बायोटीन

बायोटीन : जलविद्राव्य (पाण्यात विरघळणाऱ्या) अशा ब जीवनसत्व व गटातील एका घटकाला ‘बायोटीक’ म्हणतात. निसर्गात हा जैव पदार्थ विस्तृत प्रमाणात विखुरलेला असून तो जिवंत कोशिकांत (पेंशीत) असून तो एक सर्वव्यपी घटक म्हणून आढळतो. त्याचे रेणवीय सूत्र C₁₀H₁₆SO₃N₂ असे असून संरचना सूत्र (रेणूतील अणूंची मांडणी दर्शविणारे सूत्र) पुढीलप्रमाणे आहे.

बायोटीन या नावाशिवाय हा घटक बायॉस II b, फॅक्टर X, को-एंझाइम-आर, व्हिटॅमिन एच, ॲटि-एग-व्हाइट-इंजुरी फॅक्टर आणि व्हिटॅमिन बी डब्ल्यू या नावांनीही ओळखला जातो.

इतिहास : कोंबडीच्या अंड्यातील पांढऱ्या बलकामुळे काही प्राण्यांत निर्माण होणाऱ्या विषारी परिणामांच्या आणि ⇨यीस्टच्या वाढीस आवश्यक असणाऱ्या पदार्थाच्या अभ्यासातून बायोटिनाचा शोध लागला. १९०१ मध्ये ई. विल्डिअर्स यांना यीस्टच्या वाढीस आवश्यक असलेल्या नैसर्गिक द्रव्यात अत्यल्प प्रमाणात विखुरलेल्या एका पदार्थाची जाणीव आली होती. त्यांनी त्या पदार्थाला ‘बायॉय’ असे नावही दिले होते. या अज्ञात पदार्थातून नंतर अलग मिळविण्यात आलेल्या पदार्थाला बायॉस II b असे नाव देण्यात आले. १९१६ मध्ये डब्ल्यू. जी. बेटमन यांना असे आढळले की, अन्नात अंड्याच्या पांढऱ्या बलकाचे प्रमाण जास्त असल्यास विषारी   परिणाम होतात. १९२७ मध्ये एम्. ए. बोॲस यांना उंदराला फक्त कच्ची अंडी खावयास दिल्यास त्वचा शोथ (त्वचेची दाहयुक्त सूज), कृशता उत्पन्न होऊन मृत्यू येतो, असे दिसून आले. त्यांनी या विकृतीला “एग-व्हाइट-इंजुरी” असे नाव दिले. प्रथिने शिजवून दिल्यास अशी विकृती उद्‌भवत नाही, हे बोॲस यांनीच दाखविले. एच्. टी. पार्सन्स व त्यांच्या सहकाऱ्यांनी या विषारी परिणामाविषयी इतर बऱ्याच प्राण्यांवर प्रयोग केले. बोॲस यांनी ज्या अज्ञात पदार्थांमुळे विकृती होण्याचे टळते त्याला ‘प्रोटेक्टिव्ह फॅक्टर एक्स’ असे म्हटले. पी. ग्योर्गी यांना हा पदार्थ जीवनसत्त्वासारखा वाटल्यामुळे त्यांनी ‘जीवनसत्त्व एच्’ असे नाव दिले. १९३३ मध्ये एफ्. ई. ॲलिसन व त्यांच्या सहकाऱ्यांना असे आढळून आले की, ऱ्हायझोबियम लेग्युमिनोसेरम या सूक्ष्मजंतूंच्या वाढीकरिता, तसेच श्वसन क्रियेकरिता विशिष्ट पदार्थाची आवश्यकता असते. त्यांनी या पदार्थास ‘को-एंझाइम-आर’ असे नाव दिले. १९३६ मध्ये यीस्टच्या वाढीसंबंधी प्रयोग करीत असताना एफ्. कोगेल आणि बी. टोनिस यांनी अंड्याच्या बलकातून वाढीस आवश्यक असा एक स्फटिकीय घटक अलग मिळविला व त्याला ‘बायोटीन’ हे नाव दिले. 

