बायोटिन

From LTRC
बायोटिन
File:Biotin skeletal.svg
File:Biotin-view-1-from-xtal-Mercury-3D-balls.png
Other names विटामिन B7
Pin 5-[(3aS,4S,6aR)-2-Oxohexahydro-1H-thieno[3,4-d]imidazol-4-yl]pentanoic acid
Identifiers
Iuphar ligand 4787
Drugbank DB00121
ChEBI 15956
SMILES O=C1N[C@@H]2[C@@H](SC[C@@H]2N1)CCCCC(=O)O
UNII 6SO6U10H04
KEGG D00029
ChEMBL 857
CAS Number 58-85-5
PubChem CID 171548
ChemSpider 149962
Properties
Formula C10H16N2O3S
Appearance सफेद क्रिस्टलीय सुइयां
Solubility in water 22 mg/100 mL
Melting point 232 से 233 °C
Pharmacology
Atccode suffix HA05
Hazards
Nfpa-h 1
Nfpa-f 1
Nfpa-r 0
3D space-filling model of Biotin rotating about an axis (GIF)
एक अक्ष पर घूमता हुआ बायोटिन का 3D स्पेस-फिलिंग मॉडल

बायोटिन (जिसे विटामिन B7 और विटामिन H के रूप में भी जाना जाता है) B विटामिन में से एक है – जो आवश्यक आहार सूक्ष्म पोषक तत्वों (micronutrients) का एक समूह है।[1][2] प्रत्येक जीवित कोशिका में मौजूद, यह मनुष्यों और अन्य जीवों में, मुख्य रूप से वसा, कार्बोहाइड्रेट और अमीनो एसिड के जैव रसायन से संबंधित, कई चयापचय प्रक्रियाओं में एंजाइम के लिए एक कोफैक्टर के रूप में शामिल होता है।[1][2][3]

जब अलग किया जाता है, तो बायोटिन एक सफेद, सुई जैसा क्रिस्टलीय ठोस होता है।[4] बायोटिन खाद्य पदार्थों, विशेष रूप से मांस और यकृत (liver) से प्राप्त होता है, और इसे आहार अनुपूरक (dietary supplement) के रूप में बेचा जाता है।[1]

बायोटिन नाम, जिसे जर्मन Biotin से लिया गया है, प्राचीन ग्रीक शब्द βίοτος (bíotos; 'जीवन') और प्रत्यय "-in" (रसायन विज्ञान में आमतौर पर 'निर्माण' को इंगित करने के लिए उपयोग किया जाने वाला प्रत्यय) से निकला है।[5]

रासायनिक विवरण

बायोटिन को एक विषमचक्रीय यौगिक (heterocyclic compound) के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसमें एक यूरिडो समूह के साथ जुड़ा हुआ सल्फर युक्त टेट्राहाइड्रोथियोफीन वलय होता है। पूर्व वलय से एक C5-कार्बोक्जिलिक एसिड साइड चेन जुड़ी होती है। यूरिडो वलय, जिसमें −N−CO−N− समूह होता है, कार्बोक्सिलेशन प्रतिक्रियाओं में कार्बन डाइऑक्साइड वाहक के रूप में कार्य करता है।[6] बायोटिन पांच कार्बोक्सिलेज एंजाइमों के लिए एक कोएंजाइम है, जो अमीनो एसिड और फैटी एसिड के अपचय (catabolism), फैटी एसिड के संश्लेषण और ग्लूकोनियोजेनेसिस में शामिल होते हैं।[2][3] परमाणु क्रोमैटिन में हिस्टोन प्रोटीन का बायोटिनिलेशन क्रोमैटिन स्थिरता और जीन अभिव्यक्ति में भूमिका निभाता है।[3][7]

आहार संबंधी सिफारिशें

अमेरिकी नेशनल एकेडमी ऑफ मेडिसिन ने 1998 में कई विटामिनों के लिए आहार संदर्भ सेवन (Dietary Reference Intakes) को अपडेट किया।[1] उस समय अनुमानित औसत आवश्यकता या अनुशंसित आहार भत्ता स्थापित करने के लिए अपर्याप्त जानकारी थी, जो अधिकांश विटामिनों के लिए मौजूद शब्द हैं। उन मामलों में अकादमी ने पर्याप्त सेवन (AIs) निर्धारित किए, इस समझ के साथ कि भविष्य में किसी समय, जब बायोटिन के शारीरिक प्रभावों को बेहतर ढंग से समझा जाएगा, तो AIs को अधिक सटीक जानकारी से बदल दिया जाएगा। पुरुषों और महिलाओं दोनों के लिए बायोटिन AIs नीचे दिए गए हैं।[1]

