Oxalyldiaminopropionic acid
ઓક્સેલિલ્ડાઇમિનોપ્રોપિઓનિક એસિડ (ODAP) એ ઘાસના વટાણા લેથરસ સેટિવસમાં જોવા મળતા ચેતાપ્રેષક દ્રવ્ય ગ્લુટામેટનું માળખાકીય એનાલોગ છે. તે મોટર ન્યુરોન ડિજનરેશન સિન્ડ્રોમ લેથિરિઝમ માટે જવાબદાર ન્યુરોટોક્સિન છે. ઓડીએપીના સ્ત્રોતો ઘાસના વટાણાના છોડ એલ. સેટિવસના બીજમાં 0.5 ટકા ડબલ્યુ/ડબલ્યુ ની રેન્જમાં જોવા મળે છે. એલ. સેટિવસ દક્ષિણ, મધ્ય અને પૂર્વીય યુરોપ, ભૂમધ્ય તટપ્રદેશ, ઇરાક અને અફઘાનિસ્તાન તેમજ એશિયા અને આફ્રિકાના વિસ્તારોમાં જોવા મળે છે. ભારતીય ઉપખંડ, બાંગ્લાદેશ, ઇથોપિયા અને નેપાળ સહિતના કેટલાક પ્રદેશોમાં વટાણા મુખ્ય ખાદ્ય પદાર્થ બની ગયો છે. આ છોડ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ પ્રત્યે ઉચ્ચ સહિષ્ણુતા ધરાવે છે, જેના પરિણામે તે દુષ્કાળ અથવા દુષ્કાળના સમયમાં ઉપલબ્ધ એકમાત્ર ખાદ્ય સ્રોત છે. આ કેટલાંક મહિનાના દુષ્કાળ પછી, ન્યુરોલાથાઇરિઝમ રોગચાળો આવી શકે છે. આવા રોગચાળાનું છેલ્લું ઉદાહરણ (2013 મુજબ) ઇથોપિયામાં 1995-1997 દુષ્કાળ દરમિયાન હતું, જે દરમિયાન 2000 લોકો કાયમી ધોરણે વિકલાંગ બની ગયા હતા. જૈવિક અસરો ODAP એ આયનોટ્રોપિક AMPA ગ્લુટામેટ રીસેપ્ટરનું એગોનોસ્ટ છે. તે મનુષ્યોમાં ન્યુરોલેથિરિઝમનું કારણ બને છે, એક મોટર ચેતાકોષ ડીજનરેટિવ રોગ જે કરોડરજ્જુમાં પિરામિડલ-ટ્રેક્ટ ચેતાકોષોના અધોગતિ દ્વારા અને પગને નિયંત્રિત કરતા આચ્છાદનના વિસ્તારમાં લાક્ષણિકતા ધરાવે છે, પરિણામે શરીરના નીચલા ભાગમાં લકવો થાય છે. ODAP કેવી રીતે ન્યુરોલાથાઇરિઝમનું કારણ બને છે તે અંગે કોઈ સીધી સમજૂતી નથી; જો કે, કેટલીક જૈવિક અસરોને ટેકો આપતા પુરાવા મળ્યા છે. કાર્યવાહીની પદ્ધતિ સંપૂર્ણપણે સ્પષ્ટ ન હોવાનું એક કારણ એ હોઈ શકે છે કે, અત્યાર સુધી, મનુષ્યમાં ODAP ની અસર માટે એક સારું પ્રાણી મોડેલ મળ્યું નથી. LD50 પણ અજ્ઞાત છે. એક્સાઇટોટોક્સિસિટી ODAP AMPA રીસેપ્ટર્સને સક્રિય કરે છે જે એક્સાઇટોટોક્સિસિટી અથવા ગ્લુટામેટ રીસેપ્ટર્સને વધુ પડતી ઉત્તેજના આપી શકે છે. ખૂબ વધારે ગ્લુટામેટનું પ્રકાશન, એક જ સમયે અથવા લાંબા સમય સુધી, કોષરસમાં ગ્લુટામેટના સ્તરમાં વધારો કરવા તરફ દોરી જશે. સિનેપ્સમાં ગ્લુટામેટના પ્રકાશન માટે સિગ્નલિંગ આયન હોવાથી, આ ગ્લુટામેટ પ્રકાશન ચક્રના સામર્થ્યમાં પરિણમી શકે છે અને પડોશી ચેતાકોષોને ઉત્તેજક નુકસાન ફેલાવી શકે છે. ચેતાકોષની અંદર, વધારાનું કોષરસ છોડશે અને ક્યાં તો મિટોકોન્ડ્રિયા અથવા એન્ડોપ્લાઝ્મિક રેટિક્યુલમ (ઇ. આર.) માં પ્રવેશ કરશે, જે ઇ. આર. માં ખોટી રીતે ફોલ્ડ અથવા અનફોલ્ડ પ્રોટીનના સંચય તરફ દોરી શકે છે અને આખરે બંને