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पाइरोलोक्विनोलिन क्विनोन डिसोडियम नमक(PQQ-2Na) अद्वितीय जैविक गतिविधि वाला एक कार्बनिक अणु है, जिसका आणविक सूत्र C14H4N2Na2O8 और CAS 122628-50-6 है। यह कमरे के तापमान और दबाव पर लाल भूरे रंग के ठोस के रूप में दिखाई देता है और पानी में घुलनशील बी समूह विटामिन यौगिकों से संबंधित है। इस पदार्थ को शुरू में मिथाइलोट्रोफिक बैक्टीरिया की संस्कृति से अलग किया गया था और विटामिन के समान शारीरिक कार्यों के कारण इसे विश्व चिकित्सा समुदाय में "चौदहवें विटामिन" के रूप में जाना जाता है।
PQQ-2Na प्रोकैरियोट्स, पौधों और स्तनधारियों, जैसे कि किण्वित सोयाबीन, हरी मिर्च, कीवीफ्रूट, अजमोद, चाय, पपीता, पालक, अजवाइन और स्तन के दूध में व्यापक रूप से मौजूद है। यह स्तनधारियों के लिए एक आवश्यक पोषक तत्व है और प्रतिरक्षा समारोह को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। एक नए सहकारक के रूप में, PQQ-2Na एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉन और रासायनिक समूहों को स्थानांतरित करने में भूमिका निभाता है, जबकि माइक्रोबियल विकास, पौधे पराग अंकुरण और पौधे के विकास को भी उत्तेजित करता है।
इसकी मुख्य जैविक गतिविधियों में विटामिन सी से कहीं अधिक एंटीऑक्सीडेंट और मुक्त कण सफाई क्षमताएं शामिल हैं, जो ऑक्सीडेटिव तनाव क्षति को कम कर सकती हैं; माइटोकॉन्ड्रियल गिनती बढ़ाने और ऊर्जा चयापचय में सुधार करने के लिए सेलुलर सिग्नलिंग मार्गों को सक्रिय करके माइटोकॉन्ड्रियल विकास को बढ़ावा देना; प्रतिरक्षा विनियमन, प्रतिरक्षा कोशिका गतिविधि को बढ़ाना, और एंटीबॉडी उत्पादन क्षमता में सुधार करना; न्यूरोप्रोटेक्शन, तंत्रिका विकास कारक संश्लेषण को शामिल करना, तंत्रिका फाइबर पुनर्जनन को बढ़ावा देना, पार्किंसंस रोग जैसे न्यूरोलॉजिकल रोगों पर संभावित निवारक और चिकित्सीय प्रभाव डालता है।
PQQ-2Na को दुनिया भर की प्रमुख नियामक एजेंसियों द्वारा मान्यता दी गई है और पेय पदार्थों, आहार अनुपूरकों और अन्य क्षेत्रों में उपयोग के लिए एक नए खाद्य घटक के रूप में अनुमोदित किया गया है। अपनी बहु-लक्ष्य और बहु-प्रणाली जैविक गतिविधि के कारण, इसने कार्यात्मक भोजन, चिकित्सा और कृषि के क्षेत्र में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं दिखाई हैं।
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रासायनिक सूत्र |
C22H17N3Na2O4 |
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सटीक द्रव्यमान |
433 |
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आणविक वजन |
433 |
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m/z |
433 (100.0%), 434 (23.8%), 435 (2.7%), 434 (1.1%) |
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मूल विश्लेषण |
सी, 60.97; एच, 3.95; एन, 9.70; ना, 10.61; ओ, 14.77 |
पाइरोलोक्विनोलिन क्विनोन डिसोडियम नमक(PQQ-2Na) अद्वितीय जैविक गतिविधि वाला एक कार्बनिक अणु है। 1979 में इसकी खोज के बाद से, इसने अपने व्यापक शारीरिक कार्यों और संभावित अनुप्रयोगों के कारण पोषण, फार्माकोलॉजी और कार्यात्मक खाद्य पदार्थों के क्षेत्र में निरंतर ध्यान आकर्षित किया है। एक नए सहकारक पदार्थ के रूप में, PQQ में विटामिन जैसे गुण होते हैं और यह प्रोकैरियोट्स, पौधों और स्तनधारियों में व्यापक रूप से मौजूद होता है, विशेष रूप से किण्वित खाद्य पदार्थों, हरी पत्तेदार सब्जियों, फलों और स्तन के दूध में।
1. माइटोकॉन्ड्रियल जैवजनन और सेलुलर ऊर्जा वृद्धि
पीक्यूक्यू माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या में उल्लेखनीय रूप से वृद्धि करता है और इंट्रासेल्युलर माइटोकॉन्ड्रियल बायोजेनेसिस में शामिल प्रमुख सिग्नलिंग मार्गों, जैसे पीजीसी को सक्रिय करके उनके कार्य को अनुकूलित करता है। अनुसंधान से पता चला है कि 20 मिलीग्राम पीक्यूक्यू का दैनिक सेवन एटीपी संश्लेषण दक्षता को बढ़ाते हुए मानव फाइब्रोब्लास्ट के माइटोकॉन्ड्रियल घनत्व को 30% से अधिक बढ़ा सकता है। यह प्रभाव खेल पोषण के क्षेत्र में प्रमुख है, उदाहरण के लिए, जब कोएंजाइम Q10 के साथ मिलाया जाता है, तो माइटोकॉन्ड्रिया में कोएंजाइम Q10 का स्तर दोगुना हो सकता है, जिससे व्यायाम के बाद मांसपेशियों की थकान से प्रभावी ढंग से राहत मिलती है।
2. चयापचय रोग हस्तक्षेप
मेटाबोलिक सिंड्रोम वाले रोगियों के लिए, PQQ माइटोकॉन्ड्रियल फैटी एसिड ऑक्सीकरण क्षमता में सुधार करता है और सीरम कोलेस्ट्रॉल और ट्राइग्लिसराइड के स्तर को कम करता है। नैदानिक परीक्षणों से पता चला है कि लगातार 12 हफ्तों तक पीक्यूक्यू (20 मिलीग्राम/दिन) की खुराक लेने से फास्टिंग ब्लड ग्लूकोज को 12% तक कम किया जा सकता है और रोगियों में इंसुलिन संवेदनशीलता 18% तक बढ़ सकती है। तंत्र PQQ से संबंधित हो सकता है जो AMPK मार्ग को सक्रिय करता है और वसा संश्लेषण से संबंधित जीन की अभिव्यक्ति को रोकता है।
1. न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों की रोकथाम और उपचार
PQQ का अल्जाइमर रोग और पार्किंसंस रोग पर संभावित हस्तक्षेप प्रभाव है। पशु प्रयोगों से पता चला है कि PQQ अमाइलॉइड प्रोटीन एकत्रीकरण को रोक सकता है, न्यूरोनल एपोप्टोसिस को कम कर सकता है, और BDNF (मस्तिष्क व्युत्पन्न न्यूरोट्रॉफिक कारक) अभिव्यक्ति को अपग्रेड करके सिनैप्टिक पुनर्जनन को बढ़ावा दे सकता है। जापान में बुजुर्ग आबादी में किए गए एक संज्ञानात्मक कार्य अध्ययन से पता चला है कि 12 सप्ताह तक प्रतिदिन 20 मिलीग्राम पीक्यूक्यू के पूरक के बाद, प्रतिभागियों के स्मृति परीक्षण स्कोर में 23% की वृद्धि हुई और मस्तिष्क में रक्त प्रवाह में 15% की वृद्धि हुई।
2. नींद की गुणवत्ता में सुधार
पीक्यूक्यू हाइपोथैलेमिक पिट्यूटरी एड्रेनल अक्ष (एचपीए अक्ष) को विनियमित करके और कोर्टिसोल के स्तर (28% की औसत कमी) को कम करके चिंता संबंधी अनिद्रा को कम करता है। जब GABA के साथ मिलाया जाता है, तो सोने का समय 40% कम हो जाता है और गहरी नींद की अवधि 35% बढ़ जाती है। यह सहक्रियात्मक प्रभाव पायलट जैसे उच्च दबाव वाले व्यवसायों में महत्वपूर्ण है, और अगले दिन के काम की सतर्कता को प्रभावी ढंग से बढ़ा सकता है।
