સ્ટિકલૅન્ડ પ્રક્રિયા (stickland reaction)

સ્ટિકલૅન્ડ પ્રક્રિયા (stickland reaction) : ક્લૉસ્ટ્રિડિયા બૅક્ટેરિયામાં કાર્યશક્તિ (ATP) મેળવવામાં અપનાવાતી એમીનોઍસિડોના આથવણની એક ભિન્ન પ્રકારની જીવ-રાસાયણિક પ્રક્રિયા કે પથ. ક્લૉસ્ટ્રિડિયા (Clostridium sporogenes અને C. botulinum) પ્રોટીનોમાંના એમીનોઍસિડોનું એવી રીતે આથવણ (fermentation) કરે છે કે તે પૈકીના એક એમીનોઍસિડના અણુનું ઉપચયન (oxidation) થાય છે અને બીજા એમીનોઍસિડના અણુનું અપચયન (reduction) થાય છે તથા અંતે ATP, એસિટેટ, CO₂ અને NH₃ અંતિમ નીપજ રૂપે છૂટાં પડે છે. ઉદાહરણ રૂપે આ આથવણની પ્રક્રિયામાં ઍલેનાઇનનું ઉપચયન થતાં NH₃ NADH, CO₂, ATP અને એસિટેટ પેદા થાય છે. બીજો એમીનોઍસિડ–ગ્લાયસિન આ જ પ્રક્રિયામાં ઍલેનાઇન સાથેની પ્રક્રિયામાંથી ઉત્પન્ન થયેલા NADHનું અપચયન (reduction) / પુન: ઑક્સિડેશન (re-oxidation) કરી NAD, NH₃ અને એસિટેટ ઉત્પન્ન કરવામાં મદદ કરે છે. એટલે કે આ આખી પ્રક્રિયામાં, ઍલેનાઇન ‘ઑક્સિડેશન’નું કાર્ય કરે છે, જ્યારે ગ્લાયસિન ‘ઇલેક્ટ્રૉન સ્વીકારક’(electron acceptor)ની ગરજ સારે છે. (જુઓ રેખાંકિત આકૃતિ.) આ યુગ્મ પ્રક્રિયામાં (ઑક્સિડેશન–રિડક્શન) ઘણાં ઉત્સેચકો અને સહ-ઉત્સેચકો કાર્ય કરે છે અને ક્લૉસ્ટ્રિડિયા શર્કરાની અવેજીમાં પ્રોટીનોમાંથી શક્તિ મેળવી વૃદ્ધિ પામે છે. ક્લૉસ્ટ્રિડિયમ રોગકારક (pathogenic) બૅક્ટેરિયા છે.

આ પ્રક્રિયા/પથ પ્રોટીન-સભર સૂક્ષ્મ પર્યાવરણ(micro-environment)માં અજારક પદ્ધતિથી વૃદ્ધિ કરવા ખાસ ઉપયોગી છે. ઍલેનાઇન ઉપરાંત લ્યુસિન, આઇસોલ્યુસિન, વેલાઇન, ફિનાઇલ-ઍલેનાઇન, ટ્રિપ્ટોફેન અને હિસ્ટેડાઇન જેવા એમીનોઍસિડોના ઉપચયન માટે પણ આ પ્રક્રિયા ઉપયોગી છે.

પ્રોટીનોની અજારક વિઘટન-પ્રક્રિયામાં સ્ટિકલૅન્ડ પ્રક્રિયા એમોનિયા (NH₃), હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ (H₂S), મેદીય અમ્લો (fatty acids) અને એમાઇનો (amines) ઉત્પન્ન કરે છે. કોહવાટ(સડા)માં જે ગંધ પેદા થાય છે તે બધી આ પ્રક્રિયાઓને કારણે હોય છે.

સ્ટિકલૅન્ડ પ્રક્રિયા દ્વારા ક્લૉસ્ટ્રિડિયાને અણુદીઠ 2થી 3 ATP કાર્યશક્તિ મળે છે, જે તે વૃદ્ધિ માટે વાપરે છે. આ પ્રક્રિયા ટૂંકમાં આ મુજબ છે :

ઍલેનાઇન + 2 ગ્લાયસિન + 2 H₂O →

                3 એસેટિક ઍસિડ + 3 NH₃ + CO₂

વિગતવાર રેખાંકિત આકૃતિ નીચે મુજબ છે :

સ્ટિકલૅન્ડ પ્રક્રિયા/પથ (the stickland reaction) :

રેખાંકન –

સમજૂતી : ઍલેનાઇનનું ઑક્સિડેશન થતાં એસિટેટ્સ અંતિમ નીપજ તરીકે મળે છે અને ઍલેનાઇનના વિઘટન(degradation)માં જે NADH પેદા થાય છે તેના પુન: ઑક્સિડેશન (re-oxidation) માટે ગ્લાયસિનનો ઉપયોગ થાય છે. આ આથવણ(fermentation)-પ્રક્રિયામાં થોડાંક  પણ પેદા થાય છે.

બિપીન દેસાઈ