維生素及酶類(lèi)制劑課件

維生素類(lèi)及酶類(lèi)（VitaminsandEnzymes）1Introduction

維生素是活細(xì)胞為了維持正常生理功能所必需的、但需要極微量的天然有機(jī)物質(zhì)的總稱(chēng)大部分維生素不能在人體內(nèi)合成，必須從外界食物中攝取。1IntroductionTheDiscoveryofVitamin維生素的發(fā)現(xiàn)是20世紀(jì)的偉大發(fā)現(xiàn)之一。1897年,C.艾克曼在爪哇發(fā)現(xiàn)只吃精磨的白米即可患腳氣病，未經(jīng)碾磨的糙米能治療這種病。并發(fā)現(xiàn)可治腳氣病的物質(zhì)能用水或酒精提取,當(dāng)時(shí)稱(chēng)這種物質(zhì)為“水溶性B”。

ChristiaanEijkman

1929諾貝爾生物醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)維生素大部分不能在人體內(nèi)合成，或合成量不足，不能滿(mǎn)足人們的需要，必須從食物中攝取。現(xiàn)在維生素有一部分是人工合成；還有一部分合成較困難，可通過(guò)一定的途徑轉(zhuǎn)化，如b-胡蘿卜素和轉(zhuǎn)化為維生素A，b-胡蘿卜素稱(chēng)為維生素的前體（維生素原）。維生素雖然參與體能能量的代謝，但本身并不產(chǎn)生能量，所以補(bǔ)充維生素不會(huì)導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)過(guò)剩，也不會(huì)引起肥胖；但維生素過(guò)多，仍然有害健康，引起中毒反應(yīng)，特別是VA、VD、VE、VK等脂溶性維生素能夠在體內(nèi)蓄積，容易引起中毒；VC、VB等水溶性維生素很容易隨尿液排出，一般很難引起中毒。1IntroductionTheCharacteristicsofVitamin結(jié)構(gòu)各異的生物小分子需要量很少體內(nèi)不能合成或合成量不足，必需直接或間接從食物中攝取主要功能是參與活性物質(zhì)（酶或激素）的合成，沒(méi)有供能和結(jié)構(gòu)作用。Important!維生素種類(lèi)很多，目前已確認(rèn)的有30余種，其中被認(rèn)為對(duì)維持人體健康和促進(jìn)發(fā)育至關(guān)重要的有20余種。這些維生素結(jié)構(gòu)復(fù)雜，理化性質(zhì)及生理功能各異，有的屬于醇類(lèi)，有的屬于胺類(lèi)，有的屬于酯類(lèi)，還有的屬于酚或醌類(lèi)化臺(tái)物。維生素的命名通常用拉丁文的方法；或用俗名，如視黃醇、抗壞血酸、骨化醇等。按維生素在極性、非極性溶劑中的溶解性將其分為：脂溶性維生素：VA、VD、VE、VK水溶性維生素：VC、VB1、VB2、VB3、VB6、VB12、VB5、葉酸、生物素等1IntroductionFunctionsofVitamin二、脂溶性維生素共同特點(diǎn)：不溶于水，溶于脂類(lèi)及脂肪溶劑在食物中與脂類(lèi)共存，并隨脂類(lèi)一同吸收吸收的脂溶性維生素在血液中與脂蛋白及某些特殊結(jié)合蛋白特異結(jié)合而運(yùn)輸

