પ્રોટીન, પેપ્ટાઇડ્સ અને એમિનો એસિડ વચ્ચેનો સંબંધ
પ્રોટીન: હેલિક્સ, શીટ્સ, વગેરે દ્વારા ચોક્કસ ત્રિ-પરિમાણીય માળખામાં ફોલ્ડ થતી એક અથવા વધુ પોલીપેપ્ટાઇડ સાંકળો દ્વારા રચાયેલા કાર્યાત્મક મેક્રોમોલેક્યુલ્સ.
પોલીપેપ્ટાઇડ સાંકળો: પેપ્ટાઇડ બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા બે અથવા વધુ એમિનો એસિડથી બનેલા સાંકળ જેવા અણુઓ.
એમિનો એસિડ: પ્રોટીનના મૂળભૂત બિલ્ડીંગ બ્લોક્સ; પ્રકૃતિમાં 20 થી વધુ પ્રકારો અસ્તિત્વમાં છે.
સારાંશમાં, પ્રોટીન પોલીપેપ્ટાઇડ સાંકળોથી બનેલા હોય છે, જે બદલામાં એમિનો એસિડથી બનેલા હોય છે.
પ્રાણીઓમાં પ્રોટીન પાચન અને શોષણની પ્રક્રિયા
મૌખિક પૂર્વ-સારવાર: ખોરાકને મોંમાં ચાવીને ભૌતિક રીતે તોડી નાખવામાં આવે છે, જેનાથી એન્ઝાઇમેટિક પાચન માટે સપાટીનો વિસ્તાર વધે છે. મોંમાં પાચન ઉત્સેચકોનો અભાવ હોવાથી, આ પગલું યાંત્રિક પાચન માનવામાં આવે છે.
પેટમાં પ્રારંભિક ભંગાણ:
ખંડિત પ્રોટીન પેટમાં પ્રવેશ્યા પછી, ગેસ્ટ્રિક એસિડ તેમને વિકૃત કરે છે, પેપ્ટાઇડ બોન્ડ્સ ખુલ્લા કરે છે. પેપ્સિન પછી ઉત્સેચક રીતે પ્રોટીનને મોટા મોલેક્યુલર પોલીપેપ્ટાઇડ્સમાં તોડી નાખે છે, જે પછીથી નાના આંતરડામાં પ્રવેશ કરે છે.
નાના આંતરડામાં પાચન: નાના આંતરડામાં ટ્રિપ્સિન અને કાયમોટ્રીપ્સિન પોલીપેપ્ટાઇડ્સને નાના પેપ્ટાઇડ્સ (ડાયપેપ્ટાઇડ્સ અથવા ટ્રાઇપેપ્ટાઇડ્સ) અને એમિનો એસિડમાં તોડી નાખે છે. પછી આ એમિનો એસિડ ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમ્સ અથવા નાના પેપ્ટાઇડ ટ્રાન્સપોર્ટ સિસ્ટમ દ્વારા આંતરડાના કોષોમાં શોષાય છે.
પ્રાણી પોષણમાં, પ્રોટીન-ચેલેટેડ ટ્રેસ તત્વો અને નાના પેપ્ટાઇડ-ચેલેટેડ ટ્રેસ તત્વો બંને ચેલેશન દ્વારા ટ્રેસ તત્વોની જૈવઉપલબ્ધતામાં સુધારો કરે છે, પરંતુ તેઓ તેમના શોષણ પદ્ધતિઓ, સ્થિરતા અને લાગુ દૃશ્યોમાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ પડે છે. નીચે ચાર પાસાઓથી તુલનાત્મક વિશ્લેષણ પૂરું પાડે છે: શોષણ પદ્ધતિ, માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ, એપ્લિકેશન અસરો અને યોગ્ય દૃશ્યો.
