وٹامن ڈی اور بالائے بنفشی روشنی - ایک قابل ذکر عمل
جس طرح بہت سے ریڑھ کی ہڈی والے جانور جلد میں وٹامن ڈی 3 کی پیداوار میں سورج کی روشنی کو استعمال کرتے ہیں، اور یہ عمل خود روشنی کے ذریعہ بھی کس طرح منضبط کیا جاتا ہے، وہ اب بھی بہت تحقیق کا موضوع ہے۔ زیادہ تر مطالعات انسانی حیاتیات سے متعلق ہیں لیکن امریکہ میں ہولک، فرگوسن اور گہرمین جیسے محققین اس بات کے ثبوت اکٹھے کر رہے ہیں کہ یہ عمل رینگنے والے جانوروں کی جلد میں بہت ملتا جلتا ہے۔
ایک آسان متحرک ڈایاگرام (تصویر 1، نیچے) وٹامن ڈی راستے کی وضاحت کرتا ہے۔
راستہ اس وقت شروع ہوتا ہے جب جلد میں خلیوں کے ذریعہ کولیسٹرول، پرووٹامن ڈی، (پورا نام 7 ڈی ہائیڈرو کولیسٹرول، یا 7ڈی ایچ سی) تیار کیا جاتا ہے۔ جب 290 - 315این ایم کے درمیان طول موج پر یو وی بی کے سامنے آیا، یہ پرووٹامن ڈی، خلیات کی جھلی کے اندر رکھا جاتا ہے، واقعی بہت تیزی سے پری وٹامن ڈی 3 میں تبدیل ہو جاتا ہے. چوٹی کی پیداوار ٢٩٧ این ایم پر ہے۔
اس کے بعد پری وٹامن ڈی 3 کو آئومرائز کیا جاتا ہے (مالیکیول میں ایٹموں کے دوبارہ انتظام سے تبدیل کیا جاتا ہے) آہستہ آہستہ، گرم جلد میں، کئی گھنٹوں سے زیادہ، وٹامن ڈی 3 میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ رد عمل کو عام شرح پر آگے بڑھانے کے لئے گرمجوشی کی ضرورت ہے۔ رینگنے والے جانور سورج سے یہ گرمی حاصل کرتے ہیں، جیسا کہ وہ باسک کرتے ہیں۔
وٹامن ڈی 3 جلد کے خلیات کی جھلیوں سے خارج ہوتا ہے اور پلازما میں "وٹامن ڈی بائنڈنگ پروٹین" کے ذریعے لیا جاتا ہے۔ اس طرح یہ جلد سے جگر تک خون کے بہاؤ میں لے جایا جاتا ہے، جہاں یہ ہائیڈروکسیل، 25-ہائیڈروکسی وٹامن ڈی 3 پر ہوتا ہے۔ یہ وہ مادہ ہے جس کی جانچ رینگنے والے جانور کی وٹامن ڈی کی حیثیت کا جائزہ لینے کے لئے لئے گئے خون کے نمونوں میں کی جاتی ہے۔
اس کے بعد کیلسیڈیول جسم کے چاروں طرف خون کے بہاؤ میں گردش کرتا ہے۔ گردوں میں، کچھ فعال ہارمون کیلسیٹریول میں تبدیل ہو جاتا ہے. یہ کیلشیم میٹابولزم میں ایک بڑا کردار ادا کرتا ہے، آنتوں اور ہڈیوں سے کیلشیم کے جذب ہونے کو کنٹرول کرکے خون میں کیلشیم کی سطح کو کنٹرول کرتا ہے، کیا غذا کی سطح جسم کی ضروریات کے لئے ناکافی ہونی چاہئے۔
حالیہ برسوں میں کیلسیڈیول کو بھی دیگر اعضاء کے معمول کے کام میں اہم کردار ادا کرتے ہوئے پایا گیا ہے۔ یہ پورے جسم میں خلیات کے ذریعہ اٹھایا جاتا ہے، اور انٹرا سیلولرلی کو کیلسیٹریول میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ اس مقامی عمل کے مدافعتی نظام، قلبی نظام اور خلیات کی تقسیم کو کنٹرول کرکے بہت سے اعضاء میں خلیوں کو کینسر ہونے سے روکنے پر فائدہ مند اثرات مرتب ہوتے ہیں۔
اس بات کے بھی نئے شواہد موجود ہیں کہ سورج کی روشنی میں جلد کے خلیات دراصل پرووٹامن ڈی سے کیلسیٹریول انٹرا سیلولر تک پورے راستے کو مکمل کرسکتے ہیں، جس سے جلد کی کینسر کے خلاف مزاحمت میں اضافہ ہوسکتا ہے۔
