सूक्ष्म पोषक तत्व जैव रसायन और कार्य
सूक्ष्म पोषक तत्व जैव रसायन विटामिन और आवश्यक खनिजों तथा सूक्ष्म तत्वों का अध्ययन करता है जिनकी शरीर को कम मात्रा में आवश्यकता होती है, और वे जैव रासायनिक भूमिकाएँ जो वे एंजाइम सहकारक, हार्मोन अग्रदूत, एंटीऑक्सिडेंट और संरचनात्मक घटकों के रूप में निभाते हैं। यद्यपि केवल मिलीग्राम या माइक्रोग्राम मात्रा में आवश्यक होते हैं, सूक्ष्म पोषक तत्व चयापचय के लिए अपरिहार्य हैं, और उनकी कमी और उनकी अधिकता दोनों के जैव रासायनिक और नैदानिक परिणाम होते हैं।
Definition
सूक्ष्म पोषक तत्व आहार विटामिन और आवश्यक खनिज तथा सूक्ष्म तत्व होते हैं जिनकी सामान्य वृद्धि, चयापचय और शारीरिक कार्य के लिए कम मात्रा में आवश्यकता होती है; सूक्ष्म पोषक तत्व जैव रसायन उनकी संरचनाओं, चयापचय भूमिकाओं, समस्थिति विनियमन और असंतुलन के परिणामों का अध्ययन है।
Scope
यह क्षेत्र पाठक को सूक्ष्म पोषक तत्वों के रसायन विज्ञान, चयापचय कार्यों, सेवन आवश्यकताओं और विनियमन से परिचित कराता है। यह क्षेत्र को वसा-घुलनशील और जल-घुलनशील विटामिनों, खनिजों और सूक्ष्म तत्वों के चयापचय, सूक्ष्म पोषक तत्वों के अवशोषण और परिवहन के साझा शरीर विज्ञान, और कमी या विषाक्तता से उत्पन्न होने वाले विकारों में समूहित करता है। यह सूक्ष्म पोषक तत्वों को नैदानिक प्रबंधन मार्गदर्शन के बजाय पोषण जैव रसायन में एक विषय के रूप में मानता है।
Sub-topics
Core questions
- मानव चयापचय में व्यक्तिगत विटामिन और सूक्ष्म तत्व कौन से जैव रासायनिक कार्य करते हैं?
- समस्थिति बनाए रखने के लिए सूक्ष्म पोषक तत्वों के अवशोषण, वितरण और भंडारण को कैसे विनियमित किया जाता है?
- कमी और विषाक्तता कैसे उत्पन्न होती है, और वे जैव रासायनिक रूप से कैसे परिलक्षित होती हैं?
- सूक्ष्म पोषक तत्वों के लिए आहार संबंधी आवश्यकताएं और संदर्भ सेवन कैसे प्राप्त किए जाते हैं?
Key concepts
- एंजाइम सहकारक और सहएंजाइम अग्रदूत के रूप में विटामिन
- वसा-घुलनशील बनाम जल-घुलनशील घुलनशीलता वर्ग
- आवश्यक खनिज और सूक्ष्म तत्व
- अवशोषण और भंडारण का समस्थितिक विनियमन
- जैव उपलब्धता और पोषक तत्व परस्पर क्रिया
- कमी और विषाक्तता (अधिकता) की स्थितियाँ
- आहार संदर्भ सेवन और स्थिति के बायोमार्कर
Mechanisms
सूक्ष्म पोषक तत्व कुछ आवर्ती जैव रासायनिक रणनीतियों के माध्यम से कार्य करते हैं। कई बी विटामिन सहएंजाइमों में परिवर्तित हो जाते हैं जो कार्बोहाइड्रेट, अमीनो-एसिड और ऊर्जा चयापचय में भाग लेते हैं; लौह, जस्ता, तांबा और सेलेनियम जैसे सूक्ष्म धातु एंजाइम सक्रिय स्थलों पर बंधे होते हैं जहाँ वे उत्प्रेरण, रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं या ऑक्सीजन परिवहन को सक्षम करते हैं; वसा-घुलनशील विटामिन हार्मोन-जैसे सिग्नलिंग अणुओं (विटामिन डी), एंटीऑक्सिडेंट (विटामिन ई), या पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन (विटामिन के) में सहकारकों के रूप में कार्य करते हैं। क्योंकि कई सूक्ष्म पोषक तत्वों की अधिकता हानिकारक होती है, शरीर उन्हें समस्थितिक रूप से विनियमित करता है, विशेष रूप से लौह के लिए, जहाँ प्रणालीगत संतुलन उत्सर्जन के बजाय हेप्सिडिन-फेरोपोर्टिन अक्ष द्वारा नियंत्रित होता है (Hentze, 2010)।
