Β-Hydroxybutyric acid
बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड, जिसे 3-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड या बीएचबी के रूप में भी जाना जाता है, एक कार्बनिक यौगिक और रासायनिक सूत्र सीएच3सीएच (ओएच) सीएच2सीओ2एच के साथ एक बीटा हाइड्रॉक्सी एसिड है; इसका संयुग्म आधार बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरेट है, जिसे 3-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरेट के रूप में भी जाना जाता है। बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड दो एनैंटिओमर्स के साथ एक कायरल यौगिक हैः डी-बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड और एल-बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड। इसके ऑक्सीकृत और पॉलीमेरिक व्युत्पन्न प्रकृति में व्यापक रूप से पाए जाते हैं। मनुष्यों में, डी-बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड हाइड्रॉक्सीकार्बाक्सिलिक एसिड रिसेप्टर 2 (एच. सी. ए. 2), एक जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर (जी. पी. सी. आर.) के दो प्राथमिक अंतजनन एगोनिस्टों में से एक है। मनुष्यों में, फैटी एसिड (जैसे, ब्यूटाइरेट) के चयापचय के माध्यम से यकृत में संश्लेषित किया जा सकता है, और कीटोजेनिक अमीनो एसिड प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से जो इन यौगिकों को एसीटोएसेटेट में चयापचय करता है, जो कि पहला कीटोन शरीर है जो उपवास अवस्था में उत्पादित होता है। एसिटोएसेटेट के जैवसंश्लेषण को बीटा-हाइड्रॉक्सीब्युटेरेट डिहाइड्रोजनेज एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है। ब्यूटाइरेट को दूसरे चयापचय मार्ग के माध्यम से भी चयापचय किया जा सकता है जिसमें एसिटोएसेटेट को चयापचय मध्यवर्ती के रूप में शामिल नहीं किया जाता है। यह चयापचय मार्ग इस प्रकार हैः ब्यूटाइरेट → ब्यूटाइरिल-कोए → क्रोटोनिल-कोए → β-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरिल-कोए → पॉली-β-हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट → () → इस चयापचय मार्ग में अंतिम प्रतिक्रिया, जिसमें () का रूपांतरण शामिल है, हाइड्रॉक्सीब्यूटाइरेट-डाइमर हाइड्रोलेज एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होती है। मानव रक्त प्लाज्मा में बीटा-हाइड्रॉक्सीब्युटेरेट की सांद्रता, अन्य कीटोन निकायों की तरह, कीटोसिस के माध्यम से बढ़ जाती है। यह ऊँचा β-हाइड्रॉक्सीब्युटेरेट स्तर स्वाभाविक रूप से अपेक्षित है, क्योंकि β-हाइड्रॉक्सीब्युटेरेट एसीटोएसेटेट से बनता है। जब रक्त शर्करा कम होता है तो मस्तिष्क और कंकाल की मांसपेशियों द्वारा यौगिक का उपयोग ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जा सकता है। मधुमेह रोगी मधुमेह केटोएसिडोसिस का संकेत देने के लिए मूत्र या रक्त के माध्यम से अपने कीटोन के स्तर की जांच करवा सकते हैं। मादक कीटोएसिडोसिस में, यह कीटोन शरीर सबसे अधिक सांद्रता में उत्पादित होता है। केटोजेनेसिस तब होता है जब यकृत कोशिकाओं में ऑक्सालोएसेटेट समाप्त हो जाता है, एक ऐसी स्थिति जो कम कार्बोहाइड्रेट सेवन (आहार या भुखमरी के माध्यम से); लंबे समय तक, अत्यधिक शराब का सेवन; और/या इंसुलिन की कमी से पैदा होती है। टी. सी. ए. चक्र में एसिटाइल-सी. ओ. ए. के प्रवेश के लिए ऑक्सीलोएसेटेट महत्वपूर्ण है, इसलिए पर्याप्त