维生素及酶类制剂课件

维生素类及酶类（VitaminsandEnzymes）1Introduction

维生素是活细胞为了维持正常生理功能所必需的、但需要极微量的天然有机物质的总称大部分维生素不能在人体内合成，必须从外界食物中摄取。1IntroductionTheDiscoveryofVitamin维生素的发现是20世纪的伟大发现之一。1897年,C.艾克曼在爪哇发现只吃精磨的白米即可患脚气病，未经碾磨的糙米能治疗这种病。并发现可治脚气病的物质能用水或酒精提取,当时称这种物质为“水溶性B”。

ChristiaanEijkman

1929诺贝尔生物医学奖维生素大部分不能在人体内合成，或合成量不足，不能满足人们的需要，必须从食物中摄取。现在维生素有一部分是人工合成；还有一部分合成较困难，可通过一定的途径转化，如b-胡萝卜素和转化为维生素A，b-胡萝卜素称为维生素的前体（维生素原）。维生素虽然参与体能能量的代谢，但本身并不产生能量，所以补充维生素不会导致营养过剩，也不会引起肥胖；但维生素过多，仍然有害健康，引起中毒反应，特别是VA、VD、VE、VK等脂溶性维生素能够在体内蓄积，容易引起中毒；VC、VB等水溶性维生素很容易随尿液排出，一般很难引起中毒。1IntroductionTheCharacteristicsofVitamin结构各异的生物小分子需要量很少体内不能合成或合成量不足，必需直接或间接从食物中摄取主要功能是参与活性物质（酶或激素）的合成，没有供能和结构作用。Important!维生素种类很多，目前已确认的有30余种，其中被认为对维持人体健康和促进发育至关重要的有20余种。这些维生素结构复杂，理化性质及生理功能各异，有的属于醇类，有的属于胺类，有的属于酯类，还有的属于酚或醌类化台物。维生素的命名通常用拉丁文的方法；或用俗名，如视黄醇、抗坏血酸、骨化醇等。按维生素在极性、非极性溶剂中的溶解性将其分为：脂溶性维生素：VA、VD、VE、VK水溶性维生素：VC、VB1、VB2、VB3、VB6、VB12、VB5、叶酸、生物素等1IntroductionFunctionsofVitamin二、脂溶性维生素共同特点：不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收吸收的脂溶性维生素在血液中与脂蛋白及某些特殊结合蛋白特异结合而运输

种类：VA,VD,VE,VK【不良反应】

1.大量长期应用可发生慢性中毒。2.过量服用可导致肝肾损害。3.孕妇大量服用可致胎儿畸形。维生素A广泛存在于动物及海产鱼类体中，尤以动物肝脏中最多，不存在于植物组织中。VA1在海鱼和其他动物中存在，VA2在淡水鱼中存在，而在陆地动物中不存在。日常食品，除鱼肝油中VA含量比较丰富外，在鱼肉、牛肉、蛋黄、牛乳及乳制品中含量也比较丰富。2、维生素D（1）结构：VD又称为钙化醇、麦角甾醇、麦角钙化醇和阳光维生素等，是一些具有胆钙化醇生物活性的类固醇的统称。VD主要包括维生素D2和D3两种。维生素D2（麦角钙化醇）维生素D3胆钙化醇VD2的生成维生素D2（麦角钙化醇）麦角固醇（植物食品、酵母等含有）UVVD3的生成UV自发转变维生素D3胆钙化醇1,25-维生素D3前维生素D37-脱氢胆固醇（人和动物皮肤中）25-羟基维生素D3肝25-羟化酶肾,骨,胎盘中的1a-羟化酶（2）来源：VD3广泛存在于动物性食品中，以鱼肝油中含量最高，如200~750mgVD3/100g鳕鱼肝脏，500~1000mgVD3/100g比目鱼肝脏；鸡蛋、牛乳、黄油和干酪中均含有少量的VD3，<1mgVD3/100g;一般，维生素D是由维生素D原经过日光照射形成的，因此，凡能经常接受阳光照射者不会发生VD缺乏症。缺乏症：维生素D摄食不足，不能维持钙的平衡，儿童骨骼发育不良，产生佝偻病，因此，VD又称抗佝偻病维生素；孕妇和授乳妇人的脱钙作用严重时导致骨质疏松症，患者骨骼易折，牙齿易脱落。（5）VD中毒：机体只能从胆汁排出过多的维生素D，维生素D如摄食过量则会中毒。中毒机理：当机体大量摄人维生素D时，肠吸收钙与磷增加、血钙浓度过高，降钙素即参与调节，使钙沉积于骨骼与其他器官组织，影响其功能；如钙盐沉积于肾脏可产生肾小管坏死和肾钙化，严重时可发生肾萎缩、慢性肾功能损坏；钙盐沉积于支气管与肺泡可损坏呼吸道上皮细胞，引起溃疡或形成钙化灶；在中枢神经系统、心血管等重要器官组织则形成较多钙化灶，可产生不可逆的严重损害。中毒症状：早期为：乏力、疲倦、恶心、头痛、腹泻等。较严重时：引起软组织（包括血管、心肌、肺、肾、皮肤等）的钙化，导致重大病患。2Fat-SolubleVitaminsTheDiscoveryofVitamin维生素E的显微照片