पी. ग्योर्गी, व्हिन्सेंट द्यू व्हीन्यो व त्यांचे सहकारी यांनी १९४० मध्ये हे सर्व पदार्थ एकच आहेत असे दाखविले. १९४२ मध्ये द्यू व्हीन्यो यांनी त्याचे संरचना सूत्र शोधून काढले आणि नंतर १९४३ मध्ये एस्. ए. हॅरिस यांना या घटकाचे संश्लेषण करण्यात (घटक-द्रव्ये एकत्र आणून बनविण्यात) यश आले.

 गुणधर्म : नैसर्गिक बायोटीन पाण्यातून रंगहीन सुईसारख्या स्फटिकीय आकारात मिळते. ते दुर्बल एकक्षारकीय अम्ल [⟶ अम्ले व क्षारक] असून त्याचा वितळबिंदू २३२^० – २३३^० से. व विशिष्ट गुरुत्व १.४१ आहे. गरम पाणी व विरल क्षारामध्ये (अम्लाशी विक्रिया झाल्यास लवण देणाऱ्या पदार्थामध्ये) ते विद्राव्य असून थंड पाणी, सौम्य अम्ल व एथॅनॉल यांत अल्प विद्राव्य व कार्बनी (सेंद्रिय) विद्रावकांत (विरघळविणाऱ्या पदार्थांत) अविद्राव्य आहे. त्याचे सोडियम लवण पाण्यात सहज विरघळते. शुष्क व घन स्थितीत बायोटीन उष्णतारोधी असून प्रकाशात स्थिर राहते (म्हणजे प्रकाशामुळे अपघटन-घटक अलग होण्याची क्रिया -होत नाही). परमँगॅनेट पेरॉक्साइड यांसारख्या ऑक्सिडिकारकांकडून [⟶ ऑक्सिडीभवन] ते नष्ट होते. हायड्रोजन पेरॉक्साइड, खवट तेले व वसा (स्निग्ध पदार्थ) यांमुळे बायोटिनाची विक्रिया मंदावते.

अंड्याच्या बलकापासून व यकृतापासून मिळविलेली बायोटिने वेगवेगळी असतात, असे कोगेल वत्यांच्या सहकाऱ्यांनी शोधून काढले. बायोटिनयुक्त नैसर्गिक पदार्थापासून मुक्त बायोटिनाशिवाय त्याचे काही अनुजात (त्यापासून तयार होणारी अन्य संयुगे) व संबंधित संयुगे शोधण्यात आली आहेत. अनुजात काही सूक्ष्मजंतूंच्या वाढीस मदत करतात, असे आढळून आले आहे. तथापि मानवी पोषणासंबंधीचा त्यांचा अभ्यास करण्यात आलेला नाही.

एकक व आमापन : बायोटीन ओळखण्यापूर्वी आणि ते अलग मिळविण्यापूर्वी बायोटीनयुक्त पदार्थाची शक्ती व्यक्त करण्यासाठी जैव एकके वापरीत. उदा., उंदीर एकक, यीस्ट-वृद्धी एकक. आमापनाकरिता फक्त सूक्ष्मजैव पद्धती वापरतात [⟶ आमापन, जैव]. बायोटिनाचे पदार्थातील प्रमाण निश्चित करणारी रासायनिक किंवा भौतिक पद्धत अद्याप उपलब्ध नाही.

