवश्यक अमीनो एसिड है जो मानव शरीर या कई लोगों द्वारा उत्पादित नहीं किया जाता है। यह हमारे शरीर के लिए एक उत्कृष्ट एंटीऑक्सिडेंट और सल्फर का स्रोत है।

शिशुओं के लिए मेथिओनिन की दैनिक आवश्यकता 45 मिलीग्राम / दिन है, बच्चों में यह 800 मिलीग्राम / दिन है और वयस्कों में यह 350 और 1,100 मिलीग्राम / दिन के बीच है।

मेथिओनिन शरीर में सल्फर के मुख्य स्रोतों में से एक है; सल्फर कुछ विटामिनों का एक मूलभूत घटक है जैसे थायमिन या विटामिन बी 1, कुछ हार्मोन जैसे ग्लूकागन, इंसुलिन और कुछ पिट्यूटरी हार्मोन।

यह केराटिन में है, जो त्वचा, नाखून और बालों में एक प्रोटीन है, और कोलेजन और क्रिएटिन के संश्लेषण के लिए भी महत्वपूर्ण है। इसलिए, मेथिओनिन, सल्फर का स्रोत होने के नाते, सल्फर या कार्बनिक पदार्थों के सभी कार्यों से संबंधित है जो इसमें शामिल हैं।

संरचना

मेथियोनीन का रासायनिक सूत्र HO2CCH (NH2) CH2CH2SCH3 है और इसका आणविक सूत्र C5H11NO2S है। यह एक हाइड्रोफोबिक आवश्यक अमीनो एसिड है, जिसे एपोलर एमिनो एसिड के भीतर वर्गीकृत किया गया है।

इसमें एक α कार्बन होता है जो एक एमिनो समूह (-NH2), एक कार्बोक्सिल समूह (-COOH), एक हाइड्रोजन परमाणु और एक साइड चेन (-R) से जुड़ा होता है, जिसमें सल्फर होता है और इसे निम्नानुसार गठित किया जाता है: -CH2 -CH2-एस-CH3।

ग्लाइसीन के अपवाद के साथ सभी अमीनो एसिड, एल या डी रूप में एनैन्टायमर्स के रूप में मौजूद हो सकते हैं, इसलिए एल-मेथियोनीन और डी-मेथियोनीन मौजूद हो सकते हैं। हालांकि, सेलुलर प्रोटीन की संरचना में केवल एल-मेथियोनीन पाया जाता है।

इस अमीनो एसिड में पृथक्करण स्थिरांक २.२ diss का पीके १ और ९.२१ का पीके २ और 5.8 का आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु है।

विशेषताएं

मेथिओनिन कई प्रोटीनों के संश्लेषण के लिए एक आवश्यक अमीनो एसिड है, जिनमें से कुछ हार्मोन, त्वचा, बालों और नाखूनों के संवेदी प्रोटीन आदि हैं।

यह सोने के लिए एक प्राकृतिक आराम के रूप में प्रयोग किया जाता है और नाखून, त्वचा और बालों की अच्छी स्थिति के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। यह कुछ जिगर और हृदय रोगों को रोकता है; धमनियों में वसा के संचय को रोकता है और सिस्टीन और टॉरिन के संश्लेषण के लिए आवश्यक है।

यह ऊर्जा के रूप में वसा के उपयोग का पक्षधर है और परिवहन में उनका उपयोग करता है, विशेषकर कंकाल की मांसपेशी में, जिसके कारण यह मांसपेशियों के व्यायाम के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

हिस्टामाइन के स्तर को कम करता है। यह एक प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट है, क्योंकि यह मुक्त कणों को कम करने में मदद करता है। इसमें एंटीडिप्रेसेंट और चिंताजनक गुण भी होते हैं।

न्यूरो-ऑन्कोलॉजी के क्षेत्र में पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) में इमेजिंग अध्ययन के लिए "रेडियोट्रैसर" के रूप में मेथिओनिन का एक और हालिया उपयोग।

यह ग्लियोमास के लिए रेडियोकंट्रास्ट के रूप में व्यापक उपयोग भी है, दोनों सर्जिकल एक्सट्रैक्ट्स की नियोजन प्रक्रिया में, साथ ही उपचार के प्रति प्रतिक्रिया की निगरानी और पुनरावृत्ति का मूल्यांकन करने के लिए।