ऑक्सीलोएसेटेट की अनुपस्थिति में फैटी एसिड ऑक्सीकरण से एसिटाइल-सी. ओ. ए. का तेजी से उत्पादन टी. सी. ए. चक्र की घटती क्षमता को अभिभूत कर देता है, और इसके परिणामस्वरूप एसिटाइल-सी. ओ. ए. की अतिरिक्त मात्रा कीटोन शरीर के उत्पादन की ओर बढ़ जाती है। जैविक गतिविधि डी-बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड, ब्यूटिरिक एसिड के साथ, एक जी. पी. सी. आर., हाइड्रॉक्सीकार्बाक्सिलिक एसिड रिसेप्टर 2 (एच. सी. ए. 2) के दो प्राथमिक अंतजनन एगोनिस्ट हैं। बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड रक्त-मस्तिष्क-बाधा को केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में पार करने में सक्षम है। व्यायाम, कैलोरी प्रतिबंध, उपवास और कीटोजेनिक आहार के साथ यकृत, हृदय, मांसपेशियों, मस्तिष्क और अन्य ऊतकों में बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड का स्तर बढ़ जाता है। यह यौगिक हिस्टोन डेसिटिलेस (एच. डी. ए. सी.) अवरोधक के रूप में कार्य करता है। एच. डी. ए. सी. वर्ग I आइसोएंजाइम एच. डी. ए. सी. 2 और एच. डी. ए. सी. 3 के अवरोध के माध्यम से, बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड को हिप्पोकैम्पस में मस्तिष्क-व्युत्पन्न न्यूरोट्रॉफिक कारक (बी. डी. एन. एफ.) के स्तर और टी. आर. के. बी. संकेत को बढ़ाने के लिए पाया गया है। इसके अलावा, एक कृंतक अध्ययन में पाया गया कि लंबे समय तक व्यायाम करने से प्लाज्मा β-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रेट सांद्रता बढ़ जाती है, जो हिप्पोकैम्पस में बी. डी. एन. एफ. जीन के प्रवर्तकों को प्रेरित करता है। इन निष्कर्षों की अवसाद, चिंता और संज्ञानात्मक हानि के उपचार में नैदानिक प्रासंगिकता हो सकती है। कीटोजेनिक आहार पर मिर्गी के रोगियों में, रक्त β-हाइड्रॉक्सीब्युटेरेट का स्तर दौरे के नियंत्रण की डिग्री के साथ सबसे अच्छा संबंध रखता है। इष्टतम एंटीकॉन्वल्सेन्ट प्रभाव की सीमा लगभग 4 एम. एम. ओ. एल./एल. प्रतीत होती है। प्रयोगशाला और औद्योगिक रसायन विज्ञान β-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड पॉलिएस्टर का अग्रदूत है, जो बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक हैं। यह बहुलक, पॉली (3-हाइड्रॉक्सीब्युटेरेट) भी प्राकृतिक रूप से बैक्टीरिया एल्केलिजेन्स यूट्रोफस द्वारा उत्पादित होता है। बीटा-हाइड्रॉक्सीब्युटेरेट को एसिड हाइड्रोलिसिस द्वारा पॉली (3-हाइड्रॉक्सीब्युटेरेट) से निकाला जा सकता है। रक्त प्लाज्मा में प्लाज्मा की सांद्रता को एक परीक्षण के माध्यम से मापा जाता है जो β-हाइड्रॉक्सीब्युटेरेट डिहाइड्रोजनेज का उपयोग करता है, जिसमें NAD + एक इलेक्ट्रॉन-स्वीकार करने वाले कोफैक्टर के रूप में होता है। एसिटोएसेटेट में परिवर्तन, जो इस एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होता है, एन. ए. डी. + को एन. ए. डी. एच. में कम कर देता है, जिससे एक विद्युत परिवर्तन उत्पन्न होता है; इस परिवर्तन के परिमाण का उपयोग तब नमूने में की मात्रा को एक्सट्रापोलेट करने के लिए किया जा सकता है। गामा-हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड β-हाइड्रॉक्सी β-मिथाइलब्यूटेरिक एसिड (एच. एम. बी.) हाइड्रॉक्सीब्यूटेरिक एसिड केटोजेनेसिस नोट्स संदर्भ अवसादरोधी बीटा हाइड्रॉक्सी एसिड बायोमॉलिक्यूल्स हिस्टोन डेसिटिलेस अवरोधक भी देखें।