बायोटिन पर्याप्त सेवन (AIs)[8]
आयु समूह बायोटिन AI (μg/दिन)
0 से 6 महीने 5
7 से 12 महीने 6
1 से 3 वर्ष 8
4 से 8 वर्ष 12
9 से 13 वर्ष 20
14 से 18 वर्ष 25
19 वर्ष और उससे अधिक 30
गर्भवती महिलाएं (14 से 50 वर्ष) 30
स्तनपान कराने वाली महिलाएं (14 से 50 वर्ष) 35

ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड ने अमेरिका के समान AIs निर्धारित किए हैं।[9]

यूरोपीय खाद्य सुरक्षा प्राधिकरण (EFSA) भी AIs की पहचान करता है, जो वयस्कों के लिए 40 μg/दिन, गर्भावस्था के लिए 40 μg/दिन और स्तनपान के लिए 45 μg/दिन का मान निर्धारित करता है। 1–17 वर्ष की आयु के बच्चों के लिए, AIs उम्र के साथ 20 से 35 μg/दिन तक बढ़ जाते हैं।[10]

सुरक्षा

अमेरिकी नेशनल एकेडमी ऑफ मेडिसिन विटामिन और खनिजों के लिए ऊपरी सीमा का अनुमान लगाती है जब एक वास्तविक सीमा के लिए पर्याप्त सबूत होते हैं। हालांकि, बायोटिन के लिए, कोई ऊपरी सीमा नहीं है क्योंकि उच्च बायोटिन सेवन के प्रतिकूल प्रभावों का निर्धारण नहीं किया गया है।[8] EFSA ने भी सुरक्षा की समीक्षा की और संयुक्त राज्य अमेरिका के समान निष्कर्ष पर पहुंचा।[11]

लेबलिंग नियम

अमेरिकी खाद्य और आहार अनुपूरक लेबलिंग उद्देश्यों के लिए, एक सर्विंग में मात्रा को दैनिक मूल्य के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। बायोटिन लेबलिंग उद्देश्यों के लिए, दैनिक मूल्य का 100% 300 μg/दिन था, लेकिन 27 मई, 2016 तक, इसे पर्याप्त सेवन के साथ सहमत होने के लिए 30 μg/दिन में संशोधित किया गया था।[12][13] अद्यतन लेबलिंग नियमों का अनुपालन 10 मिलियन US$ या उससे अधिक की वार्षिक खाद्य बिक्री वाले निर्माताओं के लिए 1 जनवरी, 2020 तक, और कम मात्रा में खाद्य बिक्री वाले निर्माताओं के लिए 1 जनवरी, 2021 तक आवश्यक था।[14][15]

स्रोत[1] मात्रा
(μg)
बीफ यकृत, 3 औंस 31
अंडा, 1 पूरा 10
सैल्मन, 3 औंस 5
पोर्क चॉप, 3 औंस 4
हैमबर्गर पैटी, 3 औंस 4
सूरजमुखी के बीज, 1/4 कप 3
शकरकंद, 1/2 कप 2

खाद्य स्रोत

बायोटिन कमरे के तापमान पर स्थिर होता है और खाना पकाने से नष्ट नहीं होता है।[2] पश्चिमी आबादी में आहार बायोटिन का सेवन 40 से 60 μg/दिन की सीमा में है।[2] स्तनपान करने वाले शिशुओं को लगभग 5 μg/दिन की आवश्यकता होती है।[2] बायोटिन आहार अनुपूरकों में, व्यक्तिगत रूप से या मल्टीविटामिन में एक घटक के रूप में उपलब्ध है।[1][2]

ग्लोबल फोर्टिफिकेशन डेटा एक्सचेंज के अनुसार, बायोटिन की कमी इतनी दुर्लभ है कि किसी भी देश को खाद्य पदार्थों को फोर्टिफाई करने की आवश्यकता नहीं है।[16]

शरीरक्रिया विज्ञान

बायोटिन एक पानी में घुलनशील B विटामिन है।[1] आहार अनुपूरक के रूप में बड़ी मात्रा में सेवन करने से अवशोषण होता है, जिसके बाद बायोटिन के रूप में मूत्र में उत्सर्जन होता है।[1][2] सामान्य आहार के हिस्से के रूप में बायोटिन का सेवन करने से बायोटिन और बायोटिन मेटाबोलाइट्स का मूत्र उत्सर्जन होता है।[2]

अवशोषण

भोजन में बायोटिन प्रोटीन से बंधा होता है। पाचन एंजाइम प्रोटीन को बायोटिन-बाउंड पेप्टाइड्स में तोड़ देते हैं। अग्नाशयी स्राव में और छोटी आंत के तीनों हिस्सों की ब्रश बॉर्डर झिल्ली में पाया जाने वाला आंतों का एंजाइम बायोटिनिडेज, बायोटिन को मुक्त करता है, जिसे फिर छोटी आंत से अवशोषित किया जाता है।[2][3] जब बायोटिन आहार अनुपूरक के रूप में सेवन किया जाता है, तो अवशोषण गैर-संतृप्त होता है, जिसका अर्थ है कि बहुत अधिक मात्रा भी प्रभावी ढंग से अवशोषित हो जाती है। जेजुनम के पार परिवहन इलियम की तुलना में तेज होता है।[3]

