食品生物化學(xué)維生素與輔酶

食品生物化學(xué)維生素與輔酶發(fā)現(xiàn)記(1906年英國(guó))純化飼料礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪、核酸、糖純化飼料+極微量牛奶牛奶中存在需要量極少，但生存必須的食物輔助因子——維生素動(dòng)物合成某些維生素的功能退化，必須依靠植物和微生物提供，一旦缺乏——病或死。第2頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天定義維生素(vitamin)是維持生物正常生命過程所必需的一類有機(jī)物質(zhì)，需要量很少，但對(duì)維持健康十分重要。人體一般不能合成它們，必須從食物中攝取。維生素的主要功能是通過作為輔酶的成分調(diào)節(jié)機(jī)體代謝。生物體內(nèi)維生素多以輔酶和輔基的形式存在。第3頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素的分類與功能1、分類依據(jù)——溶解性水溶性V:VC、VB族脂溶性V:VA、VD、VE、VK、硫辛酸2、功能水溶性V——輔酶，參與酶催化反應(yīng)中底物基團(tuán)的轉(zhuǎn)移脂溶性V——調(diào)控某些生物機(jī)能B1、B2、B6、B12、PP（B5）、泛酸（B3）、生物素、葉酸第4頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素生理功能I.脂溶性維生素維生素A抗眼干燥病維生素維生素D抗佝僂病維生素維生素E抗不育維生素維生素K抗出血維生素第5頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天II.水溶性維生素維生素B1抗腳氣病維生素維生素B2抗口舌炎維生素維生素B6抗皮膚炎維生素維生素B12抗惡性貧血維生素維生素C抗壞血病維生素維生素PP（B5）抗癩皮病維生素泛酸（B3）抗皮膚角膜炎維生素生物素抗皮脂溢出維生素葉酸抗貧血維生素第6頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天（一）水溶性維生素及其相關(guān)輔酶維生素B1和TPP維生素B2與FAD、FMN維生素B5與輔酶I、輔酶II維生素B6與輔酶泛酸與輔酶A維生素B7——生物素葉酸與四氫葉酸維生素B12與輔酶B12維生素C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。第7頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素B1和TPP維生素B1又稱硫胺素，存在于許多植物種子中，尤其是在谷物種子的外皮中，因而在未經(jīng)研磨的大米和全麥粒制作的食物中，此種維生素的含量較豐富。體內(nèi)活性形式為：焦磷酸硫胺素(TPP)功能：TPP是脫羧酶的輔酶，主要參與糖代謝中的α-酮酸的氧化脫羧。多食糖類食物消耗的維生素B1增加，需要補(bǔ)充?？鼓_氣病維生素、抗神經(jīng)炎維生素第8頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天缺乏癥：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)TPP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。硫胺素在糙米、油菜、豬肝、魚、瘦肉中含量豐富。但生魚中含有破壞B1的酶，咖啡、可可、茶等飲料也含有破壞B1的因子。濕性腳氣病-腿部廣泛性水腫腳氣-腳蘚第9頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素B2與FAD、FMN核黃素即維生素B2。化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有二甲基異咯嗪和核醇兩部分。核黃素是黃素蛋白(FP)的輔基，體內(nèi)有黃素單核苷酸(FMN)和黃素腺嘌呤二核酸(FAD)兩種形式。功能：

FMN和FAD是體內(nèi)一些氧化還原酶的輔酶，參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)，傳遞氫和電子?？箍谏嘌拙S生素第10頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天FMNH2和FADH2為還原形式。缺乏癥：缺乏維生素B2時(shí)，有口舌炎、唇炎、舌炎、眼角膜炎和眼球多呈血管等癥狀。主要從食物中攝取，如谷類、黃豆、豬肝、肉、蛋、奶等，也可由腸道細(xì)菌合成。冬季北方缺少陽光，植物合成V-B2也少，常出現(xiàn)口角炎。

