प्रोटीन और अमीनो एसिड का अवशोषण

प्रोटीन और अमीनो एसिड का अवशोषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा आहार प्रोटीन, जो गैस्ट्रिक और अग्नाशयी प्रोटीज तथा ब्रश बॉर्डर पेप्टिडेस द्वारा टूट जाता है, मुक्त अमीनो एसिड और छोटे पेप्टाइड के रूप में छोटी आंत के उपकला (epithelium) द्वारा अवशोषित किया जाता है। आंत न केवल एकल अमीनो एसिड बल्कि डि- और ट्राइपेप्टाइड को भी अवशोषित करती है, जिसके लिए एक विशिष्ट, व्यापक रूप से विशिष्ट पेप्टाइड ट्रांसपोर्टर का उपयोग किया जाता है।

Definition

प्रोटीन और अमीनो एसिड का अवशोषण आहार प्रोटीन के लुमिनल प्रोटीज और ब्रश बॉर्डर पेप्टिडेस द्वारा पाचन के बाद, छोटी आंत के एंटरोसाइट्स द्वारा मुक्त अमीनो एसिड और डि- और ट्राइपेप्टाइड का ट्रांसएपिथेलियल (transepithelial) अवशोषण है।

Scope

यह प्रविष्टि प्रोटीन के अमीनो एसिड और छोटे पेप्टाइड में पाचन और उन झिल्ली ट्रांसपोर्टरों को शामिल करती है जो इन उत्पादों को एंटरोसाइट (enterocyte) में ले जाते हैं। यह सोडियम-युग्मित और विनिमय अमीनो-एसिड वाहकों के परिवारों और प्रोटॉन-युग्मित पेप्टाइड ट्रांसपोर्टर का वर्णन करती है। यह सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान का एक संदर्भ विवरण है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन।

Core questions

• आहार प्रोटीन को अवशोषित करने योग्य अमीनो एसिड और पेप्टाइड में कैसे पचाया जाता है?
• कौन से ट्रांसपोर्टर अमीनो एसिड को एंटरोसाइट के पार ले जाते हैं और वे कैसे ऊर्जावान होते हैं?
• आंत मुक्त अमीनो एसिड के साथ-साथ छोटे पेप्टाइड को क्यों अवशोषित करती है?
• अमीनो एसिड और पेप्टाइड हाइड्रोलिसिस के उत्पाद रक्त में कोशिका से बाहर कैसे निकलते हैं?

Key concepts

• एंडोपेप्टिडेस और एक्सोपेप्टिडेस (पेप्सिन, ट्रिप्सिन, काइमोट्रिप्सिन, कार्बोक्सीपेप्टिडेस)
• ब्रश बॉर्डर पेप्टिडेस (अमीनोपेप्टिडेस, डिपेप्टिडेस)
• सोडियम-युग्मित अमीनो-एसिड ट्रांसपोर्टर (जैसे, B0AT1)
• अमीनो-एसिड एक्सचेंजर्स (एंटीपोर्टर)
• प्रोटॉन-युग्मित पेप्टाइड ट्रांसपोर्टर PepT1
• अवशोषित पेप्टाइड का इंट्रासेलुलर हाइड्रोलिसिस
• बेसोलेटरल अमीनो-एसिड बहिर्वाह

