ज़ेनोबायोटिक: चयापचय, आहार स्रोत, चयापचय, ट्रिगर प्रतिक्रियाएं - जीवविज्ञान - 2025

Xenobiotics मानव शरीर के लिए विदेशी रासायनिक पदार्थों, दवाओं, खाद्य योज्य, दूषित पदार्थों, रासायनिक कार्सिनोजन और कई पदार्थों है कि पर्यावरण से अलग-अलग मार्गों से शरीर में प्रवेश भी शामिल है।

शब्द "ज़ेनोबायोटिक" ग्रीक शब्द "एक्सनोस" से निकला है जिसका अर्थ है विदेशी और "बायोस" जिसका अर्थ है जीवन। ये विदेशी यौगिक, या कि आम तौर पर रासायनिक यौगिकों का हिस्सा नहीं हैं जो मानव शरीर बनाते हैं, प्राकृतिक या सिंथेटिक मूल के हो सकते हैं।

विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से ज़ेनोबायोटिक दवाओं के जिगर चयापचय (स्रोत: Drriad / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

समाप्त होने के लिए शरीर द्वारा अधिकांश एक्सनोबायोटिक्स को चयापचय किया जाता है, हालांकि, कुछ ऐसे होते हैं जिन्हें समाप्त नहीं किया जा सकता है या जिनकी उन्मूलन प्रक्रिया बहुत धीमी है, इसलिए वे शरीर में जमा होते हैं और नुकसान या विषाक्तता पैदा कर सकते हैं।

200,000 से अधिक पर्यावरणीय रसायनों को ज्ञात किया जाता है जिन्हें ज़ेनोबायोटिक पदार्थों के रूप में पहचाना जाता है, जिनमें से अधिकांश को समाप्त करने के क्रम में मेटाबोलाइज़ किया जा सकता है। ये परिवर्तन मुख्य रूप से यकृत में होते हैं। हालांकि, कुछ एक्सनोबायोटिक्स को बाहर निकाला जा सकता है या अपरिवर्तित समाप्त किया जा सकता है।

कई कारक xenobiotics के चयापचय को प्रभावित कर सकते हैं। इनमें उम्र, लिंग, कुछ आनुवंशिक कारक और कुछ एक्सनोबायोटिक्स के कारण कुछ एंजाइम शामिल हैं।

जब xenobiotic एक दवा है, तो इसके चयापचय में इसकी सक्रियता शामिल हो सकती है या यह अपनी कार्रवाई को कम या समाप्त कर सकती है। कुछ xenobiotics की विषाक्तता को कई तरीकों से सत्यापित किया जा सकता है; उदाहरण के लिए, साइनाइड बहुत कम सांद्रता में बहुत जहरीला होता है, क्योंकि यह श्वसन श्रृंखला को अवरुद्ध करता है; अन्य लोग साइटोटोक्सिक हैं क्योंकि वे डीएनए, आरएनए, या प्रोटीन से सहसंयोजक बांधते हैं।

कुछ xenobiotics एंटीजेनिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर कर सकते हैं, कार्सिनोजेनिक हो सकते हैं, या पूरी तरह से हानिरहित (गैर विषैले) भी हो सकते हैं।

ज़ेनोबायोटिक्स चयापचय

मनुष्य लगातार विभिन्न प्रकार के ज़ेनोबायोटिक पदार्थों के संपर्क में हैं। इनमें ड्रग, टॉक्सिक एजेंट, म्यूटैजन्स और कार्सिनोजन शामिल हैं। आहार में भोजन के साथ प्रवेश करने पर इनमें से कई पदार्थ शरीर में प्रवेश करते हैं।

ज़ेनोबायोटिक यौगिक इंट्रासेल्युलर मैक्रोमोलेक्यूल्स जैसे डीएनए (या सीधे सेलुलर संरचनाओं के साथ) को नुकसान और / या चोट के कारण प्रतिक्रिया कर सकते हैं। इन हानिकारक प्रभावों का मुकाबला करने के लिए, शरीर में दो रक्षा प्रणालियां हैं: डिटॉक्सिफिकेशन एंजाइम और एंटीऑक्सिडेंट सिस्टम।