हाल ही में, सोयाबीन के पौधों के विकास को बेहतर बनाने के लिए मेथिओनिन के उपयोग का कुशलतापूर्वक परीक्षण किया गया है।

जैवसंश्लेषण

मेथियोनीन बायोसिंथेसिस का वर्णन और वर्णन 1931 में ब्रिटिश जॉर्ज बर्जर और उनके सहायक फ्रेडरिक फिलिप कॉइन द्वारा किया गया था।

बैक्टीरिया और पौधे मेथियोनीन और सिस्टीन को संश्लेषित कर सकते हैं, हालांकि, अधिकांश जानवर एक बायोसिंथेटिक मार्ग से आहार और सिस्टीन से मेथिओनिन प्राप्त करते हैं जो प्रारंभिक सब्सट्रेट के रूप में मेथिओनिन से शुरू होते हैं (वे भस्म भोजन के साथ सिस्टीन भी प्राप्त करते हैं। आहार में)।

बायोसिंथेटिक मार्ग

पौधे और बैक्टीरिया मिथेन के संश्लेषण के लिए कार्बन कंकाल के स्रोत के रूप में सल्फर और होमोसरीन के स्रोत के रूप में सिस्टीन का उपयोग करते हैं। होमोसरीन को तीन एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से एस्पार्टेट से संश्लेषित किया जाता है:

(1) एस्पार्टेट को एस्पार्टेट किनेज एंजाइम के माध्यम से β-aspartyl फॉस्फेट में बदल दिया जाता है, फिर (2) इसे aspartic β-semialdehyde में बदल दिया जाता है, जो (3) होमोसरीन डिहाइड्रोजनेज की कार्रवाई के लिए धन्यवाद होमोसरीन उत्पन्न करता है।

मेथियोनीन के संश्लेषण में पहला कदम हे-स्यूसिनील होमोसरीन बनाने के लिए स्यूसिनील-सीओए के साथ होमोसरीन की प्रतिक्रिया है। इस प्रतिक्रिया में, succinyl-CoA को क्लीव किया जाता है, सीओए भाग को जारी किया जाता है और होमोसरीन के लिए succinate बाइंडिंग होती है।

बायोसिंथेटिक मार्ग में, विनियमित या नियंत्रण कदम यह पहला एंजाइमेटिक प्रतिक्रिया है, चूंकि मेथिओनिन, जो अंतिम उत्पाद है, होमोसरीन सूसीनील ट्रांसफरेज़ एंजाइम को रोकता है।

संश्लेषण में दूसरा चरण सिस्टीन के साथ ओ-स्यूसिनाल होमोसरीन की प्रतिक्रिया है, जो कि सिस्टेथिओनिन की पीढ़ी के साथ, एंजाइम सिस्टैथिन γ-सिंथेटेस द्वारा उत्प्रेरित होता है।

इस मार्ग में तीसरी प्रतिक्रिया c-cystathionine द्वारा उत्प्रेरित की जाती है, जो cystathiotin को क्लीवेज करता है ताकि सल्फर होमोसरीन से निकली चार-कार्बन साइड चेन से जुड़ा हो। इस प्रतिक्रिया का परिणाम होमोसिस्टीन का गठन और 1 पाइरूवेट और 1 एनएच 4 + आयन की रिहाई है।

अंतिम प्रतिक्रिया होमोसिस्टीन मेथिलट्रांसफेरेज़ द्वारा उत्प्रेरित होती है, जिसमें एक सब्सट्रेट के रूप में होमोसिस्टीन होता है और साथ में कोएंजाइम मेथिलकोबालामिन (विटामिन बी 12 (सियानोबोबालमिन) से व्युत्पन्न) होता है, जो सल्फेट -हाइडहाइड से 5-मिथाइलटायरोफाइडलेट से मिथाइल समूह को स्थानांतरित करता है। मेथियोनीन की उत्पत्ति।

इस प्रतिक्रिया में, एक टेट्राहाइड्रोफोलैट मुक्त रहता है।

पतन

मेथियोनीन, आइसोलेसीन, और वेलिन को succinyl-CoA के लिए अपचयित किया जाता है। मेथिओनिन के तीन पांचवें भाग में सक्सिनाइल-सीओए, कार्बोक्सिल में कार्बोन सीओ 2 बनाते हैं, और मेथिओनिन में मिथाइल समूह को इस तरह से हटा दिया जाता है।

