जेलीफ़िश से अल्ट्रासोनिक कोलेजन निष्कर्षण

जानने योग्य तथ्य

कोलेजन

कोलेजन त्रिकुंडलिनी संरचना वाला एक रेशेदार प्रोटीन है और कोशिकाबाह्य मैट्रिक्स तथा संयोजी ऊतक में पाया जाने वाला प्रमुख अघुलनशील रेशेदार प्रोटीन है। कोलेजन के कम से कम 16 प्रकार हैं, लेकिन इनमें से अधिकांश (लगभग 90%) प्रकार I, प्रकार II और प्रकार III के अंतर्गत आते हैं। कोलेजन मानव शरीर में सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला प्रोटीन है, जो हड्डियों, मांसपेशियों, त्वचा और कंडराओं में पाया जाता है। स्तनधारियों में यह पूरे शरीर के प्रोटीन का 25–35% होता है। निम्नलिखित सूची उन ऊतकों के उदाहरण देती है जिनमें कोलेजन के विभिन्न प्रकार सबसे अधिक मात्रा में पाए जाते हैं: प्रकार I – हड्डी, त्वचा की डर्मिस परत, कंडरा, स्नायुबंधन, कॉर्निया; प्रकार II – उपास्थि, काचाभ पिंड, न्यूक्लियस पल्पोसस; प्रकार III – त्वचा, रक्तवाहिका की दीवार, अधिकांश ऊतकों (फेफड़े, यकृत, प्लीहा आदि) के जालिकाकार तंतु; प्रकार IV – आधार झिल्लियाँ, प्रकार V – अक्सर प्रकार I कोलेजन के साथ वितरित होता है, विशेष रूप से कॉर्निया में। इससे स्वाभाविक रूप से सामान्यतः प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले कोलेजन (कोलेजन I–V) के व्यावसायिक उपयोग को बढ़ावा मिला। इन्हें मुख्यतः मानव, गोवंशीय और सूअर के ऊतकों से पारंपरिक, उच्च उपज वाली निर्माण प्रक्रियाओं द्वारा पृथक और शुद्ध किया जाता है, जिससे उच्च गुणवत्ता वाले कोलेजन के बैच प्राप्त होते हैं। (Silva et al., Mar. Drugs 2014, 12)
अंतर्जात कोलेजन शरीर द्वारा संश्लेषित प्राकृतिक कोलेजन है, जबकि बहिर्जात कोलेजन कृत्रिम होता है और पूरकों जैसे किसी बाहरी स्रोत से आ सकता है। कोलेजन शरीर में, विशेष रूप से त्वचा, हड्डियों और संयोजी ऊतकों में पाया जाता है। किसी जीव में कोलेजन का उत्पादन उम्र बढ़ने और धूम्रपान तथा UV प्रकाश जैसे कारकों के संपर्क में आने से घटता है। चिकित्सा में, घाव के स्थानों पर त्वचा की नई कोशिकाओं को आकर्षित करने के लिए कोलेजन का उपयोग कोलेजन युक्त घाव की ड्रेसिंग में किया जा सकता है।
कोलेजन का उपयोग पूरकों और औषधीय उत्पादों में व्यापक रूप से किया जाता है, क्योंकि इसका पुनः अवशोषण हो सकता है। इसका अर्थ है कि इसे विघटित और रूपांतरित किया जा सकता है तथा शरीर में वापस अवशोषित किया जा सकता है। इसे संपीड़ित ठोस पदार्थों या जालीनुमा जैल का रूप भी दिया जा सकता है। इसके विविध कार्य और इसकी प्राकृतिक उपस्थिति इसे नैदानिक दृष्टि से बहुउपयोगी तथा विभिन्न चिकित्सा प्रयोजनों के लिए उपयुक्त बनाते हैं। चिकित्सा उपयोग के लिए कोलेजन गोवंशीय पशुओं, सूअरों, भेड़ों और समुद्री जीवों से प्राप्त किया जा सकता है।
पशुओं से कोलेजन पृथक करने की चार प्रमुख विधियाँ हैं: लवण द्वारा अवक्षेपण, क्षारीय, अम्लीय और एंज़ाइम विधि।
उच्च गुणवत्ता वाले कोलेजन के उत्पादन के लिए अम्लीय और एंज़ाइमी विधियों का संयोजन सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। चूँकि कोलेजन के कुछ अंश अम्ल में घुलनशील कोलेजन (ASC) होते हैं और अन्य अंश पेप्सिन में घुलनशील कोलेजन (PSC) होते हैं, इसलिए अम्ल उपचार के बाद पेप्सिन द्वारा एंज़ाइमी निष्कर्षण किया जाता है। अम्ल द्वारा कोलेजन का निष्कर्षण क्लोरोएसीटिक, साइट्रिक या लैक्टिक अम्ल जैसे कार्बनिक अम्लों का उपयोग करके किया जाता है। अम्ल द्वारा कोलेजन निष्कर्षण प्रक्रिया की बची हुई सामग्री से पेप्सिन में घुलनशील कोलेजन (PSC) मुक्त करने के लिए, अघुलित पदार्थ का पेप्सिन एंज़ाइम से उपचार किया जाता है, ताकि पेप्सिन में घुलनशील कोलेजन (PSC) पृथक किया जा सके। PSC का उपयोग सामान्यतः 0.5M एसीटिक अम्ल के साथ किया जाता है। पेप्सिन एक सामान्य एंज़ाइम है, क्योंकि यह प्रोटीन शृंखला के N-टर्मिनल और गैर-कुंडलिनी पेप्टाइड पर विदलन करके कोलेजन की संरचना को बनाए रखने में सक्षम है।
कोलेजन का उपयोग पोषण पूरकों (न्यूट्रास्यूटिकल्स), सौंदर्य प्रसाधनों और चिकित्सा में किया जाता है। स्तनधारी और समुद्री (मछली) कोलेजन बाज़ार में उपलब्ध है और इसे किसी भी मात्रा में खरीदा जा सकता है। जेलीफ़िश कोलेजन, कोलेजन का एक नया रूप है, जो मानव शरीर के साथ जैवसंगत है और गैर-स्तनधारी मूल का (रोग-मुक्त) है। जेलीफ़िश कोलेजन किसी विशिष्ट प्रकार के कोलेजन (प्रकार I–V) से मेल नहीं खाता, लेकिन इसमें कोलेजन के प्रकार I, II और V के विभिन्न गुण दिखाई देते हैं।