種類(lèi)：VA,VD,VE,VK【不良反應(yīng)】

1.大量長(zhǎng)期應(yīng)用可發(fā)生慢性中毒。2.過(guò)量服用可導(dǎo)致肝腎損害。3.孕婦大量服用可致胎兒畸形。維生素A廣泛存在于動(dòng)物及海產(chǎn)魚(yú)類(lèi)體中，尤以動(dòng)物肝臟中最多，不存在于植物組織中。VA1在海魚(yú)和其他動(dòng)物中存在，VA2在淡水魚(yú)中存在，而在陸地動(dòng)物中不存在。日常食品，除魚(yú)肝油中VA含量比較豐富外，在魚(yú)肉、牛肉、蛋黃、牛乳及乳制品中含量也比較豐富。2、維生素D（1）結(jié)構(gòu)：VD又稱(chēng)為鈣化醇、麥角甾醇、麥角鈣化醇和陽(yáng)光維生素等，是一些具有膽鈣化醇生物活性的類(lèi)固醇的統(tǒng)稱(chēng)。VD主要包括維生素D2和D3兩種。維生素D2（麥角鈣化醇）維生素D3膽鈣化醇VD2的生成維生素D2（麥角鈣化醇）麥角固醇（植物食品、酵母等含有）UVVD3的生成UV自發(fā)轉(zhuǎn)變維生素D3膽鈣化醇1,25-維生素D3前維生素D37-脫氫膽固醇（人和動(dòng)物皮膚中）25-羥基維生素D3肝25-羥化酶腎,骨,胎盤(pán)中的1a-羥化酶（2）來(lái)源：VD3廣泛存在于動(dòng)物性食品中，以魚(yú)肝油中含量最高，如200~750mgVD3/100g鱈魚(yú)肝臟，500~1000mgVD3/100g比目魚(yú)肝臟；雞蛋、牛乳、黃油和干酪中均含有少量的VD3，<1mgVD3/100g;一般，維生素D是由維生素D原經(jīng)過(guò)日光照射形成的，因此，凡能經(jīng)常接受陽(yáng)光照射者不會(huì)發(fā)生VD缺乏癥。缺乏癥：維生素D攝食不足，不能維持鈣的平衡，兒童骨骼發(fā)育不良，產(chǎn)生佝僂病，因此，VD又稱(chēng)抗佝僂病維生素；孕婦和授乳婦人的脫鈣作用嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥，患者骨骼易折，牙齒易脫落。（5）VD中毒：機(jī)體只能從膽汁排出過(guò)多的維生素D，維生素D如攝食過(guò)量則會(huì)中毒。中毒機(jī)理：當(dāng)機(jī)體大量攝人維生素D時(shí)，腸吸收鈣與磷增加、血鈣濃度過(guò)高，降鈣素即參與調(diào)節(jié)，使鈣沉積于骨骼與其他器官組織，影響其功能；如鈣鹽沉積于腎臟可產(chǎn)生腎小管壞死和腎鈣化，嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生腎萎縮、慢性腎功能損壞；鈣鹽沉積于支氣管與肺泡可損壞呼吸道上皮細(xì)胞，引起潰瘍或形成鈣化灶；在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管等重要器官組織則形成較多鈣化灶，可產(chǎn)生不可逆的嚴(yán)重?fù)p害。中毒癥狀：早期為：乏力、疲倦、惡心、頭痛、腹瀉等。較嚴(yán)重時(shí)：引起軟組織（包括血管、心肌、肺、腎、皮膚等）的鈣化，導(dǎo)致重大病患。2Fat-SolubleVitaminsTheDiscoveryofVitamin維生素E的顯微照片

維生素E早在20世紀(jì)20年代就被人們發(fā)現(xiàn)，Evans和他的同事在研究生殖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，酸敗的豬油可以引起大鼠的不孕癥。1936年分離出結(jié)晶體，1938年被瑞士化學(xué)家人工合成.維生素E膠囊3、維生素E（1）結(jié)構(gòu)：維生素E從其化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，是6-羥基苯駢二氫吡喃的衍生物，包括生育酚和生育三烯酚。生育酚生育三烯酚生物效價(jià)規(guī)定維生素E種類(lèi)生物效價(jià)(單位IU)dl-α-生育酚醋酸酯1游離dl-α-生育酚醋酸酯1.1d-α-生育酚醋酸酯1.36游離d-α-生育酚醋酸酯1.40注:IU的單位有的是一些藥物如維生素、激素、抗生素、抗毒素類(lèi)生物制品等，它們的化學(xué)成分不恒定或至今還不能用理化方法檢定其質(zhì)量規(guī)格，往往采用生物實(shí)驗(yàn)方法并與標(biāo)準(zhǔn)品加以比較來(lái)檢定其效價(jià)。通過(guò)這種生物檢定，具有一定生物效能的最小效價(jià)單元就叫”單位”（u）；經(jīng)由國(guó)際協(xié)商規(guī)定出的標(biāo)準(zhǔn)單位，稱(chēng)為”國(guó)際單位”（IU）。缺乏VE癥：生殖系統(tǒng)的上皮細(xì)胞毀壞，導(dǎo)致不育。肌肉（包括心?。┪s，形態(tài)改變，代謝反常。血膽固醇水平增高，紅細(xì)胞破壞，發(fā)生貧血。