बड़ी आंत का माइक्रोबायोटा बायोटिन की मात्रा को संश्लेषित करता है जिसे आहार में ली गई मात्रा के समान माना जाता है, और इस बायोटिन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा मुक्त (प्रोटीन-अनबाउंड) रूप में मौजूद होता है और, इस प्रकार, अवशोषण के लिए उपलब्ध होता है। मनुष्यों में कितना अवशोषित होता है यह अज्ञात है, हालांकि एक समीक्षा ने बताया कि इन विट्रो में मानव कोलन उपकला कोशिकाओं ने बायोटिन लेने की क्षमता का प्रदर्शन किया।[17]

एक बार अवशोषित होने के बाद, सोडियम-निर्भर मल्टीविटामिन ट्रांसपोर्टर (SMVT) यकृत में बायोटिन के सेवन को नियंत्रित करता है।[3] SMVT पैंटोथेनिक एसिड को भी बांधता है, इसलिए इन विटामिनों में से किसी का भी उच्च सेवन दूसरे के परिवहन में हस्तक्षेप कर सकता है।[18]

चयापचय और उत्सर्जन

बायोटिन अपचय (catabolism) दो मार्गों से होता है। एक में, वैलेरिक एसिड साइडचेन को क्लीव किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बिसनोरबायोटिन होता है। दूसरे पथ में, सल्फर ऑक्सीकृत हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बायोटिन सल्फोक्साइड होता है। मूत्र सामग्री आनुपातिक रूप से लगभग आधी बायोटिन होती है, साथ ही बिसनोरबायोटिन, बायोटिन सल्फोक्साइड और अन्य मेटाबोलाइट्स की थोड़ी मात्रा होती है।[3]

बायोटिन आवश्यकताओं को प्रभावित करने वाले कारक

क्रोनिक शराब का उपयोग प्लाज्मा बायोटिन में महत्वपूर्ण कमी से जुड़ा है।[19] आंतों का बायोटिन सेवन भी एंटी-मिर्गी दवाओं कार्बामेज़ेपिन और प्रिमिडोन के प्रभाव के प्रति संवेदनशील प्रतीत होता है।[19] उन रोगियों के मूत्र या प्लाज्मा में बायोटिन का अपेक्षाकृत निम्न स्तर भी बताया गया है जिनकी आंशिक गैस्ट्रेक्टॉमी हुई है या जिनमें अक्लोरहाइड्रिया के अन्य कारण हैं, साथ ही जलने वाले रोगियों, बुजुर्ग व्यक्तियों और एथलीटों में भी।[20] गर्भावस्था और स्तनपान बायोटिन की बढ़ी हुई मांग से जुड़े हो सकते हैं। गर्भावस्था में, यह बायोटिन अपचय के संभावित त्वरण के कारण हो सकता है, जबकि, स्तनपान में, उच्च मांग का कारण अज्ञात है। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि मानव गर्भधारण में मामूली बायोटिन की कमी मौजूद हो सकती है, जैसा कि 3-हाइड्रॉक्सीआइसोवैलेरिक एसिड के बढ़े हुए मूत्र उत्सर्जन, बायोटिन और बिसनोरबायोटिन के कम मूत्र उत्सर्जन, और बायोटिन की कम प्लाज्मा सांद्रता द्वारा प्रमाणित है।[3]

गैर-स्तनधारियों में जैवसंश्लेषण

पौधों में संश्लेषित बायोटिन, पौधों की वृद्धि और विकास के लिए आवश्यक है।[21] बैक्टीरिया भी बायोटिन का संश्लेषण करते हैं,[22] और यह माना जाता है कि बड़ी आंत में रहने वाले बैक्टीरिया बायोटिन का संश्लेषण कर सकते हैं जिसे मेजबान जीव द्वारा अवशोषित और उपयोग किया जाता है।[17]