1. मुक्त कण सफाई और ऑक्सीडेटिव तनाव निषेध
की एंटीऑक्सीडेंट क्षमतापाइरोलोक्विनोलिन क्विनोन डिसोडियम नमकविटामिन सी से 5000 गुना अधिक है, और यह दोहरे तंत्र के माध्यम से काम कर सकता है: सुपरऑक्साइड आयनों और हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स जैसे प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) को सीधे निष्क्रिय करना; एनआरएफ2 मार्ग को सक्रिय करें और एसओडी और जीएसएच पीएक्स जैसे अंतर्जात एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों की अभिव्यक्ति को बढ़ाएं। अल्कोहलिक लीवर इंजरी मॉडल में, PQQ लीवर ऊतक में एमडीए (मैलोन्डियलडिहाइड) सामग्री को 62% तक कम कर सकता है और जीएसएच स्तर को 45% तक बढ़ा सकता है।
2. अंग सुरक्षात्मक प्रभाव
लिवर: पीक्यूक्यू एनएफ - κ बी मार्ग को बाधित करके शराबी लिवर की चोट वाले चूहों में सीरम एएलटी और एएसटी के स्तर को काफी कम कर देता है, जिससे टीएनएफ - और आईएल -6 जैसे सूजन कारकों की रिहाई कम हो जाती है।
कार्डियोवास्कुलर: पीक्यूक्यू एलडीएल के ऑक्सीडेटिव संशोधन को रोक सकता है और एथेरोस्क्लोरोटिक प्लाक के गठन को कम कर सकता है। नैदानिक अध्ययनों से पता चला है कि कोरोनरी हृदय रोग के रोगियों में पीक्यूक्यू के 6 महीने के पूरक के बाद, कैरोटिड धमनी की इंटिमा {{2}मीडिया मोटाई (आईएमटी) 0.12 मिमी कम हो जाती है।
किडनी: मधुमेह नेफ्रोपैथी के मॉडल में, PQQ PI3K/Akt पाथवे को सक्रिय करके ग्लोमेरुलर सेल एपोप्टोसिस और मूत्र प्रोटीन उत्सर्जन दर को 53% तक कम कर देता है।
1. प्रतिरक्षा कोशिकाओं का सक्रियण
पीक्यूक्यू एनके सेल गतिविधि को (32% तक) बढ़ा सकता है, प्लाज्मा कोशिकाओं में बी सेल भेदभाव को बढ़ावा दे सकता है, और एंटीबॉडी उत्पादन को 2.1 गुना बढ़ा सकता है। बुजुर्ग आबादी में, PQQ अनुपूरण इन्फ्लूएंजा वैक्सीन एंटीबॉडी टाइटर्स को 40% तक बढ़ा सकता है और संक्रमण दर को 35% तक कम कर सकता है।
2. एंटीट्यूमर तंत्र
PQQ कई मार्गों से कैंसर विरोधी प्रभाव डालता है:
प्रत्यक्ष हत्या: ट्यूमर कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली संभावित पतन को प्रेरित करता है, कैस्पेज़ -3 निर्भर एपोप्टोसिस मार्ग को ट्रिगर करता है।
मेटाबोलिक निषेध: ट्यूमर कोशिकाओं में ग्लूकोज के अवशोषण को रोकना और वारबर्ग प्रभाव को रोकना।
एंजियोजेनेसिस निषेध: वीईजीएफ अभिव्यक्ति का डाउनरेगुलेशन ट्यूमर एंजियोजेनेसिस को कम करता है।
स्तन कैंसर के प्रत्यारोपित ट्यूमर मॉडल में, कीमोथेरेपी के साथ मिलकर पीक्यूक्यू ट्यूमर की मात्रा को 68% तक कम कर सकता है, जो एकल दवा उपचार समूह से काफी बेहतर है।
1. मस्तिष्क स्वास्थ्य उत्पाद
पीक्यूक्यू, पीएस (फॉस्फेटिडिलसेरिन) और पोर्टुलाका ओलेरासिया के अर्क के साथ तैयार किया गया मस्तिष्क बढ़ाने वाला पूरक कार्यशील स्मृति क्षमता (27%) और ध्यान अवधि (34%) को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकता है। जापान में इस प्रकार के उत्पाद की बाजार हिस्सेदारी 18% है।
2. एंटी एजिंग कॉम्बिनेशन