維生素E攝食過(guò)量無(wú)毒性。(4)VE生化作用：抗氧化作用維持生殖機(jī)能促進(jìn)血紅素代謝治療白癜風(fēng)治療銀屑病治療胃潰瘍美容作用抗衰老作用抗衰老與抗疲勞作用Functions2Fat-SolubleVitaminsSources2Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)32Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)3維生素E毒性A

成年人長(zhǎng)時(shí)間每天攝入720mg維生素E，可出現(xiàn)頭痛、嘔吐、疲乏、昏眩和視力模糊癥狀.B

長(zhǎng)時(shí)間每天口服1g維生素E可誘發(fā)高血壓、糖尿病和生殖系統(tǒng)障礙.C

更高劑量可能會(huì)導(dǎo)致出血、破壞免疫系統(tǒng)功能，導(dǎo)致免疫性疾病如哮喘、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎及紅斑狼瘡的惡化.4、維生素K(1)結(jié)構(gòu)維生素K是一類(lèi)2-甲基-l,4-萘醌的衍生物。根據(jù)3位取代基的不同，較常見(jiàn)的天然維生素K有K1和K2兩種。此外，還有人工合成的2-甲基-1,4萘醌(VK3)生物活性高于VK1和VK2。（3）功能：維生素K與凝血作用有關(guān)，具有抗出血不凝作用，主要是加速血液凝固，促進(jìn)肝臟合成凝血酶原所需的因子，參與體內(nèi)氧化-還原反應(yīng)的作用，因此，VK又被稱(chēng)為凝血因子。機(jī)體內(nèi)如果缺乏VK導(dǎo)致血中凝血酶原含量下降，從而導(dǎo)致皮下組織和其他器官出血，延長(zhǎng)凝血時(shí)間。VK具有還原性，在食品中可消除自由基，保護(hù)食品成分不被氧化；同時(shí)還能減少腌肉中亞硝胺的生成。綠色蔬菜中含量豐富，如菠菜、洋白菜等，魚(yú)肉中維生素K含量較多，但麥胚油、魚(yú)肝油中含量很少。VK2能由動(dòng)物腸道中的微生物合成，人體很少缺乏。（占50-60%）B1（硫胺素）B2（核黃素）

