लेसिथिन को कैसे संश्लेषित करें

लेसितिणएक महत्वपूर्ण जैविक रूप से सक्रिय अणु है जिसके मानव शरीर में कई बुनियादी शारीरिक कार्य हैं, जैसे कि कोशिका झिल्ली का मुख्य घटक, न्यूरोट्रांसमीटर और यकृत में लिपिड चयापचय, इसलिए इसके संश्लेषण को समझना बहुत सार्थक है। इस लेख में, लेसिथिन के सभी संश्लेषण मार्गों को निम्नलिखित पहलुओं से पेश किया जाएगा: फॉस्फेटिडिलकोलिन संश्लेषण मार्ग, लेसिथिन संश्लेषण मार्ग, फॉस्फोलिपिड संश्लेषण मार्ग और फैटी एसिड ग्लिसरॉल फॉस्फेट संश्लेषण मार्ग।

1. फॉस्फेटिडिलकोलिन संश्लेषण मार्ग:

लेसिथिन, जिसे लेसिथिन भी कहा जाता है, जानवरों और पौधों के जीवों में व्यापक रूप से मौजूद एक महत्वपूर्ण फॉस्फोलिपिड पदार्थ है। जीवों में, लेसितिण कोशिका झिल्ली संरचना, न्यूरोट्रांसमिशन, कोलेस्ट्रॉल चयापचय आदि सहित कई महत्वपूर्ण शारीरिक कार्य करता है।

फॉस्फेटिडिलकोलिन लेसिथिन के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है, जो मानव शरीर में काफी प्रचुर मात्रा में होता है। फॉस्फेटिडिलकोलाइन का जैवसंश्लेषण आम तौर पर मिथाइल स्थानांतरण प्रतिक्रिया के माध्यम से पूरा होता है, और इसका विस्तृत मार्ग निम्नानुसार है:

1.1। फैटी एसिड और ग्लिसरॉल से बनने वाले फॉस्फेटिडाइलैसिलडायसिलग्लिसरॉल (PA) को फॉस्फोरिलकोलाइन (PtdCho) उत्पन्न करने के लिए CDP-acylcholine (CDP-choline) द्वारा फॉस्फोराइलेट किया जाता है।

1.2। उसी समय, मेथिलिकरण SAM (S-adenosylmethionine) द्वारा मिथाइलेट मेथिओनिलकोलाइन (GPC) को वसा -2- फॉस्फोएडेनोसिलकोलाइन (PC) में प्रदान किया जाता है।

1.3। PtdCho और PC वसा -1-फॉस्फॉइनोसाइटाइड ट्रांसफ़ेज़ द्वारा उत्प्रेरित विनिमय प्रतिक्रिया के माध्यम से फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल कोलीन (PI-Cho) उत्पन्न करते हैं।

1.4। PI-Cho को डिफॉस्फोराइलेशन द्वारा फॉस्फो-इनोसिटोल कोलीन (IP-Cho) में परिवर्तित किया जाता है।

ऊपर फॉस्फेटिडिलकोलाइन का कुल संश्लेषण मार्ग है, जिसमें पहला और दूसरा चरण फॉस्फोरिलकोलाइन मार्ग (कैनेडी मार्ग) है, जो मुख्य रूप से एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और गोल्गी बॉडी में होता है; तीसरा और चौथा चरण मुख्य रूप से साइटोप्लाज्म और ईोसिनोफिलिक निकायों में इनोसिटोल फॉस्फोलिपिड्स मार्ग हैं। फॉस्फेटिडिलकोलाइन के संश्लेषण के लिए विभिन्न एंजाइमों और कोएंजाइमों की भागीदारी की आवश्यकता होती है, जैसे कि सीडीपी एसाइलेज, एसएएम एडिनिलेज, फॉस्फेटिडिलिनोसिटोलेज और डीफोस्फेटेज।

2. लेसिथिन संश्लेषण मार्ग:

लेसिथिन एक महत्वपूर्ण जैविक लिपिड है जो जीवों में व्यापक रूप से मौजूद है, और कोशिका झिल्ली संरचना और कार्य, न्यूरोट्रांसमिशन और लिपिड चयापचय के रखरखाव में महत्वपूर्ण कार्य करता है। इसके मुख्य घटकों में फॉस्फोरिलकोलाइन, फॉस्फोरिलसेटाइलकोलाइन और फॉस्फोरिलक्रिएटिन शामिल हैं, जिनमें से फॉस्फोरिलकोलाइन में उच्चतम सामग्री होती है, लेसिथिन की कुल मात्रा के आधे से अधिक के लिए लेखांकन। लेसिथिन की संश्लेषण प्रक्रिया में कई चयापचय पथ और विभिन्न एंजाइमों की सहक्रिया शामिल होती है, जो विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं और विभिन्न ऊतकों में भिन्न होती हैं। लेसिथिन के मुख्य संश्लेषण मार्ग के बारे में नीचे चर्चा की जाएगी।

2.1। ग्लिसरॉस्फेट मार्ग (GPAT मार्ग):