Mechanisms

गैस्ट्रिक पेप्सिन और अग्नाशयी एंडोपेप्टिडेस तथा एक्सोपेप्टिडेस आहार प्रोटीन को मुक्त अमीनो एसिड और छोटे ओलिगोपेप्टाइड के मिश्रण में कम कर देते हैं; ब्रश बॉर्डर पेप्टिडेस इन्हें आगे अमीनो एसिड और डि- तथा ट्राइपेप्टाइड में काटते हैं। मुक्त अमीनो एसिड को एपिकल झिल्ली (apical membrane) के पार ट्रांसपोर्टरों के एक समूह द्वारा अवशोषित किया जाता है जिनकी सब्सट्रेट विशिष्टताएँ ओवरलैप करती हैं, जिनमें से कई अमीनो-एसिड के प्रवेश को बेसोलेटरल Na+/K+-ATPase द्वारा बनाए गए आंतरिक सोडियम ग्रेडिएंट से जोड़ते हैं, जबकि एक्सचेंजर्स एक अमीनो एसिड के अवशोषण को दूसरे के बहिर्वाह से जोड़ते हैं। डि- और ट्राइपेप्टाइड को प्रोटॉन-युग्मित ट्रांसपोर्टर PepT1 द्वारा अवशोषित किया जाता है, जो पेप्टाइड के प्रवेश को चलाने के लिए ब्रश बॉर्डर पर आंतरिक रूप से निर्देशित प्रोटॉन ग्रेडिएंट का उपयोग करता है; एक बार अंदर जाने पर, अधिकांश पेप्टाइड साइटोसोलिक पेप्टिडेस द्वारा मुक्त अमीनो एसिड में हाइड्रोलाइज्ड हो जाते हैं। अमीनो एसिड फिर बेसोलेटरल झिल्ली के पार सुविधाप्रद और विनिमय वाहकों के माध्यम से पोर्टल रक्त में बाहर निकलते हैं। पेप्टाइड मार्ग व्यापक रूप से विशिष्ट है और नाइट्रोजन अवशोषण में पर्याप्त योगदान देता है।

Clinical relevance

कई, ओवरलैपिंग अमीनो-एसिड वाहकों के साथ-साथ एक व्यापक-विशिष्टता वाले पेप्टाइड ट्रांसपोर्टर का अस्तित्व यह बताता है कि प्रोटीन अवशोषण मजबूत क्यों होता है, भले ही एक एकल अमीनो-एसिड वाहक दोषपूर्ण हो, क्योंकि प्रभावित अमीनो एसिड अभी भी पेप्टाइड के रूप में अवशोषित हो सकते हैं। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए सामान्य शरीर क्रिया विज्ञान का वर्णन करती है और नैदानिक या उपचार सलाह नहीं है।

Evidence & guidelines

यहां वर्णित ट्रांसपोर्टर और पाचन चरण आणविक और शारीरिक अध्ययनों तथा मानक पाठ्यपुस्तकों में स्थापित हैं; एक सामान्य-शरीर क्रिया विज्ञान विषय के रूप में यह नैदानिक अभ्यास दिशानिर्देशों द्वारा शासित नहीं है।

History

बीसवीं सदी के मध्य में कार्यात्मक अध्ययनों ने आंत में कई अमीनो-एसिड परिवहन प्रणालियों को प्रतिष्ठित किया, और यह अवलोकन कि कुछ अमीनो एसिड पेप्टाइड के रूप में मुक्त अमीनो एसिड की तुलना में तेजी से अवशोषित होते हैं, एक अलग पेप्टाइड मार्ग की ओर इशारा करता है। आणविक क्लोनिंग ने बाद में विशिष्ट अमीनो-एसिड वाहकों और प्रोटॉन-युग्मित पेप्टाइड ट्रांसपोर्टर PepT1 की पहचान की, जिससे शास्त्रीय कार्यात्मक प्रणालियाँ परिभाषित झिल्ली प्रोटीन में बदल गईं।

Key figures

• Stefan Bröer
• Hannelore Daniel

Seminal works

• broer-2008
• daniel-2004

Frequently asked questions

क्या आंत पूरे प्रोटीन को अवशोषित करती है?

वयस्कों में, अनिवार्य रूप से नहीं; आहार प्रोटीन को मुक्त अमीनो एसिड और छोटे पेप्टाइड में पचाया जाना चाहिए, जिन्हें तब अमीनो-एसिड वाहकों और पेप्टाइड ट्रांसपोर्टर द्वारा अवशोषित किया जाता है, जिसमें अवशोषित पेप्टाइड आमतौर पर कोशिका के अंदर अमीनो एसिड में टूट जाते हैं।

आंत में अमीनो-एसिड वाहकों के अतिरिक्त पेप्टाइड ट्रांसपोर्टर क्यों होता है?

प्रोटॉन-युग्मित ट्रांसपोर्टर PepT1 एक एकल, व्यापक रूप से विशिष्ट वाहक के साथ डि- और ट्राइपेप्टाइड की एक विस्तृत श्रृंखला को अवशोषित करता है, जो नाइट्रोजन अवशोषण के लिए एक कुशल और लचीला मार्ग प्रदान करता है जो अधिक सब्सट्रेट-विशिष्ट अमीनो-एसिड ट्रांसपोर्टरों का पूरक है।