B3（泛酸）

B4（膽堿）

B5（煙酸、尼克酸）B6（吡哆醇）

B11（葉酸）

B12（鈷胺素）

H（生物素）C(抗壞血酸)PBC二、水溶性維生素共同特點(diǎn)﹡易溶于水，故易隨尿液排出。﹡體內(nèi)不易儲(chǔ)存，必須經(jīng)常從食物中攝取。3Water-SolubleVitaminsVC(抗壞血酸)11、維生素C（1）結(jié)構(gòu)：維生素C具有防治壞血病的生理功能，并有顯著酸味，因此又稱(chēng)抗壞血酸。從結(jié)構(gòu)上看，抗壞血酸是一個(gè)多羥基羧酸的內(nèi)酯，具有一個(gè)烯二醇基團(tuán)，所以抗壞血酸具有強(qiáng)還原性，并能離解出氫離子。3Water-SolubleVitaminsVC(AscorbicAcid)1抗壞血酸在一些植物產(chǎn)品中的含量單位：mg/100g可食部分作為必要的營(yíng)養(yǎng)素，維持細(xì)胞的正常代謝，保護(hù)酶的活性；作為抗氧化劑，除去氧；清除自由基；還原生育酚自由基等等。因此，可用VC防止水果和蔬菜產(chǎn)品的褐變和脫色；VC與長(zhǎng)鏈脂肪酸的酯化產(chǎn)物，由于長(zhǎng)鏈烴的親脂性，使得抗壞血酸具有部分脂溶性，可在脂質(zhì)環(huán)境中提供直接的抗氧化作用。如可用于油脂的抗氧化。（3）抗壞血酸在食品中的作用：對(duì)鉛化物、砷化物、苯以及細(xì)菌毒素等具有解毒作用；因其可以給出質(zhì)子，具有一定的還原性。如用來(lái)還原鄰二醌，能有效抑制酶促褐變；在腌制肉制品中抑制亞硝胺的形成；還原金屬離子，如將三價(jià)鐵離子還原成二價(jià)鐵，有利于鐵的吸收，并參與鐵蛋白的合成。VC與疏水化合物的結(jié)合使得抗壞血酸具有部分脂溶性，同時(shí)又具有水溶性，可用作乳化劑。參與膠原蛋白中合成羥脯氨酸的過(guò)程，防止毛細(xì)血管脆性增加，有利于組織創(chuàng)傷的愈合；促進(jìn)心肌利用葡萄糖合成心肌糖元，有擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈的效應(yīng)。3Water-SolubleVitaminsVC(AscorbicAcid)1良好的還原劑（抗氧化劑）吸收金屬離子抗癌、免疫功能有助于膠原質(zhì)的合成VC的缺乏牙齒松動(dòng)，牙齦出血、患?jí)难C功能（4）存在：廣泛存在于自然界中，主要是在植物組織如水果和蔬菜中存在，尤其是酸味較重的水果和新鮮葉菜類(lèi)蔬菜含Vc較多，如柑橘類(lèi)、草莓、綠色蔬菜、番茄、辣椒、馬鈴薯及一些漿果中VC含量較為豐富，而在刺梨、獼猴桃、薔薇果和番石榴等中維生素含量非常高；同一水果不同部位中，VC的濃度差別也很大，如在蘋(píng)果表皮中VC含量要比果肉中高2~3倍。VC唯一的動(dòng)物來(lái)源是牛乳和肝。2、維生素B1（1）結(jié)構(gòu)：維生素B1又名硫胺素，或抗腳氣病維生素，是由一取代的嘧啶通過(guò)亞甲基橋與一取代的噻唑連接而成。大多數(shù)天然的硫胺素主要以硫胺素焦磷酸鹽的形式存在，作為各種a-酮酸脫氫酶、a-酮酸脫羧酶、磷酸酮酶和轉(zhuǎn)酮醇酶的輔酶。商品化的硫胺素以鹽酸鹽和單硝酸鹽的形式出現(xiàn)，被廣泛用于食品強(qiáng)化和營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充中。硫胺素在食物清洗、碾磨中都會(huì)有損失；水分活度與硫胺素的損失也有密切關(guān)系；魚(yú)類(lèi)及貝類(lèi)的提取液能破壞硫胺素，因此食用生魚(yú)的人最好補(bǔ)充硫胺素。硫胺素廣泛存在于動(dòng)植物組織中，尤其全粒小麥、動(dòng)物內(nèi)臟、瘦豬肉、雞蛋、核果、馬鈴薯中含量較豐富。食用精白米及精白面者易得VB1缺乏癥。輔酶

(Coenzyme)TPP(ThiaminPyrophosphate)(硫胺素焦磷酸鹽)

