Molybdenum in biology
મોટાભાગના સજીવોમાં મોલિબ્ડેનમ એક આવશ્યક તત્વ છે. તે સૌથી વધુ નોંધપાત્ર રીતે નાઇટ્રોજનમાં હાજર છે જે નાઇટ્રોજન ફિક્સેશનનો એક આવશ્યક ભાગ છે. મોટાભાગના સજીવોમાં મો-ધરાવતા ઉત્સેચકો મોલિબ્ડેનમ એક આવશ્યક તત્વ છે; 2008ના એક સંશોધન પત્રમાં અનુમાન લગાવવામાં આવ્યું હતું કે પૃથ્વીના પ્રારંભિક મહાસાગરોમાં મોલિબ્ડેનમની અછતએ યુકેરીયોટિક જીવન (જેમાં તમામ છોડ અને પ્રાણીઓનો સમાવેશ થાય છે) ની ઉત્ક્રાંતિને મજબૂત રીતે પ્રભાવિત કરી હશે. મોટાભાગે બેક્ટેરિયામાં ઓછામાં ઓછા 50 મોલિબ્ડેનમ ધરાવતા ઉત્સેચકોની ઓળખ કરવામાં આવી છે. તે ઉત્સેચકોમાં એલ્ડિહાઇડ ઓક્સિડેઝ, સલ્ફાઇટ ઓક્સિડેઝ અને ઝેન્થિન ઓક્સિડેઝનો સમાવેશ થાય છે. એક અપવાદ સાથે, પ્રોટીનમાં એમ. ઓ. મોલિબ્ડેનમ કોફેક્ટર આપવા માટે મોલિબ્ડોપ્ટેરિન દ્વારા બંધાયેલ છે. એકમાત્ર જાણીતો અપવાદ નાઇટ્રોજેનેઝ છે, જે ફેમોકો કોફેક્ટરનો ઉપયોગ કરે છે, જેનું સૂત્ર ફે7મોસ9સી છે. કાર્યની દ્રષ્ટિએ, મોલિબ્ડોએન્ઝાઇમ્સ નાઇટ્રોજન, સલ્ફર અને કાર્બનને નિયંત્રિત કરવાની પ્રક્રિયામાં ઓક્સિડેશનને ઉત્પ્રેરિત કરે છે અને કેટલીકવાર ચોક્કસ નાના અણુઓમાં ઘટાડો કરે છે. કેટલાક પ્રાણીઓમાં અને મનુષ્યોમાં, ઝેનથિનનું યુરિક એસિડમાં ઓક્સિડેશન, પ્યુરિન કેટાબોલિઝમની પ્રક્રિયા, ઝેનથિન ઓક્સિડેઝ, મોલિબ્ડેનમ ધરાવતા એન્ઝાઇમ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે. ઝેન્થિન ઓક્સિડેઝની પ્રવૃત્તિ શરીરમાં મોલિબ્ડેનમની માત્રાના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે. મોલિબ્ડેનમની અત્યંત ઊંચી સાંદ્રતા વલણને ઉલટાવી દે છે અને પ્યુરિન અપચય અને અન્ય પ્રક્રિયાઓને અટકાવી શકે છે. મોલિબ્ડેનમની સાંદ્રતા પ્રોટીન સંશ્લેષણ, ચયાપચય અને વૃદ્ધિને પણ અસર કરે છે. મો એ મોટાભાગના નાઇટ્રોજનમાં એક ઘટક છે. મોલિબ્ડોએન્ઝાઇમ્સમાં, મોલિબ્ડોપ્ટેરિનના અભાવમાં નાઇટ્રોજન વિશિષ્ટ છે. નાઇટ્રોજેનેસિસ વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનમાંથી એમોનિયાના ઉત્પાદનને ઉત્પ્રેરિત કરે છેઃ ફેમોકો સક્રિય સ્થળનું જૈવસંશ્લેષણ અત્યંત જટિલ છે. મોલિબડેટ શરીરમાં મૂઓ 42-તરીકે પરિવહન થાય છે. માનવ ચયાપચય અને ઉણપ મોલિબ્ડેનમ એક આવશ્યક ટ્રેસ આહાર તત્વ છે. ચાર સસ્તન એમઓ-આધારિત ઉત્સેચકો જાણીતા છે, તે બધા તેમના સક્રિય સ્થળે પેટેરિન-આધારિત મોલિબ્ડેનમ કોફેક્ટર (મોકો) ને આશ્રય આપે છેઃ સલ્ફાઇટ ઓક્સિડેઝ, ઝેન્થિન ઓક્સિડોરિડક્ટેઝ, એલ્ડિહાઇડ ઓક્સિડેઝ અને મિટોકોન્ડ્રીયલ એમિડોક્સાઇમ રિડક્ટેઝ. મોલિબ્ડેનમની ગંભીર ઉણપ ધરાવતા લોકોમાં સલ્ફાઇટ ઓક્સિડેઝ નબળી રીતે કાર્ય કરે છે અને ખોરાકમાં સલ્ફાઇટ્સ માટે ઝેરી પ્રતિક્રિયાઓ થવાની સંભાવના હોય છે. માનવ શરીરમાં શરીરના વજનના કિલોગ્રામ દીઠ આશરે 0.7 મિલીગ્રામ મોલિબ્ડેનમ હોય છે, જેમાં યકૃત અને કિડનીમાં વધુ સાંદ્રતા હોય છે અને કરોડરજ્જુમાં ઓછી સાંદ્રતા હોય છે. મોલિબ્ડેનમ માનવ દાંતના દંતવલ્કમાં પણ હાજર છે અને તેના સડોને રોકવામાં મદદ કરી શકે છે. મનુષ્યોમાં તીવ્ર ઝેરીપણું જોવા મળ્યું નથી, અને ઝેરીપણું રાસાયણિક સ્થિતિ પર ભારપૂર્વક આધાર રાખે છે. ઉંદરો પરના અભ્યાસો દર્શાવે છે કે કેટલાક એમ. ઓ. સંયોજનો માટે સરેરાશ ઘાતક માત્રા (એલ. ડી. 50) 180 મિલીગ્રામ/કિલો જેટલી ઓછી છે. માનવ ઝેરી માહિતી ઉપલબ્ધ નથી, તેમ છતાં પ્રાણીઓના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે મોલિબ્ડેનમના 10 મિલિગ્રામ/દિવસથી વધુના ક્રોનિક ઇન્જેશનથી ઝાડા, વૃદ્ધિ મંદતા, વંધ્યત્વ, જન્મ સમયે ઓછું વજન અને સંધિવા થઈ શકે છે; તે ફેફસાં, કિડની અને યકૃતને પણ અસર કરી શકે છે. સોડિયમ ટંગસ્ટેટ એ મોલિબ્ડેનમનું સ્પર્ધાત્મક અવરોધક છે. ડાયેટરી ટંગસ્ટન પેશીઓમાં મોલિબ્ડેનમની સાંદ્રતા ઘટાડે છે. ઉત્તર ચીનથી ઈરાન સુધીના ભૌગોલિક પટ્ટામાં મોલિબ્ડેનમની ઓછી જમીનની સાંદ્રતા સામાન્ય આહાર મોલિબ્ડેનમની ઉણપમાં પરિણમે છે, અને તે અન્નનળીના કેન્સરના વધતા દર સાથે સંકળાયેલ છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સની સરખામણીમાં, જે જમીનમાં મોલિબ્ડેનમનો વધુ પુરવઠો ધરાવે છે, તે વિસ્તારોમાં રહેતા લોકોને એસોફેજલ સ્ક્વામસ સેલ કાર્સિનોમાનું જોખમ લગભગ 16 ગણું વધારે હોય છે. લાંબા સમય સુધી નોન-મોલિબ્ડેનમ પૂરક કુલ પેરેન્ટેરલ પોષણ (સંપૂર્ણ નસમાં ખોરાક) ના પરિણામે મોલિબ્ડેનમની ઉણપ પણ નોંધવામાં આવી છે. તે મોલિબ્ડેનમ કોફેક્ટરની ઉણપની જેમ જ સલ્ફાઇટ અને યુરેટના લોહીના ઊંચા સ્તરમાં પરિણમે છે. આ કારણથી શુદ્ધ મોલિબ્ડેનમની ઉણપ મુખ્યત્વે પુખ્ત વયના લોકોમાં જોવા મળે છે, તેથી જન્મજાત કોફેક્ટરની ઉણપના કિસ્સાઓમાં ન્યુરોલોજીકલ પરિણામો એટલા નોંધપાત્ર નથી. જન્મજાત મોલિબ્ડેનમ કોફેક્ટરની ઉણપનો રોગ, જે શિશુઓમાં જોવા મળે છે, તે મોલિબ્ડેનમ કોફેક્ટરનું સંશ્લેષણ કરવામાં અસમર્થતા છે, ઉપર ચર્ચા કરાયેલ હેટેરોસાયક્લિક પરમાણુ જે મોલિબ્ડેનમનો ઉપયોગ કરતા તમામ જાણીતા માનવ ઉત્સેચકોમાં સક્રિય સ્થળ પર