કિસ્સાઓમાં કોષ મૃત્યુ તરફ દોરી શકે છે. ઍગોનિસ્ટ તરીકે કામ કરવા ઉપરાંત, એવા પુરાવા છે જે દર્શાવે છે કે ODAP ને એન્ટિપોર્ટર દ્વારા કોષમાં પરિવહન કરવામાં આવે છે જે વારાફરતી ગ્લુટામેટને સિનેપ્સમાં પરિવહન કરે છે. ઓક્સિડેટીવ તણાવ ODAP ની બીજી જૈવિક અસર ઓક્સિડેટીવ તણાવ છે. પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ (આરઓએસ) ચયાપચય દરમિયાન મિટોકોન્ડ્રિયામાં ઉત્પન્ન થાય છે, અને શરીરમાં આ અણુઓ નુકસાન પહોંચાડે તે પહેલાં તેમને તટસ્થ કરવાની પદ્ધતિઓ હોય છે. ઓક્સિડેટીવ તણાવ આ માર્ગોની સામાન્ય કામગીરીમાં વિક્ષેપના પરિણામે થાય છે. તટસ્થ માર્ગમાં એક એન્ટીઑકિસડન્ટ ગ્લુટાથિઓન (જી. એસ. એચ.) છે, જેના સંશ્લેષણ માટે સલ્ફર ધરાવતા એમિનો એસિડ મેથિઓનાઇન અને સિસ્ટીનને અગ્રદૂત તરીકે જરૂરી છે. એવું માનવામાં આવે છે કે ODAP, સંભવતઃ પ્રેરિત એક્સાઇટોટોક્સિસિટીને કારણે, તેના એન્ટીપોર્ટર દ્વારા સિસ્ટીનનું સેવન ઘટાડે છે. આ જી. એસ. એચ. ના સંશ્લેષણને અટકાવે છે, જે આરઓએસ અને મિટોકોન્ડ્રીયલ નુકસાનના ઉત્પાદનમાં વધારો કરે છે. મોટર ચેતાકોષો ઓડીએપી ઝેર માટે સૌથી વધુ સંવેદનશીલ હોઈ શકે છે કારણ કે તેઓ જીએસએચ અગ્રદૂત મેથિઓનાઇન પર વધુ નિર્ભરતા દર્શાવે છે. વધુમાં, એલ. સેટિવસમાં, ખોરાક તરીકે, સલ્ફર ધરાવતા એમિનો એસિડની ઉણપ હોય છે, જે પીવામાં આવે ત્યારે જીએસએચના ઉત્પાદન પર ઓડીએપીની રીસેપ્ટર-સ્તરની અસરોને વધારે છે. સંશ્લેષણ જૈવસંશ્લેષણ એલ. સેટિવસમાં ODAP એ પૂર્વવર્તી (β-isoxazolin-5-on-2-yl)-એલનાઇનમાંથી યુવાન રોપાઓમાં સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, જેને BIA તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. બી. આઈ. એ. છોડના પરિપક્વ ભાગો અથવા પાકતા બીજમાં જોવા મળ્યું નથી. માર્ગ ઓ-એસિટિલ-એલ-સેરીન (ઓ. એ. એસ.) અને આઇસોક્સાઝોલિન-5-ઓનમાંથી બી. આઈ. એ. ની રચના સાથે શરૂ થાય છે. રિંગ ઓપનિંગ ટૂંકા ગાળાના મધ્યવર્તી 2,3-એલ-ડાયમિનોપ્રોપેનોઇક એસિડ (ડીએપીઆરઓ) ની રચના તરફ દોરી જાય છે, જે પછી ઓક્સેલિલ-કોએન્ઝાઇમ એ દ્વારા ઓડીએપી રચવા માટે ઓક્સેલિલાઇઝ થાય છે. રાસાયણિક સંશ્લેષણ ODAP ને L-α, β-ડાયમિનોપ્રોપિઓનિક એસિડ અને ડાઇમિથાઇલ ઓક્સાલેટમાંથી 4.5-5 ના pH પર સંશ્લેષણ કરી શકાય છે. પ્રતિક્રિયા દરમિયાન એલ-α, β-ડાયમિનોપ્રોપ્રિયોનીક એસિડના α-NH2 જૂથને અસ્થાયી રૂપે સુરક્ષિત કરવા માટે ક્યુપ્રિક ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. આ પણ જુઓ β-મેથિલામિનો-L-એલનિન, એક સંબંધિત ઝેર સંદર્ભો 2,3-ડાયમિનોપ્રોપિઓનિક એસિડ ડાયકાર્બોક્સિલિક એસિડ ન્યુરોટોક્સિન ઝેરી એમિનો એસિડ છોડના ઝેર