तांबे: व्याख्या, संश्लेषण, शोषण, वाहतूक आणि वितरण

तांबे एक अत्यावश्यक (महत्त्वपूर्ण) आहे कमी प्रमाणात असलेले घटक आणि एक मऊ, टिकाऊ संक्रमण धातू आहे - हेवी मेटल / सेमी मेटल. हे नियतकालिक सारणीच्या 11 व्या गटात आहे, क्यू, अणू क्रमांक 29 आणि अणु चिन्ह आहे वस्तुमान 63.546 पैकीतांबे ऑक्सिडेशनमध्ये Cu +, Cu2 + आणि Cu3 + असे म्हटले जाते आणि ते प्रामुख्याने Cu + आणि Cu2 + म्हणून आढळतात. जीवशास्त्रीय प्रणालींमध्ये, 2-व्हॅलेंट ऑक्सिडेशन स्टेट - सीयू 2 + प्रबल होते. लॅटिन नाव "कप्रम" हे एस सिप्रियम पासून प्राप्त झाले आहे "बेट बेटातून सायप्रस“, कुठे तांबे प्राचीन काळात काढले होते. मातीत, शोध काढूण घटक बहुधा सल्फाइड, आर्सेनेट, क्लोराईड आणि कार्बोनेट. उत्कृष्ट औष्णिक आणि विद्युतीय चालकता यामुळे तांबे अभियांत्रिकीमध्ये 50% पेक्षा जास्त नळ आणि हीटिंगमध्ये वापरला जातो. रासायनिक दृष्टिकोनातून याचा उपयोग उत्प्रेरक (रासायनिक अभिक्रियेचा प्रवेगक) म्हणून केला जातो. EU च्या निर्देशानुसार केवळ तांबे कार्बोनेट, सायट्रेट, ग्लुकोनेट, सल्फेट आणि तांबे लाइसिन जटिल पोषण उद्देशाने वापरले जाऊ शकते. याव्यतिरिक्त, “आवश्यक तेवढे थोडे, शक्य तितके कमी” नियमानुसार काही तांबे संयुगे अ‍ॅडिटिव्ह म्हणून परवानगी आहे - लॅट. : क्वांटम सेट्स, क्यूएस - उदाहरणार्थ, कोलोरिएफल्स आणि क्लोरोफिलिन्सचे कॉपर-युक्त कॉम्प्लेक्स फूड कलरेंट ई 141 म्हणून निर्देशित निर्देशानुसार.

bioavailability

च्या दरामध्ये बदल घडवून आणून विविध आहारातील घटक तांबे चयापचयवर प्रभाव पाडण्यास सक्षम आहेत शोषण, उत्सर्जन आणि वितरण शरीरातील क्यूचा. उदाहरणार्थ, एकाच वेळी सेवन करणे व्हिटॅमिन सी (एस्कॉर्बिक acidसिड), काही अमिनो आम्ल, ग्लुकोज पॉलिमर, प्रथिने, फ्यूमरिक acidसिड - फ्युमरेट -,ऑक्सॅलिक acidसिड - ऑक्सलेट - आणि इतर सेंद्रिय .सिडस्, जसे साइट्रेट, मालेट आणि दुग्धशर्करा, तांबे प्रोत्साहित करते शोषण. एस्कॉर्बिक acidसिड क्यू 2 + घन + आणि कमी करण्यासाठी कमी करण्यास सक्षम आहे शोषणच्या अत्यावश्यक एकाग्रता आहारातील फायबर, कॅल्शियम, फॉस्फेट, झिंक, लोखंड, मोलिब्डेनम, कॅडमियम, दुसरीकडे, सल्फाइड आणि फायटेट्स किंवा फायटिक acidसिड तांबेचे शोषण कमी करते. त्याचे परिणाम खूप स्पष्ट आहेत लोखंड आणि झिंक. नंतरचे ट्रेस घटक करू शकतात आघाडी, एकीकडे, इंट्रोसाइट्समध्ये क्यू वाहतुकीस प्रतिबंधित करण्यासाठी - लहान आतड्यांसंबंधी पेशी श्लेष्मल त्वचा किंवा श्लेष्मल त्वचा - आणि दुसरीकडे, श्लेष्मल रस्ता दरम्यान स्टोरेज प्रोटीन मेटालोथियोनिनला इंट्रासेल्युलर बंधनकारक. हे एकीकडे सेलच्या क्यु ओव्हरलोडला प्रतिबंधित करते आणि क्यू बासोलेट्रल एंटरोसाइट झिल्लीपर्यंत पोचवते आणि अशा प्रकारे क्यू दुसर्‍या बाजूला रक्तप्रवाहात प्रवेश करते. त्याचप्रमाणे, उच्च-डोस प्रशासन of अँटासिडस् किंवा पेनिसिलिनचा तांबेपुरवठ्यावर नकारात्मक प्रभाव पडतो.