મોલિબ્ડેનમને જોડે છે. પરિણામી ઉણપના પરિણામે સલ્ફાઇટ અને યુરેટનું ઉચ્ચ સ્તર અને ન્યુરોલોજીકલ નુકસાન થાય છે. વિસર્જન મોટાભાગના મોલિબ્ડેનમ માનવ શરીરમાંથી પેશાબમાં મોલિબ્ડેટ તરીકે વિસર્જન થાય છે. વધુમાં, જેમ જેમ આહારમાં મોલિબ્ડેનમનું સેવન વધે છે તેમ તેમ મોલિબ્ડેનમનું પેશાબનું ઉત્સર્જન વધે છે. મોલિબ્ડેનમની થોડી માત્રા પિત્ત દ્વારા શરીરમાંથી મળમાં વિસર્જન થાય છે; પરસેવો અને વાળમાં પણ થોડી માત્રા ગુમાવી શકાય છે. અતિશય અને તાંબાની દુશ્મનાવટ મોલિબ્ડેનમનું ઉચ્ચ સ્તર શરીરના તાંબાના ગ્રહણમાં દખલ કરી શકે છે, જે તાંબાની ઉણપ પેદા કરે છે. મોલિબ્ડેનમ પ્લાઝ્મા પ્રોટીનને તાંબુ સાથે જોડાતા અટકાવે છે, અને તે પેશાબમાં વિસર્જન થતા તાંબાનું પ્રમાણ પણ વધારે છે. ઉચ્ચ સ્તરના મોલિબ્ડેનમનું સેવન કરતા રુમિનેન્ટ્સ ઝાડા, અવિકસિત વૃદ્ધિ, એનિમિયા અને એક્રોમોટ્રિચિયા (ફર રંગદ્રવ્યનું નુકસાન) થી પીડાય છે. આ લક્ષણોને આહાર અથવા ઈન્જેક્શન દ્વારા તાંબાના પૂરક દ્વારા ઘટાડી શકાય છે. તાંબાની અસરકારક ઉણપને વધુ પડતા ગંધક દ્વારા વધારી શકાય છે. તાંબામાં ઘટાડો અથવા ઉણપને એમોનિયમ ટેટ્રાથિઓમોલીબેડેટ સંયોજન દ્વારા ઉપચારાત્મક હેતુઓ માટે ઇરાદાપૂર્વક પ્રેરિત કરી શકાય છે, જેમાં તેજસ્વી લાલ આયન ટેટ્રાથિઓમોલીબેડેટ એ કોપર-ચેલેટિંગ એજન્ટ છે. પ્રાણીઓમાં કોપર ટોક્સિકોસિસની સારવારમાં ટેટ્રાથિઓમોલીબેડેટનો સૌપ્રથમ ઉપચારાત્મક રીતે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. તે પછી વિલ્સન રોગમાં સારવાર તરીકે રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું, જે મનુષ્યમાં વારસાગત કોપર મેટાબોલિઝમ ડિસઓર્ડર છે; તે આંતરડામાં તાંબાના શોષણ સાથે સ્પર્ધા કરીને અને ઉત્સર્જનમાં વધારો કરીને બંને કાર્ય કરે છે. તે એન્જીયોજેનેસિસ પર અવરોધક અસર હોવાનું પણ જાણવા મળ્યું છે, જે સંભવિત રીતે તાંબાના આયનો પર આધારિત પટલ સ્થાનાંતરણ પ્રક્રિયાને અટકાવે છે. કેન્સર, વય-સંબંધિત મેક્યુલર ડિજનરેશન અને અન્ય રોગો કે જેમાં રક્તવાહિનીઓના રોગવિજ્ઞાન પ્રસારનો સમાવેશ થાય છે તેની સારવારની તપાસ માટે આ એક આશાસ્પદ માર્ગ છે. કેટલાક ચરાઈ કરતા પશુધનમાં, સૌથી વધુ મજબૂત રીતે પશુઓમાં, ગોચરની જમીનમાં મોલિબ્ડેનમની અધિકતા ડાઘ (ઝાડા) પેદા કરી શકે છે જો જમીનનું પી. એચ. આલ્કલાઇન માટે તટસ્થ હોય; જુઓ કળતર. સંદર્ભો જૈવિક પ્રણાલીઓ રાસાયણિક તત્વોનું જીવવિજ્ઞાન અને ફાર્માકોલોજી આહાર ખનીજ જીવવિજ્ઞાન પોષણ શરીરવિજ્ઞાન