اسید اوریک: ماده زائد کم‌حلال و کم‌سم

اسید اوریک: ماده‌ای زائد با داستانی شگفت‌انگیز

اسید اوریک چیست و از کجا می‌آید؟

همه موجودات زنده برای تأمین انرژی نیاز به غذا خوردن دارند. سلول‌های بدن ما مواد غذایی را می‌شکنند تا انرژی آزاد کنند. در پایان این فرآیند، مواد زائدی تولید می‌شود که باید از بدن دفع شوند. یکی از این مواد زائد، ترکیبات حاوی نیتروژن هستند که از تجزیه پروتئین‌ها به وجود می‌آیند. اسید اوریک یکی از راه‌های دفع این نیتروژن اضافی است.

برای درک بهتر، یک شهر را تصور کنید. در این شهر، خانه‌ها سلول‌های بدن هستند. آنها برای گرمایش و پخت‌وپز (انرژی) از گاز طبیعی (غذا) استفاده می‌کنند. پس از سوختن گاز، دودی (مواد زائد) تولید می‌شود که باید از طریق دودکش (کلیه‌ها) خارج شود. اسید اوریک شبیه به همان دود است.

چرا اسید اوریک برای پرندگان و خزندگان یک انتخاب استراتژیک است؟

حالا سؤال مهم اینجاست: اگر اسید اوریک یک ماده زائد است، چرا برخی جانوران مانند پرندگان و خزندگان آن را تولید می‌کنند، در حالی که پستاندارانی مثل ما اوره دفع می‌کنیم؟ پاسخ در مفهوم کم‌حلال بودن و صرفه‌جویی در آب نهفته است.

پرندگان برای پرواز به وزن کم نیاز دارند. حمل کردن آب اضافی بدن برای آنها مانند حمل یک کوله‌پشتی سنگین برای کوهنوردی است. اوره بسیار در آب حل می‌شود و برای دفع آن باید مقدار زیادی آب مصرف شود. اما اسید اوریک به راحتی در آب حل نمی‌شود. پرندگان می‌توانند اسید اوریک را به صورت یک ماده نیمه‌جامد و سفیدرنگ همراه با مدفوع دفع کنند. این کار باعث می‌شود آب بسیار کم‌تری از دست بدهند. به همین دلیل است که شما فضله پرندگان را به صورت مخلوطی از بخش جامد سفیدرنگ (اسید اوریک) و بخش قهوه‌ای (مواد دفعی روده) می‌بینید.

مسیر تولید اسید اوریک در بدن: یک کارخانه شیمیایی کوچک

تولید اسید اوریک در بدن مانند یک خط تولید در یک کارخانه است. مواد اولیه این کارخانه، مولکول‌هایی به نام پورین^۴ هستند. پورین‌ها در مواد غذایی مانند جگر، گوشت قرمز، ماهی کولی و برخی حبوبات به مقدار زیاد یافت می‌شوند. همچنین، زمانی که سلول‌های بدن ما می‌میرند و جایگزین می‌شوند، پورین‌های موجود در DNA آنها نیز آزاد می‌شوند.

کبد نقش مدیر این کارخانه را ایفا می‌کند. این پورین‌ها در کبد طی چندین مرحله پردازش می‌شوند و در نهایت به اسید اوریک تبدیل می‌گردند. سپس این اسید اوریک به جریان خون فرستاده می‌شود تا توسط کلیه‌ها تصفیه و از طریق ادرار دفع شود. در پرندگان و خزندگان، این ماده مستقیماً از کلواک^۵ دفع می‌شود.

اسید اوریک و انسان: داستان بیماری نقرس

حالا ممکن است بپرسید که اسید اوریک چه ربطی به ما انسان‌ها دارد؟ با اینکه ماده زائد اصلی ما اوره است، اما بدن انسان مقادیر کمی اسید اوریک نیز تولید می‌کند. این مقدار کم معمولاً مشکل‌ساز نیست و به راحتی دفع می‌شود. اما اگر مقدار اسید اوریک در خون بیش از حد شود، مشکل آغاز می‌گردد.

به یاد دارید که گفتیم اسید اوریک کم‌حلال است؟ وقتیغلظت^۶ آن در خون بالا می‌رود، مانند زمانی است که شما مقدار زیادی شکر را در یک لیوان آب سرد بریزید. شکر در ته لیوان ته‌نشین می‌شود. اسید اوریک اضافی نیز به شکل کریستال‌های سوزنی شکل و کوچکی در مفاصل بدن رسوب می‌کند. این کریستال‌ها باعث ایجاد التهاب، قرمزی، گرما و درد بسیار شدیدی می‌شوند که به آن بیماری نقرس^۷ می‌گویند. نقرس اغلب مفصل شست پا را درگیر می‌کند.

اهمیت اسید اوریک در چرخه نیتروژن طبیعت

هیچ چیزی در طبیعت به واقع "زائد" نیست. اسید اوریکی که توسط پرندگان و خزندگان دفع می‌شود، منبع ارزشمندی از نیتروژن برای خاک محسوب می‌شود. باکتری‌ها و قارچ‌های موجود در خاک این اسید اوریک را تجزیه کرده و آن را به موادی تبدیل می‌کنند که می‌توانند توسط گیاهان جذب شوند. گیاهان از این نیتروژن برای رشد خود استفاده می‌کنند. این فرآیند بخش مهمی از چرخه نیتروژن در کره زمین است.

پرسش‌های متداول و باورهای نادرست

پاورقی

^۱ اسید اوریک (Uric Acid): یک ترکیب شیمیایی آلی با فرمول $ C_5H_4N_4O_3 $ که محصول نهایی متابولیسم پورین در برخی جانوران است.
^۲ کم‌سم (Less Toxic): به موادی گفته می‌شود که در مقایسه با مواد مشابه سمیت کمتری دارند و آسیب کمتری به سلول‌ها می‌زنند.
^۳ کم‌حلال (Low Solubility): به موادی گفته می‌شود که تمایل کمی برای حل شدن در یک حلال (مانند آب) دارند.
^۴ پورین (Purine): نوعی ترکیب شیمیایی ارگانیک که واحد سازنده DNA و RNA است و در بسیاری از مواد غذایی یافت می‌شود.
^۵ کلواک (Cloaca): حفره‌ای در پرندگان، خزندگان و برخی ماهی‌ها که مجرای دفع ادرار، مدفوع و دستگاه تولیدمثل در آن به هم می‌پیوندند.
^۶ غلظت (Concentration): میزان حل‌شده یک ماده در یک حجم معین از حلال.
^۷ نقرس (Gout): نوعی آرتریت التهابی که به دلیل رسوب کریستال‌های اسید اوریک در مفاصل ایجاد می‌شود.
^۸ آنتی‌اکسیدان (Antioxidant): مولکولی که می‌تواند اکسیداسیون سایر مولکول‌ها را کند یا متوقف کند و از آسیب سلولی جلوگیری نماید.