शोषण

कॉपर मुक्त आयनऐवजी अन्न आणि जीवनात बाउंड फॉर्ममध्ये उपस्थित आहे. त्याचे खास इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशन आहे, ज्यामुळे ते बायोकेमिकली महत्त्वपूर्ण संयुगे, जसे की जटिल बंध तयार करण्यास अनुमती देते. प्रथिनेकॉपर मोठ्या प्रमाणात शोषले जाते पोट आणि वरच्या छोटे आतडे (ग्रहणी). शोषण दर अन्न रचनांवर जोरदारपणे अवलंबून असल्याने, ते 35 ते 70% दरम्यान बदलते. इतर लेखक ते कॉपर सामग्रीवर अवलंबून 20 आणि 50% दरम्यान असल्याचे नमूद करतात आहार. पासून आईचे दूध, 75% तांबे शोषले जातात, तर गायीच्या दुधापासून, केवळ 23% शोषले जातात. कारण गायीतील क्यू आहे दूध केसिनला बांधलेले आहे, एक खरखरीत कोगुलेटिंग प्रोटीन जे पचन करणे कठीण आहे. एक नियम म्हणून, महिला दूध, ०. mg मिलीग्राम / लीवर गायीच्या तुलनेत बरेच तांबे असतात दूध, ज्यामध्ये केवळ ०.० mg मिलीग्राम / एल कॉपर पातळी असते. आतड्यांसंबंधी शोषण आणि उत्सर्जन समायोजित करून कॉपर पातळी नियमित केली जाते. तांब्याच्या कमतरतेमध्ये शोषण्याचे प्रमाण वाढविले जाते, तर तांबे वाढल्यास, झिंककिंवा लोखंड पुरवठा, पुढील क्यु अप्टेक किंवा उत्सर्जन अनुक्रमे कमी किंवा अवरोधित केले गेले आहे.क्युपर शोषण हे ड्युअल गतिजच्या आधारावर स्पष्ट केले जाऊ शकते. कमी एकाग्रतेत, तांबे ब्रशच्या बॉर्डर झिल्लीच्या एंटरोसाइट्समध्ये शोषला जातो छोटे आतडे सक्रिय, म्हणजेच, ऊर्जा-निर्भर, टिकाऊ वाहतूक यंत्रणाद्वारे.अधिक एकाग्रतेवर, निष्क्रीय प्रसरण वर्चस्व मिळवते, म्हणजे दिशेने एन्ट्रोसाइट पडदाद्वारे वाहतूक. एकाग्रता कोणत्याही ऊर्जेचा पुरवठा तसेच झिल्लीच्या वाहतुकीशिवाय ग्रेडियंट प्रथिने. झिल्ली वाहतूक प्रथिने - वाहक-मध्यस्थी वाहतूक - तांबे उचलण्याची यंत्रणा अद्याप स्पष्टपणे स्पष्ट केलेली नाही. तथापि, हे स्पष्ट आहे की झिंब आणि लोह शोषणात गुंतलेली झिल्ली वाहतूक प्रथिने डीसीटी -1 देखील आतड्यांसंबंधी तांबे शोषण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे. जस्त आणि लोह तसेच तांबे आणि इतर धातूंनी डीसीटी -1 चा वापर केला आहे ही वस्तुस्थिती अत्यंत कठोर परिस्थितीत या आयनांचा वैराग्य स्पष्ट करते. जेव्हा पुरवठा कायमचा जास्त असतो, तेव्हा तांब्याचा भाग श्लेष्मल त्वचा च्या पेशी छोटे आतडे मेटॅलोथिओनिनला बांधील आहे, जे साइटोप्लाझममध्ये स्थानिकीकृत आहे. हे प्रथिने शोषलेले तांबे साठवते आणि ते मध्ये सोडते रक्त फक्त जेव्हा आवश्यक असेल तेव्हा. याव्यतिरिक्त, ते जादा तांबे डिटॉक्सिफाई करू शकते, जे अन्यथा निर्मितीला उत्प्रेरित करण्यास सक्षम असेल ऑक्सिजन रॅडिकल्स. एमएनके-एटीपीस, एक संपृक्त कॅरियर सिस्टम, बॅसोलेट्रल एंटरोसाइट पडदामधून रक्ताच्या प्रवाहात घन हस्तांतरण करण्यास जबाबदार आहे. तथापि, अर्भकांमध्ये, तांबे प्रसारामुळे शोषून घेतला जातो आणि क्वचितच संतृप्त कोट्रान्सपोर्टमध्ये पाणी.