维生素E早在20世纪20年代就被人们发现，Evans和他的同事在研究生殖过程中发现，酸败的猪油可以引起大鼠的不孕症。1936年分离出结晶体，1938年被瑞士化学家人工合成.维生素E胶囊3、维生素E（1）结构：维生素E从其化学结构上看，是6-羟基苯骈二氢吡喃的衍生物，包括生育酚和生育三烯酚。生育酚生育三烯酚生物效价规定维生素E种类生物效价(单位IU)dl-α-生育酚醋酸酯1游离dl-α-生育酚醋酸酯1.1d-α-生育酚醋酸酯1.36游离d-α-生育酚醋酸酯1.40注:IU的单位有的是一些药物如维生素、激素、抗生素、抗毒素类生物制品等，它们的化学成分不恒定或至今还不能用理化方法检定其质量规格，往往采用生物实验方法并与标准品加以比较来检定其效价。通过这种生物检定，具有一定生物效能的最小效价单元就叫”单位”（u）；经由国际协商规定出的标准单位，称为”国际单位”（IU）。缺乏VE症：生殖系统的上皮细胞毁坏，导致不育。肌肉（包括心肌）萎缩，形态改变，代谢反常。血胆固醇水平增高，红细胞破坏，发生贫血。

维生素E摄食过量无毒性。(4)VE生化作用：抗氧化作用维持生殖机能促进血红素代谢治疗白癜风治疗银屑病治疗胃溃疡美容作用抗衰老作用抗衰老与抗疲劳作用Functions2Fat-SolubleVitaminsSources2Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)32Fat-SolubleVitaminsVE(生育酚)3维生素E毒性A

成年人长时间每天摄入720mg维生素E，可出现头痛、呕吐、疲乏、昏眩和视力模糊症状.B

长时间每天口服1g维生素E可诱发高血压、糖尿病和生殖系统障碍.C

更高剂量可能会导致出血、破坏免疫系统功能，导致免疫性疾病如哮喘、类风湿性关节炎及红斑狼疮的恶化.4、维生素K(1)结构维生素K是一类2-甲基-l,4-萘醌的衍生物。根据3位取代基的不同，较常见的天然维生素K有K1和K2两种。此外，还有人工合成的2-甲基-1,4萘醌(VK3)生物活性高于VK1和VK2。（3）功能：维生素K与凝血作用有关，具有抗出血不凝作用，主要是加速血液凝固，促进肝脏合成凝血酶原所需的因子，参与体内氧化-还原反应的作用，因此，VK又被称为凝血因子。机体内如果缺乏VK导致血中凝血酶原含量下降，从而导致皮下组织和其他器官出血，延长凝血时间。VK具有还原性，在食品中可消除自由基，保护食品成分不被氧化；同时还能减少腌肉中亚硝胺的生成。绿色蔬菜中含量丰富，如菠菜、洋白菜等，鱼肉中维生素K含量较多，但麦胚油、鱼肝油中含量很少。VK2能由动物肠道中的微生物合成，人体很少缺乏。（占50-60%）B1（硫胺素）B2（核黄素）