पुरवठा व शरीरक्रियात्मक कार्य : ब जीवनसत्त्व गटातील इतर घटकांबरोबरच यीस्ट, यकृत, वृक्क (मूत्रपिंड), कोंबडी, अंडी, कोको, हिरव्या भाज्या, वाटाणा, तृणधान्ये, दूध इ. अन्नपदार्थात बायोटीन विखुरलेले असते. तृणधान्यांना मोड आल्यावर त्यांतील बायोटिनाचे प्रमाण वाढते. बहुतेक अन्नपदार्थातून ते इतर पदार्थांशी संयुग्मित स्वरुपात असते व आंत्रमार्गातील (आतड्यातील) एंझाइमांच्या (जीवरासायनिक विक्रिया घडवून आणण्यास मदत करणाऱ्या प्रथिन पदार्थांच्या) त्यावरील परिणामांमुळे जलीय विच्छेदनाने (पाण्याच्या विक्रियेने विच्छेदन झाल्याने म्हणजे संयुगाच्या रेणूचे विभाग पडल्याने) ते मुक्त होते. मांस शिजवल्यानंतरी त्यातील ७०% बायोटीन शिल्लक राहते. प्राणी व मानव यांच्या आतड्यातील सूक्ष्मजंतू बायोटिनाचे संश्लेषण करतात. शरीरात बायोटीन अनेक एंझाइमसंबंधितच्या विक्रियांत भाग घेते. विशेषेकरून ते बायकार्बोनेट (HCO₃)आयनातील विद्युत् भारित अणू,रेणू वा अणुगटातील येथे अणुगटातील) कार्बन डाय-ऑक्साइड बद्ध करून नंतर वसाम्ल संश्लेषणाकडे [⟶ वसाम्ले] त्याचे समावेशन करते. काही ⇨ ॲमिनो अम्लांच्या ॲमिनोनिरासात (ॲमिनो गट,-NH₂ ,काढून टाकण्याच्या क्रियेत) बायोटीन भाग घेते, उदा., ॲस्पार्टिक अम्ल⟶NH₃+फ्यूमेरिक अम्ल.

साठा व उत्सर्जन : अन्नपदार्थांतून सेवन केलेले बायोटीन जठरांत्र मार्गातून (जठर, लहान आतडे व मोठे आतडे यांनी मिळून बनवणाऱ्या अन्नमार्गातून) जलद गतीने अभिशोषिले जाते. त्यापूर्वी ते इतर पदार्थांपासून अलग केले जाते. सर्वसाधारण आहाराच्या मानवाच्या दैनंदिन उत्सर्गातून (शरीराक्रियेला निरुपयोगी म्हणून बाहेर टाकलेल्या पदार्थातून) ११-१८३ मायक्रोग्रॅम ( १ मायक्रोग्रॅम = १०-^६ ग्रॅम)ते उत्सर्जित होते आणि ते मूत्रात प्रामुख्याने मुक्त स्वरुपात असते. एल्. डी. राइट यांनी संश्लेषित बायोसायटीन मानवास सेवन करावयास दिल्यानंतर त्याचे रक्त व मूत्र तपासले, तेव्हा त्यांना बायोसायटिनाऐवजी त्यात बायोटीनच आढळले. उपासमारीत–रोगात उत्सर्जनातील प्रमाण कमी होते, मात्र प्रथिनांच्या सेवनावर व अवलंबून असते. बायोटीनविरहित आहार दिल्यास दररोज ३.५-७.३ मायक्रोग्रॅम बायोटीन उत्सर्जित होत असते, असे व्ही. पी. सायडनस्ट्रिकर यांना आढळून आले आहे. सर्वसामान्य आहारातून ४ ते १७० मायक्रोगॅम बायोटीन मिळते. अन्नपदार्थातून मिळणाऱ्या बायोटिनापेक्षा दोन ते पाच पट अधिक बायोटीन उत्सर्जित होते. हे जादा बायोटीन आतड्यातील सूक्ष्मजंतूंकडून संश्लेषित होऊन अभिशोषिले जात असते. या कारणामुळे त्याची दैनंदिन गरज निश्चित ठरविणे अशक्य आहे.