एक्सोबायोटिक चयापचय (स्रोत: टिमविकर्स / पब्लिक डोमेन, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

Xenobiotics के चयापचय को दो प्रक्रियाओं या चरणों में वर्गीकृत किया जा सकता है। पहले की मुख्य प्रतिक्रिया के रूप में हाइड्रॉक्सिलेशन है और दूसरे में हाइड्रॉक्सिलेटेड उत्पादों का संयुग्मन शामिल है। ये प्रक्रियाएं मुख्य रूप से यकृत में होती हैं, हालांकि कुछ प्रारंभिक प्रतिक्रियाएं त्वचा के उपकला अवरोध और फेफड़ों जैसे अन्य ऊतकों में हो सकती हैं।

हाइड्रॉक्सिलेशन चरण मोनोऑक्साइडिडेस या साइटोक्रोमेस 450 के वर्ग के एंजाइमों की एक श्रृंखला द्वारा उत्प्रेरित होता है। हाइड्रॉक्सिलेशन के अलावा, ये एंजाइम डीमिनेशन, डीहोलेंजेशन, डिसल्फराइजेशन, एपॉक्सीडेशन, पेरोक्सीडेशन और रिडक्शन प्रोसेस में भाग लेते हैं।

साइटोक्रोम P450 परिवार के एंजाइम एल्डिहाइड ऑक्सीडेस, ज़ैंथिन ऑक्सीडेज़ और पेरोक्सीडेस हैं। इस पहले चरण में, साइटोक्रोम P450 के अलावा कुछ एस्टरेज़ और एंजाइम कुछ हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं।

दूसरे चरण में, कुछ ध्रुवीय उत्पादों को संयुग्मन के परिणामस्वरूप उत्पादित किया जाता है जो पानी में घुलनशील होते हैं, आसानी से उत्सर्जित होते हैं। संयुग्मन विशिष्ट एंजाइमों के प्रभाव से उत्पन्न होता है जो विभिन्न अणुओं के साथ हाइड्रॉक्सिलेटेड उत्पाद को बाँधते हैं, जिनमें से हैं: ग्लुकोरोनिक एसिड, सल्फेट, एसीटेट, ग्लूटाथिओन, एमिनो एसिड या मिथाइल समूह।

विषाक्त और कार्सिनोजेनिक एक्सिनोबायोटिक्स का आहार स्रोत

कार्सिनोजेनिक पदार्थों के आहार स्रोत में ऐसे यौगिक शामिल होते हैं जो वसा, मांस या प्रोटीन के पकने पर उत्पन्न होते हैं या जब कुछ पौधों से प्राप्त प्राकृतिक उत्पाद जैसे एल्कलॉइड और कुछ उपोत्पादों के सांचे को मिलाया जाता है।

इन पदार्थों में, उनके कार्सिनोजेनिक प्रभावों के लिए सबसे अधिक अध्ययन किया जाता है, जो कि पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन और हेट्रोसायक्लिक एरोमैटिक एमाइन जैसे ओवरकुकिंग मीट से उत्पन्न होते हैं।

अन्य ज़ेनोबायोटिक्स जो लोग अपने जीवन भर निगलना करते हैं, वे डीजल इंजन निकास जैसे औद्योगिक और पर्यावरण प्रदूषक होते हैं, साथ ही कीटनाशक जो पानी और भोजन को दूषित करते हैं। कुछ दवाएं भी शामिल हैं, जो निर्धारित हैं और जो काउंटर पर हैं, दोनों।

मांस और मछली को संरक्षित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले नाइट्रेट मिट्टी और पानी को प्रदूषित कर सकते हैं; ये जानवरों में ग्रंथियों के कार्सिनोमा से संबंधित हैं।