沒(méi)有硫胺素就沒(méi)有能量

VB1(thiamin)硫胺素13Water-SolubleVitaminsVB1的缺乏糖代謝失調(diào)，易患腳氣病(beriberi)【多發(fā)性神經(jīng)炎（神經(jīng)性肺炎），消瘦或浮腫，心臟功能失調(diào)】濕性腳氣病-腿部廣泛性水腫缺乏癥：由于維生素B1與糖代謝有密切關(guān)系，所以當(dāng)維生素B1缺乏時(shí)，體內(nèi)硫胺素焦磷酸鹽含量減少，從而使丙酮酸氧化脫羧作用發(fā)生障礙。缺乏時(shí)易患腳氣病。3Water-SolubleVitaminsVB2(riboflavin)核黃素2StabilityandProperties橙黃色針狀結(jié)晶對(duì)熱穩(wěn)定，對(duì)酸和中性pH也穩(wěn)定，在120℃加熱6h僅少量破壞在堿性條件下迅速分解對(duì)光敏感，在光照下轉(zhuǎn)變?yōu)楣恻S素和光色素，并產(chǎn)生自由基3Water-SolubleVitaminsVB2(riboflavin)核黃素2FunctionsofRiboflavin輔酶(Coenzyme)；強(qiáng)化肝功能，調(diào)節(jié)腎上腺素的分泌；保護(hù)皮膚毛囊粘膜及皮脂腺的功能。VB2的缺乏口角炎、舌炎、鼻和臉部的脂溢性皮炎3Water-SolubleVitaminsVB5(Niacin,PP)煙酸4FunctionsofNiacin輔酶(Coenzyme)；能降低膽固醇的水平；參與蛋白質(zhì)的代謝、參與氨基酸的合成和降解。煙酸是所有維生素中最穩(wěn)定的維生素LackofVB5導(dǎo)致癩皮病主要癥狀是：皮炎；舌頭和口腔疼痛；腹瀉；直腸炎以及精神上的變化，如急躁，憂(yōu)慮，抑郁等。

5、維生素B6維生素B6又稱(chēng)吡哆醇，VB6包含有吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三種化合物，以磷酸酯的形式存在于動(dòng)植物中。磷酸吡哆醛在氨基酸代謝中起著輔酶的作用，幫助機(jī)體內(nèi)糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)的分解利用，也可幫助糖原的分解利用。3Water-SolubleVitaminsVB6吡哆醇吡哆醛吡哆胺5FunctionandDeficiency很多重要酶系統(tǒng)的輔酶與蛋白質(zhì)和脂肪的代謝密切相關(guān)缺乏癥為多發(fā)性神經(jīng)病缺乏癥：導(dǎo)致皮膚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和造血機(jī)構(gòu)的損害，可以引發(fā)皮炎。VB11(Folate)葉酸6FunctionandDeficiency在合成體內(nèi)核蛋白中起到重要作用具有造血作用缺乏癥為巨球性貧血葉酸又稱(chēng)蝶酰谷氨酸，是由蝶呤、對(duì)氨基苯甲酸與L-谷氨酸連接而成。二氫葉酸還原酶葉酸NADPH+H+NADP+二氫葉酸二氫葉酸還原酶NADPH+H+NADP+四氫葉酸葉酸在體內(nèi)的生物活性形式是5,6,7,8-四氫葉酸，是在葉酸還原酶、Vc、輔酶II的協(xié)同作用下轉(zhuǎn)化的。缺乏癥：葉酸對(duì)于核苷酸、氨基酸的代謝有重要作用，如果缺乏，嘌呤和嘧啶合成受阻，核酸形成不足，使紅細(xì)胞的生長(zhǎng)停留在巨紅細(xì)胞階段，紅細(xì)胞的發(fā)育受到影響，造成巨紅細(xì)胞性貧血癥。分布：許多食物中都有，綠色蔬菜尤為豐富，動(dòng)物肝臟也很豐富，同時(shí)人腸道細(xì)菌也能合成，故一般不發(fā)生缺乏癥。分類(lèi)：食品中的葉酸可分為兩類(lèi)：游離型葉酸，無(wú)需酶的處理即能被干酪乳桿菌利用，肝臟中存在的葉酸主要是游離型；結(jié)合型葉酸，不能被干酪乳桿菌利用，蔬菜中存在的葉酸為結(jié)合型。四氫葉酸被氧化后生成喋呤類(lèi)化合物和對(duì)氨基苯甲酰谷氨酸，失去生物活性；加入還原劑如Vc、硫醇等會(huì)大大增加葉酸的穩(wěn)定性。3Water-SolubleVitaminsVB12(Cobalamin)鈷胺素7FunctionandDeficiency核酸合成及紅細(xì)胞生成的必須物質(zhì)參與膽堿合成過(guò)程缺乏癥為巨幼紅細(xì)胞性貧血癥4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStoragePropertiesofFoodStorageVitaminABTreatmentDProcessingC胰蛋白酶（Trypsin）

第二節(jié)常用酶類(lèi)制劑【作用及臨床應(yīng)用】

能消化、溶解變性的蛋白質(zhì)；抗炎。