सूक्ष्म पोषक तत्वों का अवशोषण और परिवहन

सूक्ष्म पोषक तत्वों का अवशोषण और परिवहन इस बात से संबंधित है कि विटामिन, खनिज और सूक्ष्म तत्व आंतों के उपकला (intestinal epithelium) को कैसे पार करते हैं, परिसंचरण में प्रवेश करते हैं, और ऊतकों तक पहुंचाए जाते हैं। किसी अंतर्ग्रहण किए गए सूक्ष्म पोषक तत्व का वह अंश जो शरीर के लिए उपलब्ध हो जाता है - उसकी जैवउपलब्धता (bioavailability) - पोषक तत्व के रासायनिक रूप, खाद्य मैट्रिक्स, अन्य आहार घटकों के साथ अंतःक्रियाओं और शारीरिक विनियमन पर निर्भर करता है, जिससे अवशोषण पोषण स्थिति का एक महत्वपूर्ण निर्धारक बन जाता है।

Definition

सूक्ष्म पोषक तत्वों का अवशोषण और परिवहन उन प्रक्रियाओं का समूह है जिनके द्वारा आहार संबंधी विटामिन, खनिज और सूक्ष्म तत्व आंतों के उपकला के माध्यम से अवशोषित होते हैं, रक्त में बंधन या वाहक प्रोटीन द्वारा ले जाए जाते हैं, और ऊतकों में वितरित होते हैं, साथ ही विनियमन और आहार संबंधी कारक जो उनकी जैवउपलब्धता निर्धारित करते हैं।

Scope

यह विषय सूक्ष्म पोषक तत्वों के अवशोषण की साझा शरीर क्रिया विज्ञान को शामिल करता है: वसा-घुलनशील बनाम जल-घुलनशील अवशोषण मार्ग, विशिष्ट और सुगम परिवहन तंत्र, संतुलन बनाए रखने के लिए अवशोषण का विनियमन, वाहक और भंडारण प्रोटीन की भूमिका, और आहार संबंधी कारक जो जैवउपलब्धता को बढ़ाते या बाधित करते हैं। यह इन प्रक्रियाओं को जैव रासायनिक रूप से मानता है और नैदानिक मार्गदर्शन नहीं है।

Core questions

• कौन से मार्ग और ट्रांसपोर्टर आंत के पार विभिन्न सूक्ष्म पोषक तत्वों के अवशोषण में मध्यस्थता करते हैं?
• लौह जैसे विनियमित पोषक तत्वों के शरीर के भंडार को सीमा के भीतर रखने के लिए अवशोषण को कैसे विनियमित किया जाता है?
• कौन से आहार और मेजबान कारक सूक्ष्म पोषक तत्वों की जैवउपलब्धता को बढ़ाते या बाधित करते हैं?

Key concepts

• जैवउपलब्धता
• मिसेल और काइलोमाइक्रोन के माध्यम से वसा-घुलनशील अवशोषण
• जल-घुलनशील पोषक तत्वों का वाहक-मध्यस्थता और सक्रिय परिवहन
• विनियमित अवशोषण और हेप्सिडिन-फेरोपोर्टिन अक्ष
• वाहक और भंडारण प्रोटीन (ट्रांसफरिन, फेरिटिन)
• बढ़ाने वाले और अवरोधक (फाइटेट, विटामिन सी, कैल्शियम)
• आंतरिक कारक और विटामिन बी12 का अवशोषण