انسانوں میں کیلسیڈیول کی نصف زندگی خون کے بہاؤ میں تقریبا دو ہفتوں کی ہوتی ہے۔ کچھ رینگنے والے جانوروں میں، یہ گردش کرنے والا کیلسیڈیول وٹامن ڈی کے جسم کے اہم ذخیرے کے طور پر کام کر سکتا ہے۔
وٹامن ڈی ٣ خون میں زیادہ ارتکاز میں نہیں رہتا ہے۔ انسانوں میں، جو جگر میں کیلسیڈیول کے لئے ہائیڈروکسیل نہیں ہے اسے جسم کی چربی میں لے جایا جاتا ہے، جہاں اسے بظاہر 23 ذخیرہ کیا جاتا ہے لیکن ہم کسی مطالعے سے واقف نہیں ہیں کہ آیا اس طرح کا ذخیرہ رینگنے والے جانوروں میں ہوتا ہے، یا اگر ایسا ہوتا ہے تو اس طرح کی دکان کب تک چل سکتی ہے۔
وٹامن ڈی 3 کی پیداوار کا ضابطہ۔
وٹامن ڈی ٣ ایک ایسا مادہ ہے جو بڑی مقدار میں زہریلا ہوتا ہے۔ 1920 کی دہائی سے، انسانی استعمال کے لئے دودھ میں وٹامن ڈی شامل کیا گیا تھا تاکہ ریکٹس کا خاتمہ کیا جا سکے؛ تاہم 1950 کی دہائی میں یورپ میں اس پر پابندی عائد کر دی گئی کیونکہ بچے زیادہ خوراک کا شکار تھے۔22
رینگنے والے جانوروں میں غذا میں شامل بہت زیادہ وٹامن ڈی ہائپر وٹامنوسس ڈی کا باعث بنتا ہے، جو گردے کو نقصان پہنچاتا ہے، نرم ٹشوز کی کیلسیفیکیشن، بشمول بڑی خون کی شریانیں، اور قبل از وقت موت۔
تاہم، ہائپر وٹامنوسس ڈی سورج کی روشنی سے اپنا وٹامن ڈی حاصل کرنے والے باسکنگ رینگنے والے جانوروں (یا کسی بھی دوسری اقسام) میں ہونے کے لئے نہیں جانا جاتا ہے، اس سے قطع نظر کہ وہ کتنی دیر تک بیسک کرتے ہیں۔23 اس کی وجہ یہ ہے کہ جلد میں وٹامن ڈی کی زیادہ پیداوار کو روکنے کے لئے ان بلٹ سیفٹی میکانزم موجود ہیں۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ یہ بالائے بنفشی روشنی پر بھی انحصار کرتے ہیں، جیسا کہ متحرک ڈایاگرام، شکل 2 (نیچے) میں دیکھا جاسکتا ہے۔
جیسا کہ ہم نے پہلے دیکھا، جب ایک رینگنے والا جانور سورج کی پوری روشنی میں بسک کرتا ہے، پری وٹامن ڈی 3 بہت تیزی سے پیدا ہوتا ہے اور جلد میں جمع ہوتا ہے۔ وٹامن ڈی 3 میں اس کی تبدیلی ایک بہت سست، گرمی پر منحصر عمل ہے. کوئی بھی توقع کر سکتا ہے کہ پری ڈی 3 کی بھاری مقدار تعمیر ہوگی، لیکن ایسا نہیں ہوتا۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ پری ڈی 3 325این ایم تک بالائے بنفشی روشنی کے حوالے سے بھی حساس ہے؛ ایک تناسب کافی تیزی سے دو حیاتیاتی طور پر غیر فعال مصنوعات، لومسٹرول3 اور ٹیکیسٹرول3 میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ یہ جلد میں بھی جمع ہوتے ہیں۔
زیادہ تر مطالعے انسانی جلد پر کیے گئے ہیں، لیکن خیال کیا جاتا ہے کہ یہی عمل رینگنے والے جانوروں میں ہوتا ہے؛ لومسٹرول٣ کو سورج کی روشنی میں آنے والے گیکو جلد کے نمونوں سے الگ کردیا گیا ہے۔
