ग्लुटामीन

ग्लुटामीन : एक ⇨ ॲमिनो अम्ल. ग्लुटामिक अम्लाचे अमाइड. हे शरीरात तयार होत असल्यामुळे अनावश्यक (बाहेरून पुरवावे लागत नसणारे) गणले जाते. यकृत, मूत्रपिंड, मेंदू, दृक्‌पटल, स्नायू इ. शरीर भागांतील ऊतकांमध्ये (समान रचना व कार्य असणाऱ्या पेशींच्या समूहांत) ग्लुटामिक अम्ल या ॲमिनो अम्लापासून संश्लेषणाने (रासायनिक क्रियेने बनण्याने) ग्लुटामीन तयार होते. ग्लुटामिनाचे रेणवीय सूत्र (रेणूतील अणूंचे प्रमाण व त्यांची संख्या दर्शविणारे सूत्र) C₅H₁₀O₃N₂ असून त्याचे संरचना सूत्र (रेणूतील अणूंची मांडणी दर्शविणारे सूत्र) खालीलप्रमाणे आहे.

O

॥

C – NH₂

।

CH₂

।

CH₂

।

H₂N-C-COOH

।

-H

ग्लुटामीन

कुत्रा आणि मानव यांच्या रक्तद्रवात ६–१२ मिग्रॅ. प्रती १०० घ.सेंमी.मध्ये ग्लुटामीन असते व ते एकूण मुक्त ॲमिनो नायट्रोजनापैकी १८–२५% भरते. वनस्पतिजन्य प्रथिनात ते भरपूर प्रमाणात असते. शुल्झ व युरिख यांनी कोवळ्या भोपळ्यात ग्लुटामीन असते असा १८७७ मध्ये प्रथम शोध लावला. बीटाच्या मुळांच्या रसातून शुल्झ व बोसहार्ड यांनी १८८३ मध्ये ग्लुटामीन वेगळे केले.

ग्लुटामीन प्रकाशतः सक्रिय (एकाच पातळीत कंप पावत असलेल्या म्हणजे ध्रुवित प्रकाशाची पातळी फिरविण्याचा गुणधर्म असलेले) असून त्याचे दक्षिण वलनी (+) व वाम वलनी (–) म्हणजे ध्रुवित प्रकाशाची पातळी उजवीकडे व डावीकडे फिरविणारे असे दोन समघटक (रेणवीय सूत्र एकच असणारे पण रेणूतील मांडणी भिन्न असलेले प्रकार) असतात. वाम वलनी समघटकाचे २५° से. तापमानास पुढील भौतिक स्थिरांक मिळतात.

pK₁ (COOH) : २·१७

pK₂ (NH₃⁺) : ९·१३

समविद्युत् भारबिंदू : ५·६५

प्रकाशीय वलन : [α]_D (पाण्यात) +६·३

                           [α]_D (हायड्रोक्लोरिक अम्लात) + ३१·८

जवविद्राव्यता = (ग्रॅ./१०० मिलि.) = ३·६ (१८° से.) 

वरील भौतिक स्थिरांकांच्या स्पष्टीकरणाकरिता ‘ॲमिनो अम्ल’ या नोंदीतील ‘भौतिक गुणधर्म’ हा परिच्छेद पहावा. त्याचा वितळबिंदू २५६° से. आहे.

ऊतकामध्ये पुढील विक्रिया घडून येते.

ही विक्रिया व्युत्क्रमी (डावीकडून उजवीकडे व उजवीकडून डावीकडे अशी उलटसुलट होणारी) आहे.

म्हणजेच ग्लुटामीन व ग्लुटामिक अम्ल एकमेकांपासून बनू शकतात. या विक्रियेकरिता लागणाऱ्या एंझाइमास (जीवरासायनिक विक्रिया घडवून आणण्यास मदत करणाऱ्या प्रथिनयुक्त संयुगास) ग्लुटामीन सिंथेटेज म्हणतात. ग्लुटामिनाच्या जलीय विच्छेदनास (पाण्याच्या विक्रियेने संयुगाच्या रेणूचे तुकडे पाडण्यास) ग्लुटामिनेज नावाच्या एंझाइमाची गरज असते.