मेथिओनिन के क्षरण में पहला कदम एस-एडेनोसिल-एल-मेथिओनिन को जन्म देने वाले एल-मेथियोनीन एडेनोसिल ट्रांसफरेज़ के माध्यम से एटीपी के साथ एल-मेथियोनीन का संक्षेपण शामिल है, जिसे "सक्रिय मेथिओनिन" भी कहा जाता है।

एस-मिथाइल समूह को विभिन्न स्वीकारकर्ताओं में स्थानांतरित किया जाता है और इस प्रकार एस-एडेनोसिल-एल-होमोसिस्टीन बनता है, जो हाइड्रोलिसिस के माध्यम से एक एडेनोसिन खो देता है और एल-होमोसिस्टीन बन जाता है। होमोसिस्टीन फिर सिस्टेथिओनिन बनाने के लिए सेरीन को बांधता है। यह प्रतिक्रिया सिस्टथिओनिन synt-सिंथेटेज़ द्वारा उत्प्रेरित होती है।

सिस्टेथिओनिन हाइड्रोलाइज करता है और एल-होमोसरीन और सिस्टीन को जन्म देता है। यह है कि होमोसिस्टीन होमोसरीन की उत्पत्ति करता है और सेरीन सिस्टीन उत्पन्न करता है, इसलिए यह प्रतिक्रिया सेरीन से सिस्टीन के जैवसंश्लेषण के लिए आम है।

Homoserine deaminase तब α-ketobutyrate में होमोसरीन को परिवर्तित करता है, एक NH4 रिलीज़ करता है। Ut-ketobutyrate, सीओए-एसएच और एनएडी + की उपस्थिति में, प्रोपियोनील-सीओए बनाता है, जिसे बाद में मिथाइलमोनिल-सीओए में परिवर्तित किया जाता है और इसे succinyl-CoA में बदल दिया जाता है।

इस तरह, मेथियोनीन कार्बन श्रृंखला का एक हिस्सा ग्लूकोनोजेनिक सब्सट्रेट, succinyl-CoA के रूप में समाप्त होता है, जिसे तब ग्लूकोज के संश्लेषण में एकीकृत किया जा सकता है; यह इस कारण से है कि मेथिओनिन को ग्लूकोनोजेनिक अमीनो एसिड माना जाता है।

मेथियोनीन के क्षरण के लिए एक वैकल्पिक मार्ग एक ऊर्जा सब्सट्रेट के रूप में इसका उपयोग है।

मेथियोनीन का नाइट्रोजन, सभी अमीनो एसिड की तरह, α- कार्बन से संक्रमण द्वारा हटा दिया जाता है, और यह α-amino समूह अंत में L-glutamate में स्थानांतरित हो जाता है। ऑक्सीडेटिव डिमैमिनेशन द्वारा, यह नाइट्रोजन यूरिया चक्र में प्रवेश करती है और मूत्र में समाप्त हो जाती है।

मेथिओनिन युक्त खाद्य पदार्थ

मेथिओनिन से समृद्ध खाद्य पदार्थों में शामिल हैं:

- अंडा सफेद।

- डेयरी व्युत्पन्न जैसे कि कसा हुआ पनीर, क्रीम पनीर और दही।

- मछली, विशेष रूप से तथाकथित नीली मछली जैसे ट्यूना या स्वोर्डफ़िश।

- केकड़ा, झींगा मछली और झींगा मेथिओनिन के महत्वपूर्ण स्रोत हैं।

- पोर्क, बीफ और चिकन मीट।

- अखरोट और अन्य सूखे फल मेथिओनिन से भरपूर होते हैं और शाकाहारी और शाकाहारी लोगों के लिए प्रोटीन के विकल्प का प्रतिनिधित्व करते हैं।

- तिल, कद्दू और पिस्ता।

यह काले और सफेद बीन्स, सोयाबीन, मक्का और पत्तेदार हरी सब्जियों जैसे शलजम साग, पालक और स्विस चार्ड में भी पाया जाता है। ब्रोकोली, तोरी, और स्क्वैश मेथिओनिन में समृद्ध हैं।