雛雞生長(zhǎng)發(fā)育受阻第11頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素B5與輔酶I、輔酶II煙酸又稱為維生素B5或維生素PP，它包括煙酸和煙酰胺兩種化合物。在體內(nèi)，煙酸以煙酰胺態(tài)存在，維生素B5不受光、熱、氧破壞，是最穩(wěn)定的一種維生素。以玉米和高粱為主食容易缺乏維生素B5。已知的煙酰胺核苷酸類輔酶有兩種。一個(gè)是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，簡(jiǎn)稱NAD+

，又稱為輔酶I；另一個(gè)是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，簡(jiǎn)稱NADP+

，又稱為輔酶Ⅱ。功能：傳遞H；作為多種脫氫酶的輔酶。其中輔酶I主要參與產(chǎn)能反應(yīng)，在分解代謝中起作用；輔酶Ⅱ主要與還原性合成反應(yīng)相聯(lián)系，提供H，因此被稱作還原力。NAD+和NADP+

是氧化形式，可接受一個(gè)質(zhì)子和2個(gè)電子，轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原形式的NADH和DNDPH。

抗癩皮病維生素第12頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天第13頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天缺乏癥：缺乏時(shí)出現(xiàn)癩皮病的癥狀豬---癩皮病(耳部、頸部、背部產(chǎn)生皮炎)皮炎第14頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素B6與輔酶

吡哆醇又稱維生素B6，VB6包含有吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺，還有它們的輔酶形式：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺?？蛊つw炎維生素功能：作為轉(zhuǎn)氨酶的輔酶和氨基酸脫羧酶的輔酶。所以，多食肉類，需補(bǔ)充維生素B6。肉、蛋、蔬菜、谷類中含量較多。新生嬰兒易缺乏。第15頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天泛酸與輔酶ACoA

泛酸又稱為維生素B3

，是輔酶A和?；d體蛋白的組成成分，它是乙酰化作用的輔酶。泛酸在堿性溶液中易水解。極少缺乏。

功能：

①輔酶A是?；D(zhuǎn)移酶的輔酶，在代謝過程中作為?；d體起傳遞?；淖饔?，可充當(dāng)多種酶的輔酶參加酰化反應(yīng)及氧化脫羧等反應(yīng)。

②4′-磷酸泛酰巰基乙胺可作為?；d體蛋白（ACP）的輔基，參與脂肪酸合成代謝。

③輔酶A參與體內(nèi)一些重要物質(zhì)如乙酰膽堿、膽固醇、卟啉等的合成，并能調(diào)節(jié)血漿脂蛋白和膽固醇的含量。功能基：-SH故通常以HSCoA表示?？蛊つw角膜炎維生素第16頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天ADP泛酸巰基乙胺S-C-RO第17頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天缺乏癥：人類未發(fā)現(xiàn)缺乏癥動(dòng)物：生長(zhǎng)減慢或體重減輕

皮膚、粘膜及羽毛損傷神經(jīng)系統(tǒng)紊亂胃腸道功能失調(diào)免疫功能受損等鵝步癥第18頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素B7——生物素生物素又稱維生素B7，或維生素H。功能：是體內(nèi)多種羧化酶的輔酶，催化體內(nèi)CO2的固定及羧化反應(yīng)。

廣泛存在，一般不會(huì)缺乏。但是大量食用生雞蛋清（存在抗生物素蛋白，加熱后破壞）或長(zhǎng)期口服抗生素藥物，易引起生物素缺乏病。生物素抗皮脂溢出維生素第19頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天豬:

后腿痙攣、足裂縫;皮炎(皮膚干燥、粗糙,并有棕色滲出物)。豬蹄裂

豬皮炎癥---注意從肩部沿背及兩側(cè)蔓延的干燥鱗片狀剝落的皮膚和形成的皮痂第20頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素B12與輔酶B12

