Β-Hydroxybutyric acid
β-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરિક એસિડ, જેને 3-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરિક એસિડ અથવા BHB તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એક કાર્બનિક સંયોજન અને રાસાયણિક સૂત્ર CH3CH (OH) CH2CO2H સાથેનું બીટા હાઇડ્રોક્સિ એસિડ છે; તેનો સંયુક્ત આધાર β-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ છે, જેને 3-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. β-હાઈડ્રોક્સિબ્યુટેરિક એસિડ એ બે એન્ન્ટીયોમર્સ સાથેનું કાયરલ સંયોજન છેઃ D-β-હાઈડ્રોક્સિબ્યુટેરિક એસિડ અને L-β-હાઈડ્રોક્સિબ્યુટેરિક એસિડ. તેના ઓક્સિડાઇઝ્ડ અને પોલિમરીક ડેરિવેટિવ્ઝ પ્રકૃતિમાં વ્યાપકપણે જોવા મળે છે. મનુષ્યોમાં, ડી-બીટા-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરિક એસિડ એ જી પ્રોટીન-કપલ્ડ રીસેપ્ટર (જી. પી. સી. આર.), હાઇડ્રોક્સિકાર્બોક્સિલિક એસિડ રીસેપ્ટર 2 (એચ. સી. એ. 2) ના બે પ્રાથમિક એન્ડોજેનસ એગોનિસ્ટ્સમાંથી એક છે. મનુષ્યમાં, ફેટી એસિડ્સ (દા. ત., બ્યુટાયરેટ) ના ચયાપચય દ્વારા યકૃતમાં સંશ્લેષણ કરી શકાય છે, અને કેટોજેનિક એમિનો એસિડ્સ પ્રતિક્રિયાઓની શ્રેણી દ્વારા જે આ સંયોજનોને એસિટોએસેટેટમાં ચયાપચય કરે છે, જે ઉપવાસની સ્થિતિમાં ઉત્પન્ન થતું પ્રથમ કીટોન શરીર છે. એસિટોએસેટેટના જૈવસંશ્લેષણને β-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ ડિહાઇડ્રોજનેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉત્પ્રેરિત કરવામાં આવે છે. બ્યુટીરેટને બીજા મેટાબોલિક માર્ગ દ્વારા પણ મેટાબોલાઇઝ કરી શકાય છે જેમાં મેટાબોલિક મધ્યવર્તી તરીકે એસિટોએસેટેટનો સમાવેશ થતો નથી. આ ચયાપચયનો માર્ગ નીચે મુજબ છેઃ બ્યુટેરેટ → બ્યુટિરિલ-CoA → ક્રોટોનિલ-CoA → β-હાઈડ્રોક્સિબ્યુટિરિલ-CoA → પોલી-β-હાઈડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ → () → આ ચયાપચયના માર્ગમાં છેલ્લી પ્રતિક્રિયા, જેમાં () નું રૂપાંતર સામેલ છે, તે હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ-ડાયમર હાઈડ્રોલેઝ ઉત્સેચક દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે. અન્ય કીટોન બોડીની જેમ માનવ રક્ત પ્લાઝ્માની β-હાઈડ્રોક્સિબ્યુટેરેટની સાંદ્રતા કીટોસિસ દ્વારા વધે છે. આ ઉન્નત β-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ સ્તર કુદરતી રીતે અપેક્ષિત છે, કારણ કે β-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ એસિટોએસેટેટમાંથી રચાય છે. જ્યારે લોહીમાં શર્કરાનું પ્રમાણ ઓછું હોય ત્યારે મગજ અને હાડપિંજરના સ્નાયુઓ દ્વારા આ સંયોજનનો ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે. ડાયાબિટીક કેટોએસિડોસિસ સૂચવવા માટે ડાયાબિટીક દર્દીઓ તેમના કીટોનના સ્તરનું પેશાબ અથવા લોહી દ્વારા પરીક્ષણ કરાવી શકે છે. આલ્કોહોલિક કીટોએસિડોસિસમાં, આ કીટોન બોડી સૌથી વધુ સાંદ્રતામાં ઉત્પન્ન થાય છે. કેટોજેનેસિસ ત્યારે થાય છે જ્યારે યકૃતના કોષોમાં ઓક્સાલોએસેટેટ ક્ષીણ થાય છે, જે કાર્બોહાઈડ્રેટના સેવનમાં ઘટાડો (આહાર અથવા ભૂખમરો દ્વારા); લાંબા સમય સુધી, વધુ પડતા દારૂના સેવન; અને/અથવા ઇન્સ્યુલિનની ઉણપને કારણે સર્જાય છે. કારણ કે ટી. સી. એ. ચક્રમાં એસિટિલ-સી. ઓ. એ. ના પ્રવેશ માટે ઓક્સાલોએસેટેટ નિર્ણાયક છે, પૂરતા પ્રમાણમાં ઓક્સાલોએસેટેટની ગેરહાજરીમાં ફેટી એસિડ ઓક્સિડેશનમાંથી એસિટિલ-સી. ઓ. એ. નું ઝડપી ઉત્પાદન ટી. સી. એ. ચક્રની ઘટતી ક્ષમતાને ડૂબી જાય છે, અને પરિણામે એસિટિલ-સી. ઓ. એ. ની અધિકતા કીટોન બોડીના ઉત્પાદન તરફ ધકેલી દેવામાં આવે છે. જૈવિક પ્રવૃત્તિ ડી-બીટા-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરિક એસિડ, બ્યુટેરિક એસિડ સાથે, જી. પી. સી. આર., હાઇડ્રોક્સિકાર્બોક્સિલિક એસિડ રીસેપ્ટર 2 (એચ. સી. એ. 2) ના બે પ્રાથમિક એન્ડોજેનસ એગોનોસ્ટ છે. બીટા-હાઈડ્રોક્સિબ્યુટેરિક એસિડ રક્ત-મગજ-અવરોધને પાર કરીને કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં પ્રવેશી શકે છે. કસરત, કેલરી પ્રતિબંધ, ઉપવાસ અને કીટોજેનિક આહાર સાથે યકૃત, હૃદય, સ્નાયુ, મગજ અને અન્ય પેશીઓમાં β-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરિક એસિડનું સ્તર વધે છે. આ સંયોજન હિસ્ટોન ડેસિટીલેઝ (એચડીએસી) અવરોધક તરીકે કામ કરતું હોવાનું જાણવા મળ્યું છે. એચ. ડી. એ. સી. વર્ગ I આઇસોએન્ઝાઇમ્સ એચ. ડી. એ. સી. 2 અને એચ. ડી. એ. સી. 3 ના અવરોધ દ્વારા, β-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરિક એસિડ મગજ-વ્યુત્પન્ન ન્યુરોટ્રોફિક પરિબળ (બી. ડી. એન. એફ.) ના સ્તરમાં વધારો કરે છે અને હિપ્પોકેમ્પસમાં ટી. આર. કે. બી. સંકેત આપે છે. વધુમાં, ઉંદરના અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે લાંબા સમય સુધી કસરત કરવાથી પ્લાઝ્મા β-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટની સાંદ્રતામાં વધારો થાય છે, જે હિપ્પોકેમ્પસમાં BDNF જનીનના પ્રવર્તકોને પ્રેરિત કરે છે. આ તારણો હતાશા, ચિંતા અને જ્ઞાનાત્મક ક્ષતિના ઉપચારમાં તબીબી સુસંગતતા ધરાવે છે. કિટોજેનિક આહાર પરના વાઈના દર્દીઓમાં, લોહીના β-હાઈડ્રોક્સિબ્યુટેરેટનું સ્તર જપ્તી નિયંત્રણની માત્રા સાથે શ્રેષ્ઠ રીતે સંકળાયેલું હોય છે. શ્રેષ્ઠ એન્ટીકોનવલ્સન્ટ અસર માટે થ્રેશોલ્ડ આશરે 4 એમ. એમ. ઓ. એલ./એલ. હોવાનું જણાય છે. પ્રયોગશાળા અને ઔદ્યોગિક રસાયણશાસ્ત્ર β-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરિક એસિડ પોલિએસ્ટર્સનો અગ્રદૂત છે, જે બાયોડિગ્રેડેબલ પ્લાસ્ટિક છે. આ પોલિમર, પોલી (3-હાઈડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ), પણ કુદરતી રીતે બેક્ટેરિયા આલ્કલીજીન્સ યુટ્રોફસ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. એસિડ હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા પોલી (3-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ) માંથી β-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ કાઢી શકાય છે. લોહીના પ્લાઝ્માની સાંદ્રતા એક પરીક્ષણ દ્વારા માપવામાં આવે છે જે β-હાઇડ્રોક્સિબ્યુટેરેટ ડિહાઇડ્રોજિનેઝનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં NAD + એ ઇલેક્ટ્રોન-સ્વીકારતા કોફેક્ટર તરીકે છે. એસિટોએસેટેટમાં રૂપાંતર, જે આ ઉત્સેચક દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે, તે NAD + ને NADHમાં ઘટાડે છે, જે વિદ્યુત પરિવર્તન પેદા કરે છે; આ પરિવર્તનની તીવ્રતાનો ઉપયોગ પછી નમૂનામાં એસિટોએસેટેટની માત્રાને એક્સ્ટ્રાપોલેટ કરવા માટે કરી શકાય છે. આ પણ જુઓ ગામા-હાઈડ્રોક્સીબ્યુટેરિક એસિડ β-હાઈડ્રોક્સી β-મિથાઈલબ્યુટેરિક એસિડ (HMB) હાઈડ્રોક્સીબ્યુટેરિક એસિડ કેટોજેનેસિસ નોંધો સંદર્ભ એન્ટીડિપ્રેસન્ટ્સ બીટા હાઈડ્રોક્સી એસિડ બાયોમોલેક્યુલ્સ હિસ્ટોન ડેસેટિલેસ અવરોધકો