ग्लाइकोप्रोटीन

ग्लाइकोप्रोटीन बैक्टीरिया से लेकर मनुष्यों तक अनेक जीवों में पाए जाते हैं और इनके अलग-अलग कार्य होते हैं। छोटी ऑलिगोसैकराइड शृंखलाओं वाले ये प्रोटीन अनेक कोशिकीय घटनाओं में हार्मोन, वायरस और अन्य पदार्थों द्वारा कोशिका की सतह की पहचान में शामिल होते हैं। इसके अतिरिक्त, कोशिका की सतह के प्रतिजन बाह्यकोशिकीय मैट्रिक्स के घटक, जठरांत्र मार्ग और मूत्रजनन मार्ग के म्यूसिन स्राव के रूप में कार्य करते हैं। एल्ब्यूमिन, स्रावित एंजाइमों और प्रोटीनों को छोड़कर प्लाज़्मा के लगभग सभी गोलाकार प्रोटीनों की संरचना ग्लाइकोप्रोटीन जैसी होती है। कोशिका झिल्ली प्रोटीन, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट अणुओं से बनी होती है। दूसरी ओर, कोशिका झिल्ली में ग्लाइकोप्रोटीन की भूमिका प्रोटीनों की संख्या और वितरण को प्रभावित करती है। ये प्रोटीन झिल्ली से पदार्थ में संक्रमण में शामिल होते हैं। ग्लाइकोलिपिड और ग्लाइकोप्रोटीन की संख्या और वितरण कोशिका को विशिष्टता प्रदान करते हैं।
ग्लाइकोप्रोटीन कोशिकाओं की पहचान, कोशिका झिल्ली की चयनात्मक पारगम्यता और हार्मोन के ग्रहण के लिए उत्तरदायी होते हैं। ग्लाइकोप्रोटीन के कार्बोहाइड्रेट भाग में मोनोसैकराइड के 7 मुख्य प्रकार होते हैं। ये मोनोसैकराइड अलग-अलग अनुक्रमों और अलग-अलग बंध संरचनाओं के साथ जुड़ते हैं, जिससे बड़ी संख्या में कार्बोहाइड्रेट शृंखला संरचनाएँ बनती हैं। किसी ग्लाइकोप्रोटीन में एक अकेली N-लिंक्ड ऑलिगोसैकराइड संरचना हो सकती है या एक से अधिक प्रकार के ऑलिगोसैकराइड हो सकते हैं। N-लिंक्ड ऑलिगोसैकराइड की संरचनाएँ समान या अलग-अलग हो सकती हैं, या वे O-लिंक्ड ऑलिगोसैकराइड में भी उपस्थित हो सकते हैं। ऑलिगोसैकराइड शृंखलाओं की संख्या प्रोटीन और उसके कार्य के अनुसार बदलती है।
ग्लाइकोकैलिक्स के एक घटक, ग्लाइकोप्रोटीन में मौजूद सियालिक अम्ल कोशिकाओं की पहचान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यदि किसी भी कारण से सियालिक अम्ल नष्ट हो जाते हैं, तो झिल्ली की ग्लाइकोकैलिक्स संरचना बाधित हो जाती है और कोशिका अधिकांश निर्दिष्ट कार्य नहीं कर पाती। कुछ संरचनात्मक ग्लाइकोप्रोटीन भी होते हैं। ये फ़ाइब्रोनेक्टिन, लैमिनिन और भ्रूणीय फ़ाइब्रोनेक्टिन हैं, और शरीर में इन सभी के अलग-अलग कार्य होते हैं। यूकैरियोटिक ग्लाइकोप्रोटीन में भी कुछ मोनोसैकराइड होते हैं, जो अधिकतर हेक्सोज़ और अमीनोहेक्सोज़ प्रकार के होते हैं। वे प्रोटीन के वलन में सहायता कर सकते हैं, प्रोटीन की स्थिरता बढ़ा सकते हैं और कोशिकीय संकेत संचार में शामिल होते हैं।