जैवसंश्लेषण दो अग्रदूतों, एलानिन और पिमेलोइल-CoA से शुरू होता है। ये 7-कीटो-8-अमीनोपेलार्गोनिक एसिड (KAPA) बनाते हैं। KAPA को पौधों के पेरोक्सीसोम से माइटोकॉन्ड्रिया में ले जाया जाता है जहां इसे एंजाइम, BioA की मदद से 7,8-डायमिनोपेलार्गोनिक एसिड (DAPA) में परिवर्तित किया जाता है। एंजाइम डेथियोबायोटिन सिंथेटेस ATP के साथ सक्रिय DAPA कार्बामेट के माध्यम से यूरिडो वलय के गठन को उत्प्रेरित करता है, एंजाइम BioD की मदद से डेथियोबायोटिन बनाता है, जिसे फिर बायोटिन में परिवर्तित किया जाता है जिसे BioB द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है।[23] अंतिम चरण बायोटिन सिंथेस, एक रेडिकल SAM एंजाइम द्वारा उत्प्रेरित होता है। सल्फर एक असामान्य [2Fe-2S] फेरेडॉक्सिन द्वारा दान किया जाता है।[24] बैक्टीरिया की प्रजातियों के आधार पर, बायोटिन को कई मार्गों से संश्लेषित किया जा सकता है।[23]

कोफैक्टर जैव रसायन

एंजाइम होलोकार्बोक्सिलेज सिंथेटेस बायोटिन को पांच मानव कार्बोक्सिलेज एंजाइम से सहसंयोजक रूप से जोड़ता है:[3]

पहले दो के लिए, बायोटिन एसिटाइल-CoA में बाइकार्बोनेट के हस्तांतरण के लिए जिम्मेदार एक कोफैक्टर के रूप में कार्य करता है, इसे फैटी एसिड संश्लेषण के लिए मेलोनील-CoA में परिवर्तित करता है। PC ग्लूकोनियोजेनेसिस में भाग लेता है। MCC ल्यूसीन चयापचय में एक चरण को उत्प्रेरित करता है। PCC प्रोपियोनिल-CoA के चयापचय में एक चरण को उत्प्रेरित करता है।[1][2][3] बायोटिनिलेटेड कार्बोक्सिलेज का चयापचय क्षरण बायोसाइटिन के गठन की ओर जाता है। यह यौगिक बायोटिनिडेज द्वारा बायोटिन को मुक्त करने के लिए और अधिक अपमानित होता है, जिसे फिर होलोकार्बोक्सिलेज सिंथेटेस द्वारा पुन: उपयोग किया जाता है।[3]

परमाणु क्रोमैटिन में हिस्टोन प्रोटीन का बायोटिनिलेशन एक पोस्ट-ट्रांसलेशनल संशोधन है जो क्रोमैटिन स्थिरता और जीन अभिव्यक्ति में भूमिका निभाता है।[3][7]

कमी

मुख्य लेख: बायोटिन की कमी

प्राथमिक बायोटिन की कमी, जिसका अर्थ है आहार में बहुत कम बायोटिन के कारण कमी, दुर्लभ है क्योंकि बायोटिन कई खाद्य पदार्थों में निहित है। उप-नैदानिक कमी हल्के लक्षणों का कारण बन सकती है, जैसे बालों का पतला होना, भंगुर नाखून, या त्वचा पर चकत्ते, आमतौर पर चेहरे पर।[8][3]

अपर्याप्त आहार सेवन (दुर्लभ) के अलावा, बायोटिन की कमी एक आनुवंशिक विकार के कारण हो सकती है जो बायोटिन चयापचय को प्रभावित करती है। इनमें सबसे आम बायोटिनिडेज की कमी है। इस एंजाइम की कम गतिविधि बायोसाइटिन से बायोटिन को रीसायकल करने में विफलता का कारण बनती है। कार्बोक्सिलेज और बायोटिन ट्रांसपोर्टर की कमी दुर्लभ है।[3][25] बायोटिनिडेज की कमी के लिए नवजात स्क्रीनिंग 1984 में संयुक्त राज्य अमेरिका में शुरू हुई, कई देश अब जन्म के समय इस आनुवंशिक विकार के लिए भी परीक्षण कर रहे हैं। उपचार बायोटिन के साथ एक आजीवन आहार अनुपूरक है।[1] यदि बायोटिनिडेज की कमी का इलाज नहीं किया जाता है, तो यह घातक हो सकता है।[26]

निदान

कम सीरम और मूत्र बायोटिन अपर्याप्त बायोटिन सेवन के संवेदनशील संकेतक नहीं हैं।[3] हालांकि, सीरम परीक्षण बायोटिन युक्त आहार अनुपूरकों के सेवन की पुष्टि के लिए उपयोगी हो सकते हैं, और क्या अनुपूरक उपयोग से परहेज करने की अवधि दवा परीक्षणों में हस्तक्षेप करने की क्षमता को खत्म करने के लिए पर्याप्त लंबी है।[27][28] अप्रत्यक्ष उपाय कार्बोक्सिलेज के लिए बायोटिन आवश्यकता पर निर्भर करते हैं। 3-मिथाइलक्रोटोनाइल-CoA अमीनो एसिड ल्यूसीन के अपचय में एक मध्यवर्ती चरण है। बायोटिन के बिना, मार्ग 3-हाइड्रॉक्सीआइसोवैलेरिक एसिड की ओर मोड़ देता है। इस यौगिक का मूत्र उत्सर्जन बायोटिन की कमी का एक प्रारंभिक और संवेदनशील संकेतक है।[8][3]