Clinical relevance
सूक्ष्म पोषक तत्व की स्थिति दुनिया भर में पोषण-संबंधी बीमारियों का एक बड़ा हिस्सा है, और जैव रसायन को समझना यह समझाने में मदद करता है कि कमी से विशिष्ट सिंड्रोम क्यों उत्पन्न होते हैं और कुछ सूक्ष्म पोषक तत्व अधिकता में विषाक्त क्यों होते हैं (Black, 2008)। यह क्षेत्र संदर्भ और शिक्षा के लिए इन स्थितियों के जैव रासायनिक आधार का वर्णन करता है; यह खुराक, पूरकता या व्यक्तिगत नैदानिक सलाह का स्रोत नहीं है।
Epidemiology
लौह, विटामिन ए, आयोडीन और जस्ता की कमी विश्व स्तर पर कुपोषण के सबसे प्रचलित रूपों में से हैं और विशेष रूप से निम्न और मध्यम आय वाले देशों में महिलाओं और छोटे बच्चों में रुग्णता और मृत्यु दर में पर्याप्त योगदान करती हैं (Black, 2008)। विशिष्ट कमियों का विस्तृत वितरण कमी-और-विषाक्तता विषय में संबोधित किया गया है।
Evidence & guidelines
सूक्ष्म पोषक तत्वों के लिए संदर्भ सेवन विशेषज्ञ निकायों जैसे इंस्टीट्यूट ऑफ मेडिसिन द्वारा आहार संदर्भ सेवन ढांचे के माध्यम से स्थापित किए जाते हैं, जो आवश्यकताओं और सहनीय ऊपरी सेवन स्तरों को परिभाषित करता है (IOM, 2006)। सूक्ष्म पोषक तत्व जैव रसायन के व्यापक उपचार मानक पोषण पाठ्यपुस्तकों में पाए जाते हैं (Ross et al., 2014)।
History
सूक्ष्म पोषक तत्व की अवधारणा बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में इस मान्यता के रूप में उभरी कि स्कर्वी, बेरीबेरी, रिकेट्स और पेलाग्रा जैसी बीमारियाँ विषाक्त पदार्थों या संक्रमण के कारण नहीं बल्कि विशिष्ट आहार कारकों की अनुपस्थिति के कारण होती थीं, जिससे विटामिनों के अलगाव और नामकरण का मार्ग प्रशस्त हुआ। समानांतर कार्य ने लौह, आयोडीन और बाद में जस्ता और सेलेनियम जैसे सूक्ष्म तत्वों की अनिवार्यता स्थापित की, जिससे सूक्ष्म पोषक तत्वों को पोषण जैव रसायन के भीतर एक विशिष्ट क्षेत्र के रूप में समेकित किया गया।
Related topics
Seminal works
- black-2008
- hentze-2010
- iom-dri-2006
Frequently asked questions
- मैक्रोन्यूट्रिएंट और माइक्रोन्यूट्रिएंट में क्या अंतर है?
- मैक्रोन्यूट्रिएंट्स (कार्बोहाइड्रेट, वसा, प्रोटीन) ऊर्जा प्रदान करते हैं और ग्राम मात्रा में आवश्यक होते हैं, जबकि माइक्रोन्यूट्रिएंट्स (विटामिन, खनिज और सूक्ष्म तत्व) केवल मिलीग्राम या माइक्रोग्राम मात्रा में आवश्यक होते हैं और मुख्य रूप से सहकारक, नियामक और संरचनात्मक तत्वों के रूप में कार्य करते हैं न कि ईंधन के रूप में।
- सूक्ष्म पोषक तत्व अधिकता में हानिकारक क्यों हो सकते हैं?
- कई सूक्ष्म पोषक तत्वों की एक सीमित सुरक्षित सीमा होती है; क्योंकि शरीर के पास उनमें से कुछ को उत्सर्जित करने के सीमित साधन होते हैं, आवश्यकताओं से काफी अधिक सेवन विषाक्तता का कारण बन सकता है, यही कारण है कि संदर्भ ढांचे पर्याप्त सेवन और सहनीय ऊपरी सीमा दोनों को परिभाषित करते हैं।