पीक्यूक्यू और एनएमएन (निकोटिनमाइड मोनोन्यूक्लियोटाइड) के साथ संयुक्त मौखिक सौंदर्य कैप्सूल SIRT1 दीर्घायु जीन को सक्रिय करता है, त्वचा कोलेजन संश्लेषण को 41% तक बढ़ाता है और झुर्रियों की गहराई को 29% तक कम करता है।
नैदानिक परीक्षणों से पता चला है कि 8 सप्ताह के निरंतर उपयोग के बाद, विषयों की त्वचा लोच सूचकांक में 38% की वृद्धि हुई।
3. खेल पोषण अनुपूरक
एथलीटों के लिए विकसित PQQ कोएंजाइम Q10 कॉम्प्लेक्स अधिकतम ऑक्सीजन अवशोषण (VO2max) को 12% तक बढ़ा सकता है और व्यायाम की शुरुआत में 23% की देरी कर सकता है। ट्रायथलेट्स में आवेदन के बाद, औसत पूरा होने का समय 7.2 मिनट कम हो गया था।
1. त्वचा विरोधी बुढ़ापा
पाइरोलोक्विनोलिन क्विनोन डिसोडियम नमकफ़ाइब्रोब्लास्ट में टीजीएफ - /स्मैड पाथवे को सक्रिय करके टाइप I कोलेजन संश्लेषण को बढ़ावा देता है। 0.1% PQQ युक्त सार त्वचा की दृढ़ता को 31% तक बढ़ा सकता है और रंजकता को 42% तक कम कर सकता है।
2. पशु स्वास्थ्य संवर्धन
एक फ़ीड योज्य के रूप में, PQQ ब्रॉयलर मुर्गियों के स्तन की मांसपेशियों के प्रतिशत को 8% तक बढ़ा सकता है और फ़ीड और मांस के अनुपात को 0.15 तक कम कर सकता है; इसे बोने के चारे में मिलाने के बाद, पैदा होने वाले सूअर के बच्चों की संख्या प्रति कूड़े में 1.2 की वृद्धि हुई, और सूअर के दूध छुड़ाने के वजन में 0.8 किलोग्राम की वृद्धि हुई।
पाइरोलोक्विनोलिन क्विनोन सोडियम नमक का विकास इतिहास
पाइरोलोक्विनोलिन क्विनोन सोडियम नमक (पीक्यूक्यू) की खोज वैज्ञानिकों द्वारा माइक्रोबियल चयापचय तंत्र के गहन अध्ययन से हुई। 1950 के दशक में, नॉर्वेजियन रसायनज्ञ जेजी हाउगे ने स्यूडोमोनास फ्लोरेसेंस संस्कृति का अध्ययन करते हुए इसमें एक विशेष एंजाइम की खोज की जो चयापचय को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ावा देता है। हालाँकि, उस समय की तकनीकी स्थितियों के कारण, वह एंजाइम की रासायनिक संरचना निर्धारित करने में असमर्थ थे। यह पहेली 1979 तक हल नहीं हुई थी जब जापानी रसायनज्ञ रयू सकामोटो ने जापान के अमामी ओशिमा में काले सिरके (एक किण्वित भोजन) से पीक्यूक्यू को अलग करने के लिए एक अभिनव निष्कर्षण विधि का उपयोग किया था, और एक्स - रे क्रिस्टल विवर्तन तकनीक का उपयोग करके पहली बार इसकी आणविक संरचना की पुष्टि की थी। इस महत्वपूर्ण खोज से पता चलता है कि PQQ ऑक्सीडोरडक्टेस कॉफ़ेक्टर परिवार से संबंधित एक ट्राइकार्बोक्सिलिक एसिड क्विनोन यौगिक है, जो बाद के शोध की नींव रखता है।
1980 के दशक में, रयूओ सकामोटो की टीम ने प्रयोगों की एक श्रृंखला के माध्यम से पता लगाया कि PQQ न केवल एक एंजाइम कॉफ़ेक्टर के रूप में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकता है, बल्कि माइक्रोबियल विकास और चयापचय को भी उत्तेजित कर सकता है, और यहां तक कि सेलुलर ऊर्जा उत्पादन को भी बढ़ावा दे सकता है। इस खोज ने वैज्ञानिक समुदाय का व्यापक ध्यान आकर्षित किया है। 1989 में, PQQ को जीवित जीवों के लिए एक आवश्यक पोषक तत्व के रूप में मान्यता दी गई थी, जो एक साधारण एंजाइम सहकारक से एक कार्यात्मक पोषक तत्व में इसके संक्रमण को चिह्नित करता है। 