ڈی ٣ کی زیادہ پیداوار کے خلاف دفاع کی دوسری لائن بھی ہے۔ جیسا کہ ہم نے پہلے دیکھا، وٹامن ڈی 3، ایک بار پیدا ہونے کے بعد، خون میں جگر تک لے جایا جاتا ہے۔ تاہم، جلد میں اضافی وٹامن ڈی 3 کی تعمیر کرنی چاہئے - اگر، مثال کے طور پر، بائنڈنگ پروٹین سے زیادہ پیدا ہوتا ہے جو ہٹا سکتا ہے - بالائے بنفشی روشنی اس کو توڑ دیتی ہے، ساتھ ہی، تین نئے مادوں میں: دو سوپرسٹیرولز اور 5,6 ٹرانس وٹامن ڈی۔ اس مؤخر الذکر مصنوعات میں کچھ حیاتیاتی سرگرمی ہے؛ دوسرے لوگوں کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ وہ غیر مرجھا گئے ہیں۔
ان تمام غیر مرجھا نے والی ضمنی مصنوعات کا کیا ہوتا ہے؟ تحقیق جاری ہے؛ تاہم، ہم قیاس کر سکتے ہیں کہ خاص طور پر لومسٹرول3 اور ٹیچیسٹرول3 کو پری ڈی 3 کے ماخذ کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ پری ڈی ٣ سے ان کی پیداوار ایک معکوس رد عمل ہے۔
بالائے بنفشی روشنی کے تحت، ایک توازن کی شکلیں جن میں تینوں کی مختلف ارتکاز ہوتی ہیں، جزوی طور پر روشنی کے صحیح طول موج پر منحصر ہوتی ہیں۔ تینوں مادوں میں تھوڑا مختلف ایکشن سپیکٹرا ہے۔ لومسٹرول3 کو 315این ایم تک طول موج کی روشنی سے واپس پری ڈی 3 میں تبدیل کیا جاسکتا ہے؛ ٹیچیسٹرول3 335این ایم تک جواب دیتا ہے، جو یو وی اے رینج میں ہے۔
یہ اس وقت تک کوئی اہم فرق نہیں لگتا جب تک کوئی شمسی تابکاری پر ماحول کے اثر پر غور نہیں کرتا۔ کم طول موج ماحول کے ذریعہ زیادہ آسانی سے جذب ہوتی ہے۔ جب سورج آسمان میں کم ہوتا ہے، صبح سویرے، دوپہر کے اواخر میں، اور شمالی عرض البلد میں موسم سرما کے زیادہ تر حصے کے لئے، 300این ایم سے کم طول موج کبھی بھی زمین کی سطح تک نہیں پہنچ سکتا۔ ان اوقات میں پرووٹامن ڈی سے پری ڈی 3 سنتھیسس تقریبا مکمل طور پر ختم ہو جاتا ہے، 44,21 لیکن یہ کم از کم نظریاتی طور پر ممکن ہے کہ قدرے زیادہ طول موج کی بالائے بنفشی روشنی ٹیکیسٹرول3 کی تبدیلی کو فروغ دے سکتی ہے، جو اتفاق سے تینوں مادوں میں سب سے زیادہ رد عمل ہے، پری ڈی 3 میں۔ اگر ایسا ہوتا ہے تو یہ پری ڈی 3 کا ایک ذریعہ فراہم کر سکتا ہے جب پرووٹامن ڈی سے کافی بنانے کے لئے کافی کم طول موج والا یو وی بی نہیں ہے۔
یو وی بی ایکسپوزر کا طرز عمل ضابطہ۔
کچھ رینگنے والے جانور یہ سمجھنے کے قابل ہو سکتے ہیں کہ انہیں وٹامن ڈی کی ضرورت ہے یا نہیں، اور اس کے مطابق یو وی بی روشنی کے تحت باسکنگ میں گزارنے والے وقت کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ ایک مطالعے میں پینتھر گرگٹ (فرسیفر پرڈالیس) نے وٹامن ڈی 3 میں کم غذا کھلائی اور زیادہ ڈی 3 غذا پر رہنے والوں کے مقابلے میں بالائے بنفشی روشنی کے تحت زیادہ وقت گزارا۔ اس کے علاوہ، وہ یو وی بی خارج کرنے والے چراغوں کی طرف زیادہ راغب ہوئے بجائے اس کے کہ اتنے ہی روشن چراغ جو یو وی اے خارج کرتے تھے۔ کیا وہ واقعی یو وی بی دیکھ سکتے ہیں یہ معلوم نہیں ہے، لیکن ایسا لگتا ہے کہ وہ کسی نہ کسی طریقے سے اس کا پتہ لگانے کے قابل ہیں۔