 विरोधके व त्रुटिजन्य रोग : यकृत, वृक्क, अग्निपिंड, अंड्याचा बलक, यीस्ट व दूध या पदार्थांतून बायोटीन विपुल प्रमाणात असते. ते हिरव्या भाज्या व काही फळातून पुरेशा प्रमाणात मांस आणि मासे यांतून अत्यल्प प्रमाणात असते. अंतर्जात (शरीरांतर्गत) उत्पादन व बायोटिनाची उच्च प्रभावशक्ती यांमुळे मानवासहित उच्च प्राणिवर्गात बायोटिनाची त्रुटिजन्य विकृती सहसा आढळत नाही. तरीदेखील कृत्रिम उपायांनी मुद्दाम त्रुटी उत्पन्न करून उंदीर, कुत्रा, गुरेढोरे, कोंबडी व मासे, तसेच मानव यांच्या त्रुटिजन्य विकृतींचा अभ्यास करण्यात आला आहे. जातिनुरुप निरनिराळी लक्षणे आढळत असली, तरी त्वचाशोथ, वर्णहीनता, केसांचा नाश, वजन घटणे व तंत्रिका तंत्र [⟶ मज्जासंस्था] विकृती बहुतेक सर्व प्राण्यांत आढळतात. प्रायोगिक त्रुटिजन्य विकृतींत मानवात खवलेयुक्त त्वचाशोथ, त्वचा व श्लेष्मकलांचा (बाहेरील हवेशी संबंध असणाऱ्या शरीरांतर्गत पोकळ्या व नाल यांच्या बुळबुळीत अस्तरांचा) फिकटपणा ही लक्षणे उद्‌भवतात. मानसिक विषण्णता, आळस, स्नायुवेदना व मळमळणे ही लक्षणे हळूहळू उद्‌भवतात. दररोज ३०० मायक्रोग्रॅम बायोटीन दिल्यास ही सर्व लक्षणे ३-५ दिवसांत नाहीशी होतात.

बायोटीन सल्फोन, डेसथायो- बायोटीन, काही इमिडोझोलिडॉन, कार्‌बॉक्सिलिक अम्ले व ॲव्हिडीन हे बायोटीनविरोधी प्रमुख पदार्थ होत. यांपैकी ॲव्हिडिनावर अधिक संशोधन झाले आहे. कोंबडी, बदक, टर्की व हंस या प्राण्यांच्या अंड्यांच्या पांढऱ्या बलकात हा पदार्थ एक नैसर्गिक घटक असून तो एक ग्लायकोप्रथिन आहे. ॲव्हिडिनाला बायोटिनाचे जबरदस्त रासायनिक आकर्षण आहे. ॲव्हिडीन व बायोटीन यांच्यापासून तयार होणाऱ्या संयुगावर पचनक्रिया करणाऱ्या एंझाइमांचा परिणाम होत नाही व ते जसेच्या तसे मलातून उत्सर्जित होते. अंड्यांच्या विषारी परिणामास (एग-व्हाइट-इंजुरी) ॲव्हिडिन कारणीभूत असते कारण ते जसे अन्नातील बायोटिनाशीही संयुग्मित होते. तसेच आतड्यात तयार होणाऱ्या अंतर्जात बायोटिनाशीही संयुग्मित होत, परिणामी बायोटिनन्यूनत्व उद् भवते. अंडे शिजवले म्हणजे ॲव्हिडिनाची ही बायोटिनाशी संयुग्मित होण्याची क्षमता नाश पावते व म्हणून विषारी परिणामही होत नाहीत.

 मानवात विकृतिजन्य त्रुटिलक्षणसमूह आढळत नसल्याने या जीवनसत्त्व घटकास औषधी महत्त्व नाही. 

संदर्भ :

     1. Bicknell, F. Prescott, F. The Vitamins in Medicine, London, 1953. 

     2. Goodman, L. S. Gilman. A, The Pharmacological Basis of Therapeutics, New York, 1965. 

     3. Sebrell, W. H. (Jr.) Harris, R.S.The Vitamins, Vol.ll, New York and London, 1967. 

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

गाळकर, ना.तु. भालेराव, य. त्र्यं. मिठारी, भू. चिं.

“