चयापचय संबंधी विकारों के परिणामस्वरूप कमी

बायोटिनिडेज की कमी उस एंजाइम की कमी है जो बायोटिन को रीसायकल करता है, एक विरासत में मिली आनुवंशिक उत्परिवर्तन के कारण।[1] बायोटिनिडेज बायोसाइटिन और बायोटिनिल-पेप्टाइड्स (प्रत्येक होलोकार्बोक्सिलेज के प्रोटीयोलाइटिक गिरावट उत्पाद) से बायोटिन के क्लीवेज को उत्प्रेरित करता है और इस प्रकार बायोटिन को रीसायकल करता है।[8] यह आहार प्रोटीन-बाउंड बायोटिन से बायोटिन को मुक्त करने में भी महत्वपूर्ण है।[29] बायोटिनिडेज की कमी के लिए नवजात स्क्रीनिंग 1984 में संयुक्त राज्य अमेरिका में शुरू हुई,[30] जिसे 2017 तक 30 से अधिक देशों में आवश्यक बताया गया था।[31]

गहन बायोटिनिडेज की कमी, जिसे सामान्य सीरम एंजाइम गतिविधि के 10% से कम के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसे 7.1 nmol/min/mL के रूप में रिपोर्ट किया गया है, की घटना 40,000 में 1 से 60,000 में 1 है, लेकिन उच्च रक्तसंबंधी विवाह (दूसरे चचेरे भाई या करीब) की उच्च घटना वाले देशों में 10,000 में 1 तक की दर है। आंशिक बायोटिनिडेज की कमी को सामान्य सीरम गतिविधि के 10% से 30% के रूप में परिभाषित किया गया है।[30] घटना डेटा सरकार द्वारा अनिवार्य नवजात स्क्रीनिंग से उपजा है।[31] गहन कमी के लिए, उपचार प्रति दिन 5 से 20 mg की मौखिक खुराक है। दौरे घंटों से दिनों में हल होने की सूचना दी गई है, अन्य लक्षण हफ्तों के भीतर हल हो जाते हैं।[30] आंशिक बायोटिनिडेज की कमी का उपचार भी अनुशंसित है, भले ही कुछ अनुपचारित लोग कभी भी लक्षण प्रकट नहीं करते हैं।[30] गहन और आंशिक बायोटिनिडेज की कमी दोनों के लिए पूरक बायोटिन के साथ आजीवन उपचार की सिफारिश की जाती है।[1]

बायोटिन-निर्भर कार्बोक्सिलेज की कमी वाली गतिविधियों की विशेषता वाले विरासत में मिले चयापचय विकारों को मल्टीपल कार्बोक्सिलेज डेफिसिएंसी कहा जाता है। इनमें एंजाइम होलोकार्बोक्सिलेज सिंथेटेस की कमी शामिल है।[1] होलोकार्बोक्सिलेज सिंथेटेस की कमी शरीर की कोशिकाओं को बायोटिन का प्रभावी ढंग से उपयोग करने से रोकती है और इस प्रकार मल्टीपल कार्बोक्सिलेज प्रतिक्रियाओं में हस्तक्षेप करती है।[29] सोडियम-निर्भर मल्टीविटामिन ट्रांसपोर्टर प्रोटीन को प्रभावित करने वाला एक आनुवंशिक दोष भी हो सकता है।[25]

इनमें से किसी भी चयापचय विकार के जैव रासायनिक और नैदानिक अभिव्यक्तियों में केटोलैक्टिक एसिडोसिस, ऑर्गेनिक एसिडुरिया, हाइपरअमोनेमिया, दाने, हाइपोटोनिया, दौरे, विकासात्मक देरी, एलोपेसिया और कोमा शामिल हो सकते हैं।[3]

