水溶性維生素B族的特性及別名
硫胺素(VB1)
由一個取代的噻唑環(huán)和一個取代的嘧啶環(huán)組成,因噻唑環(huán)含硫,嘧啶環(huán)有氨基取代而得名。他就是Funk發(fā)現(xiàn)的vitamine。
硫胺素與ATP反應(yīng),生成其活性形式:硫胺素焦磷酸(TPP),即脫羧輔酶。其分子中氮和硫之間的碳原子性質(zhì)活潑,易脫氫。生成的負(fù)碳離子有親核催化作用。羧化輔酶作為?;d體,是α酮酸脫羧酶的輔基,也是轉(zhuǎn)酮醇酶的輔基,在糖代謝中起重要作用。缺乏硫胺素會導(dǎo)致糖代謝障礙,使血液中丙酮酸和乳酸含量增多,影響神經(jīng)組織供能,產(chǎn)生腳氣病。主要表現(xiàn)為肌肉虛弱、萎縮,小腿沉重、下肢水腫、心力衰竭等。可能是由于缺乏TPP而影響神經(jīng)的能源與傳導(dǎo)。
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。
核黃素(VB2)
核黃素是異咯嗪與核醇的縮合物,是黃素蛋白的輔基。它有兩種活性形式,一種是黃素單核苷酸(FMN),一種是黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)。這里把核黃素看作核苷,即把異咯嗪看作堿基,把核醇看作核糖。
異咯嗪的N1.N10能可逆地結(jié)合一對氫原子,所以可作為氧化還原載體,構(gòu)成多種黃素蛋白的輔基,在三羧酸循環(huán)、氧化磷酸化、α酮酸脫羧、β氧化、氨基酸脫氨、嘌呤氧化等過程中起傳遞氫和電子的作用。
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。缺乏V-B2還可引起唇炎、舌炎、貧血等。
泛酸(VB3)
也叫遍多酸,廣泛存在,極少缺乏。由一分子β丙氨酸與一分子羧酸縮合而成。
泛酸可構(gòu)成輔酶A,是?;D(zhuǎn)移酶的輔酶。也可構(gòu)成?;d體蛋白(CAP),是脂肪酸合成酶復(fù)合體的成分。
吡哆素(VB6)
包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺3種,可互相轉(zhuǎn)化。吡哆素是吡啶衍生物,活性形式是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺,是轉(zhuǎn)氨酶、氨基酸脫羧酶的輔酶。磷酸吡哆醛的醛基作為底物氨基酸的結(jié)合部位,醛基的鄰近羥基和對位氮原子還參與催化部位的構(gòu)成。在轉(zhuǎn)氨反應(yīng)中,磷酸吡哆醛結(jié)合氨基酸,釋放出相應(yīng)的α酮酸,轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿徇炼甙?,再結(jié)合α酮酸釋放氨基酸,又變成磷酸吡哆醛。
缺乏V-B6可引起周邊神經(jīng)病變及高鐵紅細(xì)胞貧血癥。因?yàn)?-羥色胺、γ-氨基丁酸、去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)的合成都需要V-B6(氨基酸脫羧反應(yīng)),而血紅素前體的合成也需要V-B6。肉、蛋、蔬菜、谷類中含量較多。新生嬰兒易缺乏。
尼克酰胺(VPP)
尼克酰胺和尼克酸分別是吡啶酰胺和吡啶羧酸,都是抗糙皮病因子,又稱VPP。其活性形式有兩種,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP)。在體內(nèi)先合成去酰胺NAD,再接受谷氨酰胺提供的氨基成為NAD,再磷酸化則成為NADP。
NAD和NADP是脫氫輔酶,分別稱為輔酶Ⅰ和輔酶Ⅱ。二者利用吡啶環(huán)的N1和N4可逆攜帶一個電子和一個氫原子,參與氧化還原反應(yīng)。輔酶Ⅰ在分解代謝中廣泛接受還原能力,最終傳給呼吸鏈放出能量。輔酶Ⅱ則只從葡萄糖及葡萄糖酸的磷酸酯獲得還原能力,用于還原性合成及羥化反應(yīng)。需要尼克酰胺的酶多達(dá)百余種。
人體能用色氨酸合成尼克酸,但合成率極低(60:1),而且需要B1.B2.B6,所以仍需攝取??菇Y(jié)核藥異煙肼的結(jié)構(gòu)與尼克酰胺類似,兩者有拮抗作用,長期服用異煙肼時應(yīng)注意補(bǔ)充尼克酰胺?;ㄉ⒍诡?、肉類和酵母中含量較高。
尼克酸或煙酸肌醇有舒張血管的作用,可用于冠心病等,但可降低cAMP水平,使血糖及尿酸升高,有誘發(fā)糖尿病及痛風(fēng)的風(fēng)險。長期使用大量尼克酸可能損害肝臟。
生物素(biotin)
由雜環(huán)與戊酸側(cè)鏈構(gòu)成,又稱維生素H,缺乏可引起皮炎。在生雞蛋清中有抗生物素蛋白(avidin),能與生物素緊密結(jié)合,使其失去活性。
生物素側(cè)鏈羧基可通過酰胺鍵與酶的賴氨酸殘基相連。生物素是羧基載體,其N1可在耗能的情況下被二氧化碳羧化,再提供給受體,使之羧化。如丙酮酸羧化為草酰乙酸、乙酰輔酶A羧化為丙二酰輔酶A等都由依賴生物素的羧化酶催化。
花生、蛋類、巧克力含量最高。
葉酸(folic acid,F(xiàn)A)
又稱維生素M,由蝶酸與谷氨酸構(gòu)成?;钚孕问绞撬臍淙~酸(FH4),即蝶呤環(huán)被部分還原。四氫葉酸是多種一碳單位的載體,分子中的N5,N10可單獨(dú)結(jié)合甲基、甲?;?、亞氨甲基,共同結(jié)合甲烯基和甲炔基。因此在嘌呤、嘧啶、膽堿和某些氨基酸(Met、Gly、Ser)的合成中起重要作用。缺乏葉酸則核酸合成障礙,快速分裂的細(xì)胞易受影響,可導(dǎo)致巨紅細(xì)胞貧血(巨大而極易破碎)。
葉酸容易缺乏,特別是孕婦。葉酸分布廣泛,肉類中含量豐富。苯巴比妥及口服避孕藥等藥物干擾葉酸吸收與代謝。
鈷胺素(VB12)
是一個抗惡性貧血的維生素,存在于肝臟。分子中含鈷和咕啉。咕啉類似卟啉,第六個配位可結(jié)合其他集團(tuán),產(chǎn)生各種鈷胺素,包括與氫結(jié)合的氫鈷胺素、與甲基結(jié)合的甲基鈷胺素、與5’-脫氧腺苷結(jié)合的輔酶B12等。
一些依賴輔酶B12的酶類催化1,2遷移分子重排反應(yīng),即相鄰碳原子上氫原子與某一基團(tuán)的易位反應(yīng)。例如在丙酸代謝中,催化甲基丙二酰輔酶A轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾]o酶A的變位酶就以輔酶B12為輔助因子。
甲基鈷胺素可作為甲基載體,接受甲基四氫葉酸提供的甲基,用于合成甲硫氨酸。甲硫氨酸可作為通用甲基供體,參與多種分子的甲基化反應(yīng)。因?yàn)榧谆臍淙~酸只能通過這個反應(yīng)放出甲基,所以缺乏鈷胺素時葉酸代謝障礙,積累甲基四氫葉酸。缺乏鈷胺素可導(dǎo)致巨紅細(xì)胞貧血。