ग्लिसरॉस्फेट पाथवे लेसिथिन संश्लेषण का प्रारंभिक चरण है, और इसकी प्रक्रिया में मुख्य रूप से निम्नलिखित चरण शामिल हैं: ग्लिसरॉल ट्राइफॉस्फेट (G3P) एसाइल ग्लिसरॉस्फेट (LPA) उत्पन्न करने के लिए फैटी एसिड के साथ जोड़ती है, और LPA डिकार्बोक्सिलेशन प्रतिक्रिया के माध्यम से फॉस्फेटिडिक एसिड (PA) उत्पन्न करता है। पीए रिडक्शन सीडीपी-एसिलग्लिसरॉल (सीडीपी-डीएजी), और सीडीपी-डीएजी और कोलीन, इथेनॉलमाइन और अन्य सबस्ट्रेट्स का उत्पादन करता है और आगे इनोसिटोल फॉस्फोलिपिड मार्ग के माध्यम से लेसिथिन को संश्लेषित करता है। GPAT एंजाइम ग्लिसरॉल फॉस्फेट मार्ग का दर-निर्धारण एंजाइम है, और इसका कटैलिसीस ग्लिसरॉल ट्राइफॉस्फेट और फैटी एसिड को LPA उत्पन्न करने के लिए है। कोलीन जैसे सब्सट्रेट्स की आपूर्ति "इनोसिटोल फॉस्फेटिडाइलेशन" और "ऑर्निथिन फॉस्फेटिडिलेशन" के दो मार्गों में से एक के माध्यम से की जानी चाहिए।

2.2। इनोसिटोल फॉस्फोलिपिड मार्ग:

इनोसिटोल फॉस्फोलिपिड मार्ग लेसिथिन के महत्वपूर्ण संश्लेषण मार्गों में से एक है, और इसका मार्ग कोशिका झिल्ली डाइफॉस्फेट मैनिटोल मार्ग से संबंधित है। इनोसिटोल फॉस्फोलिपिड्स के संश्लेषण में मुख्य रूप से निम्नलिखित दो चरण शामिल हैं: फॉस्फोग्लिसरॉल कोलीन (PGC) या फॉस्फोग्लिसरॉल इनोसिटोल (PGI) उत्पन्न करने के लिए एसाइलग्लिसरॉल फॉस्फेट के साथ कोलीन या इनोसिटोल फॉस्फेट की फॉस्फेटिडाइलेशन प्रतिक्रिया, और फिर इनोसिटोल फॉस्फोग्लिसरॉल ट्रांसफरेज़ (PIT) और फॉस्फोग्लिसरॉल ट्रांसफ़ेज़ (PGT) के माध्यम से ) एक पूर्ण लेसिथिन अणु बनाने के लिए फॉस्फोग्लिसरॉल कोलाइन या फॉस्फोग्लिसरॉल इनोसिटोल को सीडीपी-डीएजी अणु में स्थानांतरित करें। इनोसिटोल फॉस्फोलिपिड पाथवे द्वारा संश्लेषित फॉस्फोरिलकोलाइन लेसिथिन की कुल मात्रा का लगभग 20 प्रतिशत है।

2.3। ऑर्निथिन फॉस्फोलिपिड मार्ग:

ऑर्निथिन फॉस्फोलिपिड मार्ग ऑर्निथिन फॉस्फोलिपिड्स के संश्लेषण के लिए मुख्य मार्ग है। यह मार्ग कोशिका में ऑर्निथिन के हाइड्रोलिसिस पर अमोनिया और पाइरुविक एसिड और ऑक्सालिक एसिड उत्पन्न करने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड के कटैलिसीस पर निर्भर करता है, और फिर फ़ॉस्फ़ोग्लिसरील ऑक्सालिक एसिड (पीजीएस) प्राप्त करने के लिए ऑक्सालिक एसिड और एसाइलग्लिसरॉल फॉस्फेट की एसाइल ट्रांसफर प्रतिक्रिया। इसके बाद, PGS फॉस्फोरस समूह को दो एंजाइम-उत्प्रेरित प्रतिक्रियाओं (PSD और PSS) के माध्यम से CDP-DAG अणु में स्थानांतरित करता है, जिससे एक पूर्ण लेसिथिन अणु उत्पन्न होता है। ऑर्निथिन फॉस्फोलिपिड मार्ग द्वारा संश्लेषित फॉस्फोरिलकोलाइन, लेसिथिन की कुल मात्रा का लगभग 10 प्रतिशत है।

3. फॉस्फोलिपिड्स का संश्लेषण मार्ग:

लेसिथिन (फॉस्फोलिपिड) एक बहुत ही सामान्य फॉस्फोलिपिड है, इसके मुख्य घटक फॉस्फोग्लिसराइड्स और कोलीन हैं, और इसका व्यापक रूप से भोजन, दवा, कीटनाशकों और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जा सकता है। लेसिथिन की तैयारी के कई तरीके हैं, सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले रासायनिक तरीके और जैविक तरीके हैं।

विशिष्ट प्रक्रिया इस प्रकार है:

1. कैफेस्टोल और अमीनो एसिड:

औद्योगिक किण्वक में, सेल सब्सट्रेट कैफेस्टोल और अमीनो एसिड जोड़ा जाता है, और किण्वन प्रतिक्रिया के बाद, कैफेस्टोल और अमीनो एसिड युक्त किण्वन तरल उत्पन्न होता है।

2. फास्फारिलीकरण:

किण्वन शोरबा में उचित मात्रा में फॉस्फोरिक एसिड जोड़ें, और ग्लिसरॉल में फॉस्फोरिक एसिड जोड़ने के लिए ग्लिसरॉल फॉस्फेट बनाने के लिए फॉस्फोरिलेज़ का उपयोग करें। उनमें से, फॉस्फोराइलेज का कार्य कैफेस्टोल और अमीनो एसिड में फॉस्फोरिक एसिड जोड़ना है।

3. फैटी एसिड इथेनॉलमाइन उत्पन्न करें:

ग्लिसरॉस्फेट और फैटी एसिड इथेनॉलमाइन एसाइलेज द्वारा लेसिथिन बनाने के लिए प्रतिक्रिया की जाती है। उनमें से, एसाइलेज का कार्य लेसिथिन बनाने के लिए फॉस्फोग्लिसराइड या अल्कोहल अमाइन के साथ फैटी एसिड को मिलाना है।

4. एंजाइम स्थिरीकरण तकनीक:

प्रौद्योगिकी बड़ी मात्रा में एंजाइमों का उत्पादन करने की अनुमति देती है और इसका पुन: उपयोग किया जा सकता है, जिससे लेसिथिन के उत्पादन की प्रक्रिया अधिक लागत प्रभावी हो जाती है। लेसिथिन बनाने के लिए फैटी एसिड समूहों को इथेनॉलमाइन में स्थानांतरित करने के लिए एंजाइम को काओलिन पर स्थिर किया जाता है, जिसमें अच्छी पुन: प्रयोज्यता होती है।

फास्फोलिपिड लेसिथिन के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है, और इसके संश्लेषण मार्ग में विभिन्न सबस्ट्रेट्स शामिल हैं। फॉस्फोरिक एसिड (पेंटोस फॉस्फेट पाथवे) सब्सट्रेट 1-हाइड्रॉक्सीग्लिसरिक एसिड चीनी चयापचय द्वारा उत्पादित होता है; सब्सट्रेट फॉस्फेटिडिक एसिड अम्लीकरण द्वारा निर्मित होता है; CDP-choline मेथिलिकरण प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जा सकता है; सबस्ट्रेट्स पाइरूवेट और मिथाइलवैलोनेट का उत्पादन किया जाता है; अमीनो एसिड लाइसिन और ल्यूसीन को डीकार्बाक्सिलेशन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है; सबस्ट्रेट्स पोटेशियम और मेथियोनीन को प्रतिक्रिया सबस्ट्रेट्स के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है जो सीडीपी कोलीन फॉस्फेट की टू-इन-वन प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है।

4. फैटी एसिड ग्लिसरॉल फॉस्फेट का संश्लेषण मार्ग:

फैटी एसिड ग्लिसरॉल फॉस्फेट सिंथेसिस पाथवे लेसिथिन के जैवसंश्लेषण के लिए एक और मार्ग है, जिसमें कोई कोलीन नहीं है, इसके मुख्य सबस्ट्रेट्स फैटी एसिड और टार्ट्रेट हैं, और ट्राइग्लिसराइड एसाइल इनरकोसिल सिंथेज़ के कटैलिसीस द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। इसके बाद, ट्राइग्लिसराइड एसाइलट्रांसफेरेज़ की क्रिया के माध्यम से, फैटी एसिड ग्लिसरॉल फॉस्फेट की आणविक संरचना बनाने के लिए 2-हाइड्रॉक्सीग्लिसरॉल और टार्ट्रेट के बीच एक फॉस्फेट बॉन्ड बनता है, जो लेसिथिन का अग्रदूत है।

सारांश में, लेसिथिन के सिंथेटिक रास्ते में फॉस्फेटिडिलकोलाइन सिंथेटिक मार्ग, लेसिथिन सिंथेटिक मार्ग, फॉस्फोलिपिड सिंथेटिक मार्ग और फैटी एसिड ग्लिसरॉल फॉस्फेट सिंथेटिक मार्ग शामिल हैं। उनमें से, फॉस्फेटिडिलकोलाइन संश्लेषण मार्ग और लेसिथिन संश्लेषण मार्ग एक दूसरे के समान हैं, और दोनों सीडीपी-क्लोरोएसेटिक एसिड मध्यवर्ती के माध्यम से प्रतिक्रिया करते हैं; फॉस्फोलिपिड संश्लेषण मार्ग अधिक सबस्ट्रेट्स का उपयोग करता है, जिसमें चीनी चयापचय और ऑक्सीकरण मार्गों द्वारा उत्पादित सबस्ट्रेट्स शामिल हैं। डीकार्बाक्सिलेशन प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पादित सबस्ट्रेट्स और सबस्ट्रेट्स; फैटी एसिड ग्लिसरॉल फॉस्फेट संश्लेषण मार्ग का मुख्य कार्य लेसिथिन के अग्रदूत आणविक संरचना का निर्माण करना है।