維生素B12，又稱鈷胺素，是一個(gè)抗惡性貧血的維生素，存在于肝、魚、肉、蛋、奶中，植物中不含。維生素B12又是一些微生物的生長(zhǎng)因素。功能：輔酶B12參與體內(nèi)一碳基團(tuán)的代謝，是傳遞甲基供體的輔酶輔酶B12作為變位酶的輔酶參加一些異構(gòu)化反應(yīng)：維生素B12對(duì)紅細(xì)胞的成熟起重要作用，可能和維生素B12參與DNA和蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。缺乏癥：缺乏時(shí)造成惡性貧血抗惡性貧血維生素第21頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天第22頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天葉酸與四氫葉酸葉酸亦稱蝶酰谷氨酸(PGA)或維生素B11，它的結(jié)構(gòu)式如下：抗貧血維生素第23頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天功能：四氫葉酸作為一碳單位的載體，參與一碳單位的酶促轉(zhuǎn)移；與核酸的合成有關(guān)。

四氫葉酸HH105葉酸容易缺乏，特別是孕婦。葉酸分布廣泛。苯巴比妥及口服避孕藥等藥物干擾葉酸吸收與代謝。缺乏癥：巨紅細(xì)胞貧血：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.第24頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素C維生素C即抗壞血酸。人體不能合成維生素C。功能：是很強(qiáng)的還原劑，易被氧化，保護(hù)A、E及某些B族維生素免遭氧化。也可作為氧化還原載體

；抗壞血酸還參與氨基酸的羥化，膠原中脯氨酸和賴氨酸的羥化都需要抗壞血酸作為酶的輔因子。缺乏抗壞血酸會(huì)影響膠原合成及結(jié)締組織功能，使毛細(xì)血管脆性增高，發(fā)生壞血?。荒I上腺皮質(zhì)激素的合成也需要VC參加羥化；VC可還原鐵，促進(jìn)其吸收。缺乏癥：缺乏時(shí)造成壞血病?？箟难【S生素第25頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）脂溶性維生素及其相關(guān)輔酶維生素A維生素D維生素K維生素E共同特點(diǎn):﹡均為非極性疏水的異戊二烯衍生物﹡不溶于水，溶于脂類及脂肪溶劑﹡在食物中與脂類共存，并隨脂類一同吸收﹡吸收的脂溶性維生素在血液與脂蛋白及某些特殊結(jié)合蛋白特異結(jié)合而運(yùn)輸

第26頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素A維生素A已發(fā)現(xiàn)有A1和A2兩種。A1存在于動(dòng)物肝臟、血液和眼球的視網(wǎng)膜中，又稱視黃醇；A2（3-脫氫視黃醇）只在淡水魚中存在。A2比A1在化學(xué)結(jié)構(gòu)上多有一個(gè)雙鍵。功能：與視覺有關(guān)，作為視細(xì)胞感光物質(zhì)視紫紅質(zhì)中的視黃醛損失的補(bǔ)充。缺乏癥:夜盲癥，干眼病，皮膚干。食用肝臟及綠色蔬菜可治療。

抗眼干燥病維生素第27頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天

全反視黃醛

異構(gòu)化

11-順視黃醛維生素A(視黃醇)

氧化

弱光敏感蛋白—視紫紅質(zhì)（暗中合成，光中分解）視蛋白骨架視蛋白（暗）視蛋白（光）第28頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素D維生素D是由維生素D原經(jīng)過紫外光激活后形成的。維生素D原是環(huán)戊烷多氫菲類化合物。維生素D原：生物體內(nèi)含有可以轉(zhuǎn)化為維生素D的類固醇物質(zhì)，稱為維生素D原。維生素D有多種，其中以維生素D2（鈣化醇）和維生素D3（膽鈣化醇）最為重要。

抗佝僂病維生素第29頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天UV自發(fā)轉(zhuǎn)變維生素D3肝腎體內(nèi)活性形式：1，25—維生素D3前維生素D37—脫氫膽固醇25—羥維生素D3（膽鈣化醇）VD3（膽鈣化醇）的生成維生素D2（麥角鈣化醇）麥角甾醇VD2（鈣化醇）的生成UV日光日光人和動(dòng)物皮下含有植物性食物中含有第30頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天功能：促進(jìn)鈣磷的吸收，維持正常的血鈣水平和磷酸鹽水平；促進(jìn)骨骼和牙齒的生長(zhǎng)發(fā)育。缺乏癥：兒童——佝僂病成人——軟骨病注意：使用維生素D時(shí)應(yīng)先補(bǔ)充鈣，大劑量使用會(huì)造成中毒，表現(xiàn)為血鈣過高、骨破壞、異位鈣化和動(dòng)脈硬化等。魚、蛋黃、奶油中含量高。海產(chǎn)魚肝油中含量豐富。第31頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素K