1. શોષણ પદ્ધતિ:
| સરખામણી સૂચક | પ્રોટીન-ચીલેટેડ ટ્રેસ તત્વો | નાના પેપ્ટાઇડ-ચીલેટેડ ટ્રેસ તત્વો |
|---|---|---|
| વ્યાખ્યા | ચેલેટ્સ મેક્રોમોલેક્યુલર પ્રોટીન (દા.ત., હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ પ્લાન્ટ પ્રોટીન, છાશ પ્રોટીન) નો વાહક તરીકે ઉપયોગ કરે છે. ધાતુના આયનો (દા.ત., Fe²⁺, Zn²⁺) એમિનો એસિડ અવશેષોના કાર્બોક્સિલ (-COOH) અને એમિનો (-NH₂) જૂથો સાથે સંકલન બંધન બનાવે છે. | નાના પેપ્ટાઇડ્સ (2-3 એમિનો એસિડથી બનેલા) ને વાહક તરીકે ઉપયોગ કરે છે. ધાતુના આયનો એમિનો જૂથો, કાર્બોક્સિલ જૂથો અને બાજુની સાંકળ જૂથો સાથે વધુ સ્થિર પાંચ કે છ-સભ્ય રિંગ ચેલેટ્સ બનાવે છે. |
| શોષણ માર્ગ | આંતરડામાં પ્રોટીઝ (દા.ત., ટ્રિપ્સિન) દ્વારા નાના પેપ્ટાઇડ્સ અથવા એમિનો એસિડમાં ભંગાણ જરૂરી છે, જે ચેલેટેડ મેટલ આયનોને મુક્ત કરે છે. આ આયનો પછી નિષ્ક્રિય પ્રસરણ દ્વારા અથવા આંતરડાના ઉપકલા કોષો પર આયન ચેનલો (દા.ત., DMT1, ZIP/ZnT ટ્રાન્સપોર્ટર્સ) દ્વારા સક્રિય પરિવહન દ્વારા લોહીના પ્રવાહમાં પ્રવેશ કરે છે. | આંતરડાના ઉપકલા કોષો પર પેપ્ટાઇડ ટ્રાન્સપોર્ટર (PepT1) દ્વારા સીધા જ અખંડ ચેલેટ્સ તરીકે શોષી શકાય છે. કોષની અંદર, ધાતુના આયનો અંતઃકોશિક ઉત્સેચકો દ્વારા મુક્ત થાય છે. |
| મર્યાદાઓ | જો પાચન ઉત્સેચકોની પ્રવૃત્તિ અપૂરતી હોય (દા.ત., નાના પ્રાણીઓમાં અથવા તણાવ હેઠળ), તો પ્રોટીન ભંગાણની કાર્યક્ષમતા ઓછી હોય છે. આનાથી ચેલેટ માળખામાં અકાળ વિક્ષેપ થઈ શકે છે, જેના કારણે ધાતુના આયન ફાયટેટ જેવા પોષણ વિરોધી પરિબળો દ્વારા બંધાઈ શકે છે, જેનાથી ઉપયોગ ઓછો થાય છે. | આંતરડાના સ્પર્ધાત્મક અવરોધને બાયપાસ કરે છે (દા.ત., ફાયટીક એસિડથી), અને શોષણ પાચન ઉત્સેચક પ્રવૃત્તિ પર આધાર રાખતું નથી. ખાસ કરીને અપરિપક્વ પાચન તંત્રવાળા યુવાન પ્રાણીઓ અથવા બીમાર/નબળા પ્રાણીઓ માટે યોગ્ય. |
2. માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ અને સ્થિરતા:
| લાક્ષણિકતા | પ્રોટીન-ચીલેટેડ ટ્રેસ તત્વો | નાના પેપ્ટાઇડ-ચીલેટેડ ટ્રેસ તત્વો |
|---|---|---|
| પરમાણુ વજન | મોટું (૫,૦૦૦~૨૦,૦૦૦ દા) | નાનું (૨૦૦~૫૦૦ દિવસ) |
| ચેલેટ બોન્ડ સ્ટ્રેન્થ | બહુવિધ સંકલન બંધનો, પરંતુ જટિલ પરમાણુ રચના સામાન્ય રીતે મધ્યમ સ્થિરતા તરફ દોરી જાય છે. | સરળ ટૂંકા પેપ્ટાઇડ કન્ફોર્મેશન વધુ સ્થિર રિંગ સ્ટ્રક્ચર્સની રચના માટે પરવાનગી આપે છે. |