वाहतूक आणि संचय

अवशोषित तांबे मध्ये बांधलेले आहे रक्त प्लाझ्मा प्रथिने अल्बमिन आणि ट्रान्सक्युप्रिन आणि अणु-आम्ल हिस्टीडाइन सारख्या कमी-आण्विक-वजन असलेल्या लिगॅन्ड्सपर्यंत. ट्रान्सक्युप्रिन एक विशिष्ट क्यू ट्रान्सपोर्ट प्रोटीनचे प्रतिनिधित्व करते आणि तांबेपेक्षा त्यापेक्षा जास्त आकर्षण असते अल्बमिन.प्लाज्मा क्यू पातळी सामान्य परिस्थितीत 0.5-1.5 µg / मिली आहे आणि पुरुषांपेक्षा स्त्रियांमध्ये 10% जास्त आहेत. अन्नाचे सेवनदेखील करू शकत नाही उपवास प्लाझ्मा क्यू पातळीवर परिणाम करते. अद्याप अस्पष्ट कारणांच्या कारणास्तव, प्लाझ्मा क्यू पातळीच्या शेवटी जवळजवळ दुप्पट होते गर्भधारणा किंवा घेतल्यानंतर गर्भ निरोधक (गर्भ निरोधक गोळ्या). सीरम कॉपरची पातळी येथे वाढली आहे:

  • संक्रमण
  • ग्लोमेरुलोनेफ्रायटिस - डायलनिसिसची आवश्यकता असलेल्या तीव्र मूत्रपिंडाच्या अपयशाचे मुख्य कारण म्हणून मूत्रपिंडाच्या कॉर्पसल्स (ग्लोमेरुली) चे एक दाह, सामान्यत: स्वयम्यून
  • मायोकार्डियल इन्फ्रक्शन (हृदयविकाराचा झटका)
  • थायरोटॉक्सिकोसिस - संकट वाढवणे हायपरथायरॉडीझम (हायपरथायरॉईडीझम), जी त्याच्या लक्षणांमुळे तीव्रतेने जीवघेणा आहे.
  • ल्यूपस एरिथेमाटोसस - कोलेजेन्सेसच्या गटामधून सिस्टमिक ऑटोम्यून रोग.
  • बिलीरी सिरोसिस - तीव्र यकृत आजारामुळे लहान लोकांचा विकास कमी होतो पित्त मध्ये नलिका यकृत आणि शेवटी सिरोसिस.
  • तीव्र रक्ताचा - च्या ट्यूमर रोग रक्त पेशी, ज्यामध्ये एक चेक न केलेले गुणाकार आहे ल्युकोसाइट्स (पांढऱ्या रक्त पेशी).
  • अप्लास्टिक अशक्तपणा - अशक्तपणाचे विशेष प्रकार (अशक्तपणा), जिथे अधिग्रहित झाल्यामुळे सर्व रक्तपेशींची संख्या कमी होते. अस्थिमज्जा अप्लासिया
  • एस्ट्रोजेनचा प्रशासन