जैव प्रौद्योगिकी में उपयोग

बायोटिन के रासायनिक रूप से संशोधित संस्करणों का उपयोग जैव रासायनिक परख (assays) के लिए प्रोटीन और गैर-प्रोटीन यौगिकों को अलग करने के लिए जैव प्रौद्योगिकी उद्योग में व्यापक रूप से किया जाता है।[32] क्योंकि अंडे से प्राप्त एविडिन बायोटिन के साथ पृथक्करण स्थिरांक Kd ≈ 10−15 M के साथ मजबूती से जुड़ता है,[33] बायोटिनिलेटेड यौगिकों को इस अत्यधिक स्थिर बातचीत का फायदा उठाकर एक नमूने से अलग किया जा सकता है। सबसे पहले, रासायनिक रूप से संशोधित बायोटिन अभिकर्मकों को बायोटिनिलेशन नामक प्रक्रिया के माध्यम से समाधान में लक्षित यौगिकों से जोड़ा जाता है। किस रासायनिक संशोधन का उपयोग करना है, यह बायोटिन अभिकर्मक के एक विशिष्ट प्रोटीन से जुड़ने के लिए जिम्मेदार है।[32] दूसरा, नमूने को मोतियों से बंधे एविडिन के साथ इनक्यूबेट किया जाता है, फिर rinsed किया जाता है, सभी अनबाउंड प्रोटीन को हटा दिया जाता है, जबकि केवल बायोटिनिलेटेड प्रोटीन को एविडिन से बंधा छोड़ दिया जाता है। अंत में, बायोटिनिलेटेड प्रोटीन को अतिरिक्त मुक्त बायोटिन के साथ मोतियों से eluted किया जा सकता है।[34] प्रक्रिया मोतियों से बंधे बैक्टीरिया से प्राप्त स्ट्रेप्टाविडिन का भी उपयोग कर सकती है, लेकिन क्योंकि इसमें एविडिन की तुलना में उच्च पृथक्करण स्थिरांक होता है, बायोटिनिलेटेड प्रोटीन को मोतियों से elute करने के लिए बहुत कठोर परिस्थितियों की आवश्यकता होती है, जो अक्सर रुचि के प्रोटीन को denature कर देगी।[33]

चिकित्सा प्रयोगशाला परिणामों में हस्तक्षेप

जब लोग आहार पूरकों (dietary supplements) में उच्च स्तर का बायोटिन ग्रहण कर रहे होते हैं, तो इसका एक परिणाम बायोटिन-स्ट्रेप्टाविडिन (biotin-streptavidin) तकनीक का उपयोग करने वाले नैदानिक रक्त परीक्षणों में चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण हस्तक्षेप हो सकता है। इस पद्धति का उपयोग आमतौर पर थायराइड हार्मोन जैसे हार्मोन और 25-हाइड्रॉक्सीविटामिन डी जैसे अन्य एनालाइट्स के स्तर को मापने के लिए किया जाता है। बायोटिन हस्तक्षेप गलत तरीके से सामान्य और गलत तरीके से असामान्य, दोनों प्रकार के परिणाम उत्पन्न कर सकता है।[1][35] अमेरिका में, गैर-पर्ची (non-prescription) आहार पूरक के रूप में बायोटिन 1 से 10 mg प्रति सर्विंग की मात्रा में बेचा जाता है, जिसके साथ बालों और नाखूनों के स्वास्थ्य का समर्थन करने के दावे किए जाते हैं, और मल्टीपल स्केलेरोसिस के लिए संभावित प्रभावी उपचार के रूप में 300 mg प्रति दिन की मात्रा में बेचा जाता है[36][37] (देखें § अनुसंधान)। 5 mg/दिन या उससे अधिक का अत्यधिक सेवन प्लाज्मा में उच्च सांद्रता का कारण बनता है जो बायोटिन-स्ट्रेप्टाविडिन इम्यूनोएसेज़ (immunoassays) में अप्रत्याशित तरीके से हस्तक्षेप करता है।[27][28] स्वास्थ्य देखभाल पेशेवरों को सलाह दी जाती है कि वे रोगियों को विशिष्ट परीक्षण, खुराक और बायोटिन सेवन की आवृत्ति के आधार पर, परीक्षण से 48 घंटे या कुछ सप्ताह पहले तक बायोटिन पूरक लेना बंद करने का निर्देश दें।[27] प्रयोगशाला कर्मचारियों के लिए बायोटिन हस्तक्षेप का पता लगाने और उसका प्रबंधन करने के लिए मार्गदर्शन प्रस्तावित है।[28]

इतिहास

यह भी देखें: Vitamin#History

1916 में, डब्ल्यू. जी. बेटमैन ने देखा कि कच्चे अंडे की सफेदी (raw egg whites) से भरपूर आहार कुत्तों, बिल्लियों, खरगोशों और मनुष्यों में विषाक्त लक्षण पैदा करता है।[38] 1927 तक, मार्गरेट बोस और हेलेन पार्सन्स जैसे वैज्ञानिकों ने "अंडे की सफेदी से होने वाली चोट" (egg-white injury) से जुड़े लक्षणों को प्रदर्शित करने वाले प्रयोग किए थे। उन्होंने पाया कि जिन चूहों को उनके एकमात्र प्रोटीन स्रोत के रूप में बड़ी मात्रा में अंडे की सफेदी खिलाई गई, उनमें तंत्रिका संबंधी शिथिलता, बालों का झड़ना, जिल्द की सूजन (dermatitis) और अंततः मृत्यु देखी गई।[39][40]