Mechanisms

वसा-घुलनशील विटामिन आहार लिपिड के साथ मिश्रित मिसेल (mixed micelles) में पायसीकृत होते हैं, एंटरोसाइट्स (enterocytes) द्वारा अवशोषित होते हैं, और लसीका परिवहन के लिए काइलोमाइक्रोन (chylomicrons) में पैक किए जाते हैं, जबकि अधिकांश जल-घुलनशील विटामिन विशिष्ट वाहक-मध्यस्थता या सक्रिय-परिवहन प्रणालियों का उपयोग करते हैं, और विटामिन बी12 को इलियम (ileum) में रिसेप्टर-मध्यस्थता अवशोषण के लिए आंतरिक कारक (intrinsic factor) की आवश्यकता होती है। सूक्ष्म तत्व अवशोषण अक्सर शरीर की आवश्यकता के अनुसार विनियमित होता है: आहार संबंधी लौह को कम किया जाता है और एपिकल झिल्ली (apical membrane) के पार ले जाया जाता है, फिर या तो फेरिटिन (ferritin) के रूप में संग्रहीत किया जाता है या फेरोपोर्टिन (ferroportin) के माध्यम से परिसंचरण में निर्यात किया जाता है, जहां ट्रांसफरिन (transferrin) इसे ऊतकों तक ले जाता है। प्रणालीगत लौह संतुलन हेप्सिडिन (hepcidin) द्वारा निर्धारित होता है, जो फेरोपोर्टिन को नियंत्रित करता है और इस प्रकार आंतों के अवशोषण और भंडारण से लौह की रिहाई दोनों को नियंत्रित करता है (Hentze, 2010; Ganz, 2011)। जैवउपलब्धता को रासायनिक रूप और आहार संबंधी बढ़ाने वाले और अवरोधक (enhancers and inhibitors) द्वारा और आकार दिया जाता है जो अवशोषण को बढ़ावा या बाधित करते हैं।

Clinical relevance

बिगड़ा हुआ अवशोषण कई पोषण संबंधी कमियों की व्याख्या करता है जो पर्याप्त सेवन के बावजूद होती हैं, जैसे कि आंतरिक कारक की कमी होने पर विटामिन बी12 की कमी, या वसा-कुअवशोषण (fat-malabsorption) की स्थिति में वसा-घुलनशील विटामिन की कमी, जबकि अनियमित लौह अवशोषण लौह की कमी और अतिभार (overload) दोनों का आधार है (Ganz, 2011)। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए इन तंत्रों का वर्णन करती है और नैदानिक या उपचार संबंधी सिफारिशें प्रदान नहीं करती है।

Evidence & guidelines

जैवउपलब्धता संबंधी विचार यह बताते हैं कि आहार संबंधी संदर्भ सेवन (dietary reference intakes) कैसे निर्धारित किए जाते हैं और खाद्य संरचना की व्याख्या कैसे की जाती है, और एकीकृत यांत्रिक विवरण मानक पोषण संदर्भ ग्रंथों (Ross et al., 2014) में पाए जाते हैं।

History

सूक्ष्म पोषक तत्वों के अवशोषण की समझ महत्वपूर्ण शारीरिक खोजों के माध्यम से आगे बढ़ी, जिसमें विटामिन बी12 के अवशोषण के लिए आवश्यक आंतरिक कारक की पहचान और लौह परिवहन और भंडारण प्रोटीन का लक्षण वर्णन शामिल है। आणविक युग ने विशिष्ट झिल्ली ट्रांसपोर्टरों की पहचान की और, 2000-2001 में, हार्मोन हेप्सिडिन की खोज की, जिसने लौह समस्थिति (iron homeostasis) को अवशोषण-विनियमित प्रणाली के रूप में फिर से परिभाषित किया (Ganz, 2011)।

Debates

आहार संबंधी जैवउपलब्धता का कितनी सटीकता से अनुमान लगाया जा सकता है?

क्योंकि अवशोषण रासायनिक रूप, खाद्य मैट्रिक्स और परस्पर क्रिया करने वाले आहार घटकों पर निर्भर करता है, किसी सूक्ष्म पोषक तत्व के वास्तव में अवशोषित होने वाले अंश का अनुमान अनिश्चित और संदर्भ-निर्भर रहता है, जिससे सेवन को स्थिति में अनुवाद करना जटिल हो जाता है।

Seminal works

• hentze-2010-abt
• ganz-2011

Frequently asked questions

जैवउपलब्धता क्या है?

जैवउपलब्धता किसी अंतर्ग्रहण किए गए सूक्ष्म पोषक तत्व का वह अनुपात है जो वास्तव में शरीर द्वारा उपयोग के लिए अवशोषित और उपलब्ध कराया जाता है, जो रासायनिक रूप और आहार संदर्भ के आधार पर उपभोग की गई मात्रा से बहुत कम हो सकता है।

पर्याप्त आहार सेवन के बावजूद कमी क्यों हो सकती है?

अवशोषण आवश्यक कारकों की कमी (जैसे विटामिन बी12 के लिए आंतरिक कारक), वसा-घुलनशील विटामिन के लिए वसा के कुअवशोषण, या आहार संबंधी अवरोधकों द्वारा बाधित हो सकता है, इसलिए केवल सेवन ही पर्याप्त स्थिति की गारंटी नहीं देता है।