इसके सेवन के फायदे

एक आवश्यक अमीनो एसिड होने के नाते, इसका सेवन उन सभी कार्यों को पूरा करने के लिए आवश्यक है जिसमें यह भाग लेता है। ऊर्जा ईंधन के उपयोग के लिए वसा के परिवहन को बढ़ावा देकर, मेथियोनीन वसा के संचय के खिलाफ यकृत और धमनियों की रक्षा करता है।

फैटी लिवर और एथेरोस्क्लेरोसिस जैसी स्थितियों से शरीर की सुरक्षा के लिए इसका सेवन फायदेमंद है।

मेथिओनिन को नाइट्रिक ऑक्साइड से प्रेरित मायलोनेरोप्रोटीज़ और मैक्रोसाइटिक एनीमिया के कुछ गंभीर मामलों के उपचार के लिए कुशल दिखाया गया है जो विटामिन बी 12 उपचार का जवाब नहीं देते हैं।

एस-एडेनोसिल-एल-मेथियोनीन (एसएएम) का उपयोग अवसाद के लिए एक प्राकृतिक और वैकल्पिक उपचार के रूप में प्रभावी है। यह इस तथ्य के कारण है कि एसएएम एक मिथाइल समूह दाता है जो मस्तिष्क में अवसादरोधी गुणों वाले विभिन्न न्यूरोट्रांसमीटर के संश्लेषण में शामिल है।

ऑक्सीडेटिव तनाव शामिल है, कम से कम भाग में, यकृत, गुर्दे और मस्तिष्क सहित विभिन्न अंगों की क्षति में। ऑक्सीडेटिव तनाव से होने वाले नुकसान को रोकने और ठीक करने के लिए मेथियोनीन जैसे एंटीऑक्सिडेंट का उपयोग पोस्ट किया गया है।

कमी के विकार

मेथियोनीन के चयापचय से संबंधित कुछ विकृति हैं, जो इसके आंतों के अवशोषण के साथ करना है, जिसके परिणामस्वरूप कुछ मेटाबोलाइट्स या अमीनो एसिड के फ्रेंक घाटे का संचय होता है।

मेथिओनिन चयापचय संबंधी विकारों के मामले में, सबसे आम तथाकथित होमोसिस्टीनुरिया हैं, जो I, II, III और IV प्रकार हैं:

टाइप I होमोसिस्टिनूरिया सिस्टथियोनीन synt-सिंथेटेज़ की कमी के कारण होता है और यह घनास्त्रता, ऑस्टियोपोरोसिस, लेंस अव्यवस्था और अक्सर मानसिक मंदता के समान नैदानिक ​​लक्षणों से जुड़ा होता है।

टाइप II होमोसिस्टिनुरिया N5N10-methylenetetrahydrofolate Luctase की कमी के कारण होता है। टाइप III होमोसिस्टिनुरिया एन 5-मिथाइलटेट्राहाइड्रोफ्लोलेट-होमोसिस्टीन ट्रांसमेथाइलेज में कमी के कारण होता है, जो मेथिलकोबालामिन संश्लेषण में कमी के कारण होता है।

और अंत में, टाइप IV होमोसिस्टिनूरिया दोषपूर्ण कोबालिन अवशोषण के कारण एन 5-मिथाइलटेट्राहाइड्रोफ्लोलेट-होमोसिस्टीन ट्रांसमेथाइलस में कमी के साथ जुड़ा हुआ है।

होमोसिस्टीनुरिया मेथिओनिन चयापचय में विरासत में मिले दोष हैं और 160,000 नवजात शिशुओं में 1 में अक्सर होते हैं। इस विकृति विज्ञान में, लगभग 300 मिलीग्राम होमोसिस्टीन को एस-एडेनोसिल मेथियोनीन के साथ दैनिक रूप से उत्सर्जित किया जाता है, जो प्लाज्मा मेथिओनिन में वृद्धि के साथ होता है।

मेथिओनिन का सेवन कम करना और जीवन में शुरुआती आहार में सिस्टीन को बढ़ाना इन रोगों से प्रेरित रोग परिवर्तनों को रोकता है और सामान्य विकास की अनुमति देता है।

मेथियोनीन मलबसोरेशन की कमी के मामले में, सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) के तंत्रिका तंतुओं के मायलिनेशन में विफलताओं से संबंधित हैं जो एक निश्चित डिग्री के मानसिक मंदता से जुड़े हो सकते हैं।

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