घटलेल्या क्यू प्लाझ्माची पातळी कमी होते, उदाहरणार्थ, क्वाशीओर्कोर रोगात, प्रथिनेचा एक प्रकार कुपोषण. निश्चिततेच्या अंडरस्प्लीमुळे अत्यावश्यक अमीनो idsसिडस्, रक्तामध्ये अल्बबिन (हायपोअल्युबॅमेनिमिया) कमी होतो आणि अशा प्रकारे कोलायड ऑस्मोटिक प्रेशरमध्ये कमी होते. परिणामी, ऊतक द्रवपदार्थ - विशेषत: ओटीपोटात प्रदेशात - शिरासंबंधीच्या केशिकामध्ये पुन्हा सोडू शकत नाही. ट्रान्सस्क्युप्रिन, अल्बमिन, आणि पोर्टलमार्गे हिस्टीडाइन वाहतूक तांबे शिरा (व्हिना पोर्ट) वर यकृत, जे ते hCtr1 कॅरियरद्वारे नेते. यकृत हा तांबे चयापचय मध्यवर्ती अवयव आहे आणि जीवातील सर्वात महत्वाचा तांबे स्टोअर आहे. हेपेटोसाइट्स (यकृताच्या पेशी) मध्ये, तांबे अर्धवट साठविला जातो, ज्याला सायटोसोलिक ट्रान्सपोर्ट प्रोटीन द्वारा चॅपेरोन नावाच्या विशिष्ट उपकेंद्रित कंपार्टमेंट्सकडे निर्देशित केले जाते, आणि तांबे-अवलंबित मध्ये समाविष्ट केले जाते. एन्झाईम्स, जसे की कॅरुलोप्लॅस्मीन, सायट्रोक्रोम सी ऑक्सिडेस किंवा सुपर ऑक्साईड डिसम्युटेज. विशिष्ट महत्त्व म्हणजे प्लाझ्मा प्रोटीन कॅरुलोप्लाझिन. हे एंजाइम फंक्शन आणि तांबेसाठी विशिष्ट बंधनकारक आणि वाहतूक कार्य दोन्ही प्रदर्शित करते. फेरॉक्सीडेस प्रथम म्हणून, एकीकडे दिवाळखोर ते क्षुल्लक लोहाच्या ज्वलनासाठी आणि लोखंडाच्या प्लाझ्माला जोडण्यासाठी एंजाइम आवश्यक आहे. हस्तांतरण दुसर्‍या बाजूला. तांबेचा भाग गोल्गी उपकरणामध्ये स्थानिकीकृत तांबे-बंधनकारक एटीपीसेद्वारे कॅरुलोप्लॅस्मीन संश्लेषणाच्या वेळी एंझाइममध्ये समाविष्ट केला जातो आणि क्यू-केरुलोप्लॅस्मीनच्या रूपात यकृतद्वारे पुन्हा रक्तामध्ये सोडला जातो. हेपेटोसाइट्स मेटालोथिओनिनमध्ये साठवले जातात. प्लाझ्मामध्ये कॅरुलोप्लाझिनला बांधलेले तांबे आवश्यकतेनुसार जीवातील विविध अवयव आणि ऊतींमध्ये वितरीत केले जातात. सेल्युलर अपटेक झिल्ली-बद्ध क्यू रीसेप्टर्सद्वारे होते. कॉपर लोह आणि जस्त नंतर जीवातील तिसरी सर्वात प्रचलित ट्रेस मेटल आहे, ज्याची शरीर सामग्री 80-100 मिलीग्राम असते. तांबेची सर्वाधिक प्रमाण मुख्यत्वे यकृत (15%) आणि मध्ये आढळते मेंदू (10%), त्यानंतर हृदय आणि मूत्रपिंड. स्नायू (40%) आणि सांगाडा (20%) एकूण सामग्रीपैकी निम्मे आहे. एकूण तांबे सामग्रीपैकी फक्त 6% द्रव सीरममध्ये आढळतात. त्यापैकी सुमारे 80 ते 95% क्यू कॅरुलोप्लाझमीन.क्यूच्या रूपात आहे वितरण गर्भ आणि नवजात मुलांमध्ये प्रौढांपेक्षा वेगळे असते. जन्माच्या वेळी, यकृत आणि प्लीहा शरीराच्या अर्ध्या भागाची यादी तयार करा. शेवटी, नवजात मुलांच्या यकृतामध्ये 3-10 पट जास्त घन आहे एकाग्रता प्रौढांपेक्षा हे यकृत साठे शारीरिकदृष्ट्या सामान्य असतात आणि पहिल्या काही महिन्यांत बाळाला तांबेच्या कमतरतेपासून वाचवतात.

उत्सर्जन

शोषण व्यतिरिक्त, घन होमिओस्टॅसिस किंवा क्यूची देखभाल करण्यासाठी उत्सर्जन हा सर्वात महत्त्वपूर्ण नियामक चल आहे. शिल्लक शरीरात. सुमारे 80% जास्त तांबे उत्सर्जित होतो पित्त विष्ठा सह. या हेतूसाठी, शोध काढूण घटक अनुक्रमे हेपॅटोसाइट्स आणि प्लाझ्मा मधील क्यू-मेटॅलोथायोनिन कंपाऊंड कडून लिसोसोमल बिघाडाद्वारे सोडला जातो आणि त्यांच्या कॅनिल्युलर झिल्लीला क्यू-बाइंडिंग एटीपीस किंवा ग्लूटाथिओनच्या समांतर जोडला जातो. जीएसएच) जीएसएच-आधारित ट्रान्सपोर्टरला अशा प्रकारे, तांबे मध्ये सोडले जातात पित्त आणि प्रोटीनच्या सहकार्याने स्टूलमध्ये उत्सर्जित होते, पित्त idsसिडस्आणि अमिनो आम्ल.15% जास्त तांबे आतड्यांसंबंधी भिंत ओलसरमध्ये लपविला जातो आणि स्टूलमध्ये देखील काढून टाकला जातो. मूत्रमध्ये केवळ 2-4% मूत्रमार्गामध्ये उत्सर्जित होते. ट्यूबलर दोषात, मूत्र असलेल्या मूत्रपिंडांद्वारे होणारे नुकसान लक्षणीय वाढू शकते. द्वारे तांबे तोटा त्वचा व्हेरिएबल आहेत आणि सरासरी 0.34 मिलीग्राम / दि. तांबे एक फारच लहान प्रमाणात आतड्यातून जीवात परत येतो एंटरोहेपॅटिक अभिसरण किंवा रीबॉर्स्बर्ड आहे.