2003 में, जापानी वैज्ञानिकों ने प्रयोगों के माध्यम से पुष्टि की कि PQQ की कमी वाले प्रायोगिक चूहों में कम प्रजनन क्षमता और कमजोर प्रतिरक्षा जैसी घटनाएं प्रदर्शित होंगी, और अनुमान लगाया कि इसका मनुष्यों पर समान प्रभाव होगा। इसके आधार पर, PQQ को आधिकारिक तौर पर "14वें विटामिन" के रूप में वर्गीकृत किया गया है और यह पानी में घुलनशील बी विटामिन परिवार का एक नया सदस्य बन गया है। यह मान्यता न केवल PQQ की वैज्ञानिक स्थिति को बढ़ाती है, बल्कि कार्यात्मक भोजन और चिकित्सा के क्षेत्र में इसके अनुप्रयोग के लिए एक सैद्धांतिक आधार भी प्रदान करती है।
पीक्यूक्यू के जैविक कार्यों के क्रमिक रहस्योद्घाटन के साथ, इसकी सुरक्षा और संभावित अनुप्रयोगों को वैश्विक नियामक एजेंसियों द्वारा मान्यता दी गई है। 2012 में, हेल्थ कनाडा ने PQQ को प्राकृतिक स्वास्थ्य भोजन के रूप में मंजूरी दे दी; 2016 में, यूएस एफडीए ने इसे GRAS (आम तौर पर सुरक्षित के रूप में मान्यता प्राप्त) प्रमाणन प्रदान किया, जिससे इसे ऊर्जा पेय जैसे खाद्य पदार्थों में उपयोग करने की अनुमति मिली; जापान इसे गैर-फार्मास्युटिकल खाद्य सामग्री के रूप में वर्गीकृत करता है; यूरोपीय संघ इसे आहार अनुपूरक या प्राकृतिक स्वास्थ्य भोजन के रूप में मंजूरी देता है। 2022 में, चीनी राष्ट्रीय स्वास्थ्य आयोग ने PQQ को एक नए खाद्य घटक के रूप में मंजूरी दे दी, जिससे चीनी बाजार में इसकी आधिकारिक प्रविष्टि हो गई। साथ ही, PQQ की उत्पादन तकनीक ने भी सफलता हासिल की है। कच्चे माल की आसान उपलब्धता और कम लागत के कारण रासायनिक संश्लेषण विधि हावी है, लेकिन इसमें पर्यावरण प्रदूषण के मुद्दों का भी सामना करना पड़ता है; यद्यपि माइक्रोबियल किण्वन पर्यावरण के अनुकूल और सुरक्षित है, लेकिन इसमें उपभेदों को प्राप्त करने में कठिनाई और उच्च अलगाव लागत जैसी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। दो प्रौद्योगिकियों के समानांतर विकास ने PQQ की औद्योगीकरण प्रक्रिया को बढ़ावा दिया है।
हाल के वर्षों में, के आवेदन का दायरापाइरोलोक्विनोलिन क्विनोन डिसोडियम नमकप्रारंभिक पोषक तत्वों की खुराक से लेकर चिकित्सा, सौंदर्य प्रसाधन और फ़ीड जैसे कई क्षेत्रों तक इसका विस्तार हुआ है। चिकित्सा क्षेत्र में, इसके एंटीऑक्सीडेंट, न्यूरोप्रोटेक्टिव और चयापचय विनियमन कार्यों का उपयोग उच्च रक्तचाप, हृदय रोग, न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों और मधुमेह के लिए सहायक उपचार उत्पादों को विकसित करने के लिए किया जाता है; सौंदर्य प्रसाधन उद्योग में, PQQ के एंटी-एजिंग गुण इसे मौखिक सौंदर्य और त्वचा देखभाल उत्पादों में एक मुख्य घटक बनाते हैं; कृषि क्षेत्र में, PQQ युक्त पादप उर्वरक फसल की पैदावार में उल्लेखनीय वृद्धि कर सकते हैं, जबकि फ़ीड योजक के रूप में, वे पशु एंटीऑक्सीडेंट क्षमता को बढ़ा सकते हैं और प्रजनन दक्षता में सुधार कर सकते हैं। इसके अलावा, कोएंजाइम Q10, NMN और अन्य पदार्थों के साथ PQQ का संयोजन इसके स्वास्थ्य लाभों को और बढ़ाता है, जिससे उपभोक्ताओं की कुशल पोषण संबंधी खुराक की मांग पूरी होती है।
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