एक्सोबायोटिक्स के चयापचय को प्रभावित करने वाले कारक

कई कारक एंजाइमों की गतिविधि को प्रभावित कर सकते हैं जो ज़ेनोबायोटिक पदार्थों को चयापचय करते हैं। उनकी गतिविधि प्रजातियों के बीच बहुत भिन्न होती है, इसलिए एक xenobiotic के विषाक्त या कार्सिनोजेनिक प्रभाव को स्वतंत्र रूप से एक प्रजाति से दूसरे में स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है।

व्यक्तियों के बीच महत्वपूर्ण अंतर xenobiotics के चयापचय के लिए जिम्मेदार एंजाइम की गतिविधि के बारे में बताया गया है। ये अंतर अक्सर आनुवंशिक कारकों पर निर्भर करते हैं, प्रश्न में व्यक्ति की उम्र और लिंग।

कई xenobiotic पदार्थों की एक साथ खपत एंजाइमैटिक इंडक्शन उत्पन्न कर सकती है। कुछ एक्सनोबायोटिक्स के चयापचय के दौरान उत्पन्न मेटाबोलाइट्स एंजाइम को डिटॉक्सीफाई करने की गतिविधि को बाधित या उत्तेजित कर सकते हैं।

कुछ दवाओं की प्रतिक्रिया का मूल्यांकन करते समय यह प्रभाव बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि संयोजन में खुराक समायोजन की आवश्यकता हो सकती है।

प्रतिक्रियाओं xenobiotics द्वारा ट्रिगर किया गया

जब ज़ेनोबायोटिक एक दवा है, तो चयापचय के पहले चरण की हाइड्रॉक्सिलेशन प्रतिक्रियाएं दवा के सक्रियण का कारण बन सकती हैं या इसके विपरीत, यदि यह पहले से ही सक्रिय था, तो यह एक निष्क्रिय ध्रुवीय रूप से मेटाबोलाइज़ किया जाएगा और फिर समाप्त हो जाएगा।

कुछ दवाओं से प्रेरित कुछ प्रतिकूल प्रतिक्रियाएं हैं जो आनुवंशिक उत्पत्ति के अंतर पर निर्भर करती हैं जो विभिन्न एंजाइमों और प्रोटीन की संरचना के संदर्भ में विभिन्न व्यक्तियों के बीच मौजूद हैं।

नि: शुल्क कट्टरपंथी विषाक्तता (xenobiotics द्वारा ट्रिगर) (स्रोत: डैन कोजोकरी / सीसी बाय-एसए (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

इस प्रकार, कुछ संपार्श्विक प्रभाव जो केवल बहुत कम प्रतिशत व्यक्तियों में दिखाई देते हैं, जैसे कि हेमोलिटिक एनीमिया, घातक अतिताप, परिवर्तित निकोटीन चयापचय जो तंबाकू की निर्भरता से बचाता है, आदि।

ज़ेनोबायोटिक्स के विषाक्त प्रभाव खुराक या निगले गए पदार्थ पर निर्भर हो सकते हैं। कुछ ज़ोनोबायोटिक्स जैसे कि कुछ विष बहुत कम खुराक के साथ विषाक्त होते हैं, दूसरों को बहुत धीरे-धीरे मेटाबोलाइज़ किया जाता है और जब उनकी खपत निरंतर होती है तो वे उच्च खुराक के साथ विषाक्त प्रभाव उत्पन्न होने तक जमा होते हैं।

Xenobiotic पदार्थ जैविक प्रभावों की एक विस्तृत विविधता पैदा कर सकते हैं। इनमें कई बीमारियों, विषाक्त प्रतिक्रियाओं, प्रतिरक्षात्मक प्रतिक्रियाओं और कार्सिनोमेटस प्रभावों के उपचार में फायदेमंद औषधीय प्रतिक्रियाएं शामिल हैं जो विभिन्न अंगों और ऊतकों में कैंसर पैदा कर सकती हैं।

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