維生素K是一類2-甲基-l,4-萘醌的衍生物，是一個(gè)和血液凝固有關(guān)的維生素。維生素K在綠色蔬菜中含量豐富，動(dòng)物腸道微生物能夠合成維生素K，初生嬰兒會(huì)出現(xiàn)維生素K缺乏癥。功能：參與凝血作用，促進(jìn)凝血酶原合成；作為電子傳遞體系的一部分，參與氧化磷酸化過程。

天然存在的維生素K只有K1和K2兩種，其余均為人工合成，共有70多種，常見的維生素K1、K2和K3的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：抗出血維生素第32頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天第33頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天維生素E維生素E也稱生育酚，廣泛分布于植物組織中，以蔬菜、麥胚、植物油的非皂化部分中含量較多。功能：極易氧化而保護(hù)其他物質(zhì)不被氧化，故具有氧化作用?？蓙肀Ｗo(hù)脂肪或維生素A使其不被氧化，是食品中常用的抗氧化劑。也是生物體內(nèi)最重要的抗氧化劑和自由基清除劑。

還有保護(hù)巰基酶、抗衰老、抗腫瘤等作用。與生殖也有一定關(guān)系，缺乏易造成習(xí)慣性流產(chǎn)、肌肉萎縮?？共挥S生素第34頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天（三）其他輔酶輔酶Q硫辛酸不屬于維生素的輔酶第35頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天硫辛酸硫辛酸是酵母及一些微生物的生長(zhǎng)因素。功能：硫辛酸是丙酮酸脫氫酶系和α-酮戊二酸脫氫酶系的輔酶之一，起到傳遞氫和轉(zhuǎn)移酰基的作用。第36頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天輔酶Q又稱泛醌，廣泛存在于線粒體中，與細(xì)胞呼吸鏈有關(guān)。功能：作為線粒體呼吸鏈氧化還原酶的輔酶而傳遞氫。第37頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天（四）人體獲取維生素的途徑1.主要由食物直接提供

維生素在動(dòng)植物組織中廣泛存在，絕大多數(shù)維生素直接來源于食物。少量來自以下途徑：2.由腸道菌合成人體腸道菌能合成某些維生素，如VK、VB12、吡哆醛、泛酸、生物素和葉酸等，可補(bǔ)充機(jī)體不足。長(zhǎng)期服用抗菌藥物，使腸道菌受到抑制，可引起VK等缺乏。3.維生素原在體內(nèi)轉(zhuǎn)變能在體內(nèi)直接轉(zhuǎn)變成維生素的物質(zhì)稱為維生素原。植物食品不含維生素A，但含類胡蘿卜素，可在小腸壁和肝臟氧化轉(zhuǎn)變成維生素A。所以類胡蘿卜素被稱為維生素A原。4.體內(nèi)部分合成

儲(chǔ)存在皮下的7-脫氫膽固醇經(jīng)紫外線照射，可轉(zhuǎn)變成VD3。因此礦工要補(bǔ)照紫外線。人體還可利用色氨酸合成尼克酰胺，所以長(zhǎng)期以玉米為主食的人由于色氨酸不足，容易發(fā)生糙皮病等尼克酰胺缺乏癥。第38頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天（五）維生素在食品貯存和加工過程中的變化

一、貯存過程中維生素的損失

在貯存過程中，維生素會(huì)產(chǎn)生酶促降解、光促分解及氧化降解等。一般情況下，貯存溫度愈高，水含量愈多，則維生素的損失也愈大。采用低溫氣調(diào)貯存，可有效減少維生素的損失。第39頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、加工過程