| દખલ વિરોધી ક્ષમતા | ગેસ્ટ્રિક એસિડ અને આંતરડાના pH માં વધઘટથી પ્રભાવિત થવા માટે સંવેદનશીલ. | એસિડ અને આલ્કલી પ્રતિકાર વધુ મજબૂત; આંતરડાના વાતાવરણમાં ઉચ્ચ સ્થિરતા. |
3. એપ્લિકેશન અસરો:
| સૂચક | પ્રોટીન ચેલેટ્સ | નાના પેપ્ટાઇડ ચેલેટ્સ |
|---|---|---|
| જૈવઉપલબ્ધતા | પાચન ઉત્સેચકોની પ્રવૃત્તિ પર આધાર રાખે છે. સ્વસ્થ પુખ્ત પ્રાણીઓમાં અસરકારક, પરંતુ યુવાન અથવા તણાવગ્રસ્ત પ્રાણીઓમાં કાર્યક્ષમતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે. | સીધા શોષણ માર્ગ અને સ્થિર રચનાને કારણે, ટ્રેસ તત્વની જૈવઉપલબ્ધતા પ્રોટીન ચેલેટ્સ કરતા 10% ~ 30% વધારે છે. |
| કાર્યાત્મક એક્સ્ટેન્સિબિલિટી | પ્રમાણમાં નબળી કાર્યક્ષમતા, મુખ્યત્વે ટ્રેસ એલિમેન્ટ કેરિયર્સ તરીકે સેવા આપે છે. | નાના પેપ્ટાઇડ્સ પોતે રોગપ્રતિકારક નિયમન અને એન્ટીઑકિસડન્ટ પ્રવૃત્તિ જેવા કાર્યો ધરાવે છે, જે ટ્રેસ તત્વો સાથે મજબૂત સિનર્જિસ્ટિક અસરો પ્રદાન કરે છે (દા.ત., સેલેનોમેથિઓનાઇન પેપ્ટાઇડ સેલેનિયમ પૂરક અને એન્ટીઑકિસડન્ટ કાર્યો બંને પૂરા પાડે છે). |
૪. યોગ્ય દૃશ્યો અને આર્થિક વિચારણાઓ:
| સૂચક | પ્રોટીન-ચીલેટેડ ટ્રેસ તત્વો | નાના પેપ્ટાઇડ-ચીલેટેડ ટ્રેસ તત્વો |
|---|---|---|
| યોગ્ય પ્રાણીઓ | સ્વસ્થ પુખ્ત પ્રાણીઓ (દા.ત., ડુક્કરનું માંસ પીરસવું, મરઘીઓ મૂકવી) | યુવાન પ્રાણીઓ, તણાવ હેઠળના પ્રાણીઓ, ઉચ્ચ ઉપજ આપતી જળચર પ્રજાતિઓ |
| કિંમત | નીચું (કાચો માલ સરળતાથી ઉપલબ્ધ, સરળ પ્રક્રિયા) | ઉચ્ચ (નાના પેપ્ટાઇડ સંશ્લેષણ અને શુદ્ધિકરણનો ઉચ્ચ ખર્ચ) |
| પર્યાવરણીય અસર | શોષાય નહીં તેવા ભાગો મળમાં વિસર્જન થઈ શકે છે, જે પર્યાવરણને પ્રદૂષિત કરી શકે છે. | ઉચ્ચ ઉપયોગ દર, પર્યાવરણીય પ્રદૂષણનું ઓછું જોખમ. |
સારાંશ:
(૧) ઉચ્ચ ટ્રેસ તત્વની જરૂરિયાતો અને નબળી પાચન ક્ષમતા ધરાવતા પ્રાણીઓ (દા.ત., બચ્ચા, બચ્ચા, ઝીંગા લાર્વા), અથવા ખામીઓને ઝડપી સુધારવાની જરૂર હોય તેવા પ્રાણીઓ માટે, નાના પેપ્ટાઇડ ચેલેટ્સને પ્રાથમિકતા તરીકે ભલામણ કરવામાં આવે છે.
(2) સામાન્ય પાચન કાર્ય ધરાવતા ખર્ચ-સંવેદનશીલ જૂથો (દા.ત., અંતિમ તબક્કામાં પશુધન અને મરઘાં) માટે, પ્રોટીન-ચીલેટેડ ટ્રેસ તત્વો પસંદ કરી શકાય છે.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-૧૪-૨૦૨૫