1936 में, फ्रिट्ज़ कोगल और बेनो टोनिस ने "Darstellung von krystallisiertem biotin aus eigelb" (अंडे की जर्दी से क्रिस्टलीकृत बायोटिन का निरूपण) शीर्षक वाले एक जर्नल लेख में खमीर विकास कारक (yeast growth factor) को अलग करने का दस्तावेजीकरण किया।[41] बायोटिन नाम ग्रीक शब्द bios ('जीवित रहने के लिए') और प्रत्यय "-इन" (कार्बनिक रसायन विज्ञान में उपयोग किया जाने वाला एक सामान्य रासायनिक प्रत्यय) से लिया गया है।[5] अन्य शोध समूहों ने, स्वतंत्र रूप से काम करते हुए, उसी यौगिक को अलग-अलग नामों से अलग किया था। हंगेरियन वैज्ञानिक पॉल ग्योर्गी ने 1933 में अंडे की सफेदी से होने वाली चोट के लिए जिम्मेदार कारक की जांच शुरू की और 1939 में, उन्होंने जिसे "विटामिन एच" (H का अर्थ Haar und Haut है, जो जर्मन में 'बाल और त्वचा' के लिए है) कहा, उसकी पहचान करने में सफल रहे।[42][43] विटामिन एच के आगे के रासायनिक लक्षण वर्णन से पता चला कि यह पानी में घुलनशील था और यकृत में उच्च मात्रा में मौजूद था।[44] खमीर और राइजोबियम ट्राइफोलि (Rhizobium trifolii) के साथ किए गए प्रयोगों के बाद, वेस्ट और विल्सन ने एक यौगिक को अलग किया जिसे उन्होंने को-एंजाइम आर कहा।[45][46] 1940 तक, यह पहचाना गया कि तीनों यौगिक समान थे और सामूहिक रूप से उन्हें बायोटिन नाम दिया गया।[47] ग्योर्गी ने बायोटिन पर अपना काम जारी रखा और 1941 में एक शोध पत्र प्रकाशित किया जिसमें प्रदर्शित किया गया कि अंडे की सफेदी से होने वाली चोट एविडिन (avidin) द्वारा बायोटिन के बंधन के कारण होती है।[48][49] कई विटामिनों के विपरीत, अनुशंसित आहार भत्ता (recommended dietary allowance) स्थापित करने के लिए अपर्याप्त जानकारी है, इसलिए आहार संबंधी दिशानिर्देश सर्वोत्तम उपलब्ध विज्ञान के आधार पर एक "पर्याप्त सेवन" (adequate intake) की पहचान करते हैं, इस समझ के साथ कि भविष्य में किसी समय इसे अधिक सटीक जानकारी द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा।[8][9][10]

ई. कोलाई (E. coli) का उपयोग करते हुए, 1968 में रॉल्फ और आइजनबर्ग द्वारा एक जैवसंश्लेषण मार्ग प्रस्तावित किया गया था। प्रारंभिक चरण को 7-ऑक्सो-8-अमीनोपेलार्गोनिक एसिड बनाने के लिए पिमेलिल-CoA और एलानिन के संघनन के रूप में वर्णित किया गया था। वहां से, उन्होंने तीन-चरणीय प्रक्रिया का वर्णन किया, जिसमें अंतिम चरण टेट्राहाइड्रोथियोफीन रिंग बनाने के लिए एक सल्फर परमाणु का परिचय देना था।[50]

अनुसंधान

मल्टीपल स्केलेरोसिस

उच्च-खुराक बायोटिन (300 mg/दिन = पर्याप्त सेवन का 10,000 गुना) का उपयोग मल्टीपल स्केलेरोसिस, जो एक डिमाइलेटिंग ऑटोइम्यून बीमारी है, के उपचार के लिए नैदानिक परीक्षणों में किया गया है।[36][37] परिकल्पना यह है कि बायोटिन तंत्रिका कोशिकाओं के माइलिन म्यान के रीमाइलिनेशन को बढ़ावा दे सकता है, जिससे न्यूरोडीजेनेरेशन धीमा या उलट भी सकता है। प्रस्तावित तंत्र यह हैं कि बायोटिन एसिटाइल-CoA कार्बोक्सिलेज को सक्रिय करता है, जो माइलिन के संश्लेषण के दौरान एक प्रमुख दर-सीमित एंजाइम है, और बढ़ी हुई ऊर्जा उत्पादन के माध्यम से एक्सोनल हाइपोक्सिया को कम करता है।[36][37] नैदानिक परीक्षण के परिणाम मिश्रित हैं; 2019 की एक समीक्षा ने निष्कर्ष निकाला कि मल्टीपल स्केलेरोसिस के लक्षणों और बायोटिन के बीच संबंध की और जांच की जानी चाहिए,[36] जबकि नैदानिक परीक्षणों की एक बड़ी संख्या की दो 2020 समीक्षाओं ने लाभ के लिए कोई सुसंगत सबूत नहीं बताया,[51] और बढ़ी हुई बीमारी गतिविधि और रिलैप्स (relapse) के उच्च जोखिम के कुछ सबूत मिले।[52]

