Basic Knowledge About Beta oxidation.

Fatty acid আসলে কি?

Fatty acid is the carboxyl (-COOH) group containing aliphatic organic acid.

তাহলে beta oxidation টা আবার কি?

Fatty acid এর carbon গুনার সময় যেদিকে carboxyl group রয়েছে সেদিক থেকে প্রথমে carboxyl group এর carbon কে first ধরে hydrophobic end (methyl end) এর দিকে এগুতে থাকলে,
2 no. Carbon যেটা পাওয়া যায় সেটা হল alpha carbon.
3 no. Carbon হল beta carbon.
4 no. Carbon হল gamma carbon
এখন beta oxidation বলতে মূলত 3no. Carbon এর oxidation কেই বুঝায়।
এখন যদি definition টা বলার চেষ্টা করি,

Beta oxidation of fatty acid is oxidation of fatty acid where 2 carbon units are successively removed from carboxyl end of fatty acid as acetyl coA, cleavage occurs at beta or 3 no. carbon atom. So it is called beta oxidation.

Beta oxidation এ acetyl coA, NADH (Nicotinamide adenine dinucleotide) , FADH2 (Flavin adenine dinucleotide) produce হয়।
এই যে দুইটা carbon remove হল সেটা কিন্তু acetyl coA form এ। আর সাথে NADH, FADH2 produce হয় যেটা পরে energy দেয়।

এটা কোথায় ঘটে??

1. Liver
2. Heart
3. Skeletal muscle
4. Adipose tissue
5. Lung
6. Kidney তে।
   compartment: Mitochondria

এটা কোথায় ঘটে না?

1. Brain (brain এ alpha oxidation ঘটে)
2. RBC
3. Adrenal medulla
   Heart এর 80% energy supply দেয় এই beta oxidation.
   Rate limiting enzyme: Carnitine acyltransferase
   Coenzyme: FAD, NAD

তাহলে কিভাবে এই beta oxidation ঘটে?
Step 1: Activation of fatty acid to fatty acylcoA with the help of thiolase enzyme. (এখানে energy loss হয়, ATP থেকে AMP হয়)
Step 2: Transport of fatty acylcoA to mitochondria by using carnitine Shuttle mechanism (because fatty acylcoA is too big molecule to cross inner mitochondrial membrane)

(step 1 & step 2 are preparatory stage)

Step 3:Beta oxidation proper-

1. Oxidation
2. Hydration
3. Oxidation
4. Cleavage of terminal two carbons to produce AcetylcoA (Thiolysis)
   [The flow chart is given below]

তাহলে beta oxidation থেকে আমরা কি পরিমাণ শক্তি পাচ্ছি??
For even (জোড়) chain fatty acid :
সূত্রটা দাড়ায়,
AcetylcoA: (N/ 2) [suppose carbon no. is N]
NADH/ FADH2: (N/ 2)-1
আবার for odd chain fatty acid, সবগুলোর ক্ষেত্রে সূত্র একই,
AcetylcoA/ NADH/ FADH2:(N-1/ 2)-1

[example সহ energy calculation of beta oxidation নিচে ছবিতে দেওয়া হয়েছে ]

কিন্তু এতক্ষণ তো আমরা saturated fatty acid নিয়ে বললাম, unsaturated fatty acid এর কি হবে তাহলে
এক্ষেত্রে এখানে দুটি extra enzymes লাগে:

1. Isomerase
2. Reductase
   এরা cis Enoyl-CoA কে trans Enoyl-CoA এ convert করে।বাকি steps গুলো একই। একে modified beta oxidation বলে।

তাহলে এইবার beta oxidation related কিছু clinical conditions নিয়ে কথা বলা যাকঃ

Primary carnitine deficiency: Carnitine সাধারণত diet এর মাধ্যমে আমাদের শরীরে আসে। এটা মাংস জাতীয় খাদ্যে বেশি থাকে। এটা amino acid lysine and methionine থেকেও আসে। যদি cell membrane transporter গুলো carnitine uptake কমিয়ে দেয় তখন carnitine excreted হয়ে যায় urine দিয়ে।

Secondary carnitine deficiency: যদি fatty acid এ ঠিকমত beta oxidation না হয় তবে acylcarnitine জমে যায়। তা urine দিয়ে বের হয়। ফলে carnitine deficiency হয়।
Metabolic acidosis: যদি vitamin B12 deficiency হয় তখন methylmelonyl coA to succinyl coA হতে পারে না (in oxidation of odd chain fatty acid)। তাই propionyl coA and methylmelonyl coA body তে store হয়। এরা acid তাই metabolic acidosis ঘটায়। [normal metabolism is given below]
Jamaican vomiting sickness:
Symptoms:

1. Severe hypoglycemia
2. Vomiting
3. Convulsion
4. Coma
5. Death
   এটা unripe ackee fruit (fruit of west africa) খাওয়ার জন্য হয়ে থাকে যার মধ্যে unusual toxic amino acid hypoglycin A থাকে। এটি acylcoA dehydrogenase কে inhibit করে যার জন্য beta oxidation হওয়া বন্ধ হয়ে যায়।

Fahinur Rahman Rifat
Ibrahim Medical College
Session:2017-’18

Platform academic/ Nahin Akter Riya