या विक्रियेत तयार होणारा अमोनिया शारीरिक प्रक्रियांसाठी उपयोगी पडतो. मूत्रपिंडात द्रव्यांतील Na⁺ व K⁺ हे क्षारीय (अल्कलाइन) आयन (विद्युत् भारित अणू) व अमोनिया यांमध्ये अदलाबदल होऊन आयनाचे परत अवशोषण होऊन (शोषले जाऊन) ते वाचविले जातात व अमोनियाचे लघवीवाटे उत्सर्जन होते.

ऊतक व रक्त यांमधील पुष्कळसा मुक्त ॲमिनो नायट्रोजन ग्लुटामीन स्वरूपात असतो. चयापचयात्मक (शरीरात सतत होणाऱ्या रासायनिक व भौतिक घडामोडींतील) नायट्रोजन साठ्याचाही ते मोठा भाग असते.

ग्लुटामिनाच्या अमाइड नायट्रोजनाचा ग्लुकोसामीन – ६ – फॉस्फेटाच्या संश्लेषणाकरिता उपयोग होतो. अमोनिया गट काढून टाकणाऱ्या चयापचयात्मक विक्रियांमध्ये जो अमोनिया तयार होतो तो ग्लुटामीन स्वरूपात साठविता येतो. त्यामुळे ऊतक व रक्त यांमधील अमोनिया विषारी परिणाम करण्याएवढ्या पातळीपर्यंत वाढू शकत नाही. ग्लुटामिक अम्लाप्रमाणेच ग्लुटामिनाचे ॲमिनो-अंतरण (एका ॲमिनो अम्लातील ॲमिनो गटाचे एका कीटो अम्लात स्थलांतर करून एक नवे ॲमिनो अम्ल व कीटो अम्ल तयार होणे) होते.

मेंदूतील चयापयात्मक विक्रियांकरिता ग्लुटामीन आवश्यक असते. अनेक कोशिका-पटले (पेशी-पटले) व रक्त-मेंदू-सीमापटल (रक्त व केंद्रीय तंत्रिका तंत्रातील म्हणजे मज्जासंस्थेतील कार्यकारी द्रव्य अलग ठेवणारे पटल) ग्लुटामिक अम्लास अपार्य (पार जाऊ न देणारे) असतात. परंतु त्यामधून ग्लुटामीन सहज पार जाऊ शकते. या कारणामुळे ऊतकांना लागणारा ग्लुटामिक अम्लाचा पुरवठा ग्लुटामिनापासून मिळतो. किंबहुना मेंदूतील ऊतकाला या ॲमिनो अम्लाकरिता ग्लुटामिनावरच अवलंबून रहावे लागते.

मानव आणि चिंपँझीमध्ये फिनिल ॲसिटिक अम्ल दुष्परिणाम करू शकते. परंतु ग्लुटामिनामुळे त्याचे फिनिल ॲसिटिल ग्लुटामीन बनते व हा पदार्थ मूत्रातून उत्सर्जित होतो आणि दुष्परिणाम टळतात.

चयापचयात्मक विघटनात ग्लुटामिनाचे आल्फा-कीटोग्लुटारेटामध्ये रूपांतर दोन मार्गांनी होऊ शकते. (१) प्रथम ग्लुटामिक अम्लात रूपांतर होऊन त्यामधील ॲमिनो गट काढून टाकण्याने किंवा (२) अमाइड गटाचे ॲमिनो-अंतरणामुळे कीटो अम्ल ग्राहक तयार होऊन त्यापासून आल्फा-ग्लुटारेमिक अम्ल बनणे. आल्फा-कीटो ग्लुटारेमिक अम्लाचे जलीय विच्छेदन होऊन आल्फा-कीटो ग्लुटारिक अम्ल आणि अमोनिया तयार होणे.

संदर्भ : 1. Cantaro, A. Schepartz, B. Biochemistry, Bombay, 1961.

    2. West, E. S. Todd, W. R. Textbook of Biochemistry, New York, 1961.            

हेगिष्टे, म. द. भालेराव, य. त्र्यं.

“