बाल, नाखून, त्वचा

संयुक्त राज्य अमेरिका में, बायोटिन को बालों और नाखूनों को मजबूत करने के लिए एक आहार पूरक के रूप में प्रचारित किया जाता है, हालांकि मनुष्यों में इन परिणामों का समर्थन करने वाला वैज्ञानिक डेटा चल रहे शोध का विषय बना हुआ है।[2][53][54]

बालों के झड़ने के उपचार के रूप में बायोटिन की एक समीक्षा ने आनुवंशिक दोष बायोटिन की कमी वाले शिशुओं और छोटे बच्चों के मामले के अध्ययन की पहचान की, जिनमें पूरकता के बाद बालों के विकास में सुधार हुआ, लेकिन आगे यह रिपोर्ट दी कि "सामान्य, स्वस्थ व्यक्तियों में बायोटिन के साथ पूरकता की प्रभावकारिता को साबित करने के लिए कोई यादृच्छिक, नियंत्रित परीक्षण नहीं हुए हैं।"[54] बायोटिन को समान दावों के साथ सामयिक (topical) बालों और त्वचा उत्पादों में भी शामिल किया जाता है।[55]

नाखूनों के साहित्य की एक समीक्षा ने भंगुर नाखूनों में सुधार को 1990 से पहले के दो नैदानिक परीक्षणों से साक्ष्य के रूप में रिपोर्ट किया, जिन्होंने प्लेसबो नियंत्रण तुलना समूह के बिना कई महीनों तक 2.5 mg/दिन का मौखिक आहार पूरक दिया था।[53] एक अधिक हालिया 2018 मेटा-समीक्षा में पाया गया कि "बायोटिन का उपयोग आशाजनक परिणामों के साथ कई नाखून स्थितियों के इलाज के लिए किया गया है।"[56]

आहार पूरक स्वास्थ्य और शिक्षा अधिनियम 1994 (Dietary Supplement Health and Education Act of 1994) में कहा गया है कि अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (FDA) को उत्पाद लेबल पर उन दावों की अनुमति देनी चाहिए जिन्हें "संरचना:कार्य" (Structure:Function - S:F) स्वास्थ्य दावे कहा जाता है कि घटक स्वास्थ्य के लिए आवश्यक हैं। उदाहरण के लिए: बायोटिन स्वस्थ त्वचा, बालों और नाखूनों को बनाए रखने में मदद करता है। यदि कोई S:F दावा किया जाता है, तो लेबल में यह अस्वीकरण शामिल होना चाहिए: "इस कथन का मूल्यांकन खाद्य एवं औषधि प्रशासन द्वारा नहीं किया गया है। यह उत्पाद किसी बीमारी के निदान, उपचार, इलाज या रोकथाम के लिए नहीं है।"[57]

जानवर

मवेशियों में, खुर के स्वास्थ्य के लिए बायोटिन आवश्यक है। खुर की समस्याओं के कारण लंगड़ापन आम है, जिसका झुंड प्रसार 10 से 35% अनुमानित है।[58] लंगड़ेपन के परिणामों में कम भोजन का सेवन, कम दूध उत्पादन और पशु चिकित्सा उपचार की लागत में वृद्धि शामिल है। दैनिक आहार में 20 mg/दिन बायोटिन के पूरक के 4-6 महीनों के बाद के परिणाम लंगड़ेपन के जोखिम को कम करते हैं।[58][59] नियंत्रित परीक्षणों की एक समीक्षा ने बताया कि 20 mg/दिन की पूरकता ने दूध की उपज में 4.8% की वृद्धि की। चर्चा में अनुमान लगाया गया कि यह बेहतर खुर स्वास्थ्य का अप्रत्यक्ष परिणाम हो सकता है या दूध उत्पादन पर सीधा प्रभाव हो सकता है।[60]

घोड़ों के लिए, पुरानी लैमिनाइटिस (chronic laminitis), फटे हुए खुर, या सूखे, भंगुर पैर जो नाल (shoes) को पकड़ने में असमर्थ हैं, एक आम समस्या है। बायोटिन एक लोकप्रिय पोषण पूरक है। ऐसी सिफारिशें हैं कि घोड़ों को 15 से 25 mg/दिन की आवश्यकता होती है। अध्ययन बताते हैं कि बायोटिन मौजूदा खुर की स्थिति में सुधार करने के बजाय नए खुर के सींग (hoof horn) के विकास में सुधार करता है, इसलिए खुर की दीवार को पूरी तरह से बदलने के लिए महीनों की पूरकता की आवश्यकता होती है।[61]

इन्हें भी देखें

संदर्भ

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बाहरी कड़ियाँ

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Biotin" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Biotin यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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