B3（泛酸）

B4（胆碱）

B5（烟酸、尼克酸）B6（吡哆醇）

B11（叶酸）

B12（钴胺素）

H（生物素）C(抗坏血酸)PBC二、水溶性维生素共同特点﹡易溶于水，故易随尿液排出。﹡体内不易储存，必须经常从食物中摄取。3Water-SolubleVitaminsVC(抗坏血酸)11、维生素C（1）结构：维生素C具有防治坏血病的生理功能，并有显著酸味，因此又称抗坏血酸。从结构上看，抗坏血酸是一个多羟基羧酸的内酯，具有一个烯二醇基团，所以抗坏血酸具有强还原性，并能离解出氢离子。3Water-SolubleVitaminsVC(AscorbicAcid)1抗坏血酸在一些植物产品中的含量单位：mg/100g可食部分作为必要的营养素，维持细胞的正常代谢，保护酶的活性；作为抗氧化剂，除去氧；清除自由基；还原生育酚自由基等等。因此，可用VC防止水果和蔬菜产品的褐变和脱色；VC与长链脂肪酸的酯化产物，由于长链烃的亲脂性，使得抗坏血酸具有部分脂溶性，可在脂质环境中提供直接的抗氧化作用。如可用于油脂的抗氧化。（3）抗坏血酸在食品中的作用：对铅化物、砷化物、苯以及细菌毒素等具有解毒作用；因其可以给出质子，具有一定的还原性。如用来还原邻二醌，能有效抑制酶促褐变；在腌制肉制品中抑制亚硝胺的形成；还原金属离子，如将三价铁离子还原成二价铁，有利于铁的吸收，并参与铁蛋白的合成。VC与疏水化合物的结合使得抗坏血酸具有部分脂溶性，同时又具有水溶性，可用作乳化剂。参与胶原蛋白中合成羟脯氨酸的过程，防止毛细血管脆性增加，有利于组织创伤的愈合；促进心肌利用葡萄糖合成心肌糖元，有扩张冠状动脉的效应。3Water-SolubleVitaminsVC(AscorbicAcid)1良好的还原剂（抗氧化剂）吸收金属离子抗癌、免疫功能有助于胶原质的合成VC的缺乏牙齿松动，牙龈出血、患坏血病VC功能（4）存在：广泛存在于自然界中，主要是在植物组织如水果和蔬菜中存在，尤其是酸味较重的水果和新鲜叶菜类蔬菜含Vc较多，如柑橘类、草莓、绿色蔬菜、番茄、辣椒、马铃薯及一些浆果中VC含量较为丰富，而在刺梨、猕猴桃、蔷薇果和番石榴等中维生素含量非常高；同一水果不同部位中，VC的浓度差别也很大，如在苹果表皮中VC含量要比果肉中高2~3倍。VC唯一的动物来源是牛乳和肝。2、维生素B1（1）结构：维生素B1又名硫胺素，或抗脚气病维生素，是由一取代的嘧啶通过亚甲基桥与一取代的噻唑连接而成。大多数天然的硫胺素主要以硫胺素焦磷酸盐的形式存在，作为各种a-酮酸脱氢酶、a-酮酸脱羧酶、磷酸酮酶和转酮醇酶的辅酶。商品化的硫胺素以盐酸盐和单硝酸盐的形式出现，被广泛用于食品强化和营养补充中。硫胺素在食物清洗、碾磨中都会有损失；水分活度与硫胺素的损失也有密切关系；鱼类及贝类的提取液能破坏硫胺素，因此食用生鱼的人最好补充硫胺素。硫胺素广泛存在于动植物组织中，尤其全粒小麦、动物内脏、瘦猪肉、鸡蛋、核果、马铃薯中含量较丰富。食用精白米及精白面者易得VB1缺乏症。辅酶

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

没有硫胺素就没有能量

VB1(thiamin)硫胺素13Water-SolubleVitaminsVB1的缺乏糖代谢失调，易患脚气病(beriberi)【多发性神经炎（神经性肺炎），消瘦或浮肿，心脏功能失调】湿性脚气病-腿部广泛性水肿缺乏症：由于维生素B1与糖代谢有密切关系，所以当维生素B1缺乏时，体内硫胺素焦磷酸盐含量减少，从而使丙酮酸氧化脱羧作用发生障碍。缺乏时易患脚气病。3Water-SolubleVitaminsVB2(riboflavin)核黄素2StabilityandProperties橙黄色针状结晶对热稳定，对酸和中性pH也稳定，在120℃加热6h仅少量破坏在碱性条件下迅速分解对光敏感，在光照下转变为光黄素和光色素，并产生自由基3Water-SolubleVitaminsVB2(riboflavin)核黄素2FunctionsofRiboflavin辅酶(Coenzyme)；强化肝功能，调节肾上腺素的分泌；保护皮肤毛囊粘膜及皮脂腺的功能。VB2的缺乏口角炎、舌炎、鼻和脸部的脂溢性皮炎3Water-SolubleVitaminsVB5(Niacin,PP)烟酸4FunctionsofNiacin辅酶(Coenzyme)；能降低胆固醇的水平；参与蛋白质的代谢、参与氨基酸的合成和降解。烟酸是所有维生素中最稳定的维生素LackofVB5导致癩皮病主要症状是：皮炎；舌头和口腔疼痛；腹泻；直肠炎以及精神上的变化，如急躁，忧虑，抑郁等。

5、维生素B6维生素B6又称吡哆醇，VB6包含有吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三种化合物，以磷酸酯的形式存在于动植物中。磷酸吡哆醛在氨基酸代谢中起着辅酶的作用，帮助机体内糖类、脂肪、蛋白质的分解利用，也可帮助糖原的分解利用。3Water-SolubleVitaminsVB6吡哆醇吡哆醛吡哆胺5FunctionandDeficiency很多重要酶系统的辅酶与蛋白质和脂肪的代谢密切相关缺乏症为多发性神经病缺乏症：导致皮肤、中枢神经系统和造血机构的损害，可以引发皮炎。VB11(Folate)叶酸6FunctionandDeficiency在合成体内核蛋白中起到重要作用具有造血作用缺乏症为巨球性贫血叶酸又称蝶酰谷氨酸，是由蝶呤、对氨基苯甲酸与L-谷氨酸连接而成。二氢叶酸还原酶叶酸NADPH+H+NADP+二氢叶酸二氢叶酸还原酶NADPH+H+NADP+四氢叶酸叶酸在体内的生物活性形式是5,6,7,8-四氢叶酸，是在叶酸还原酶、Vc、辅酶II的协同作用下转化的。缺乏症：叶酸对于核苷酸、氨基酸的代谢有重要作用，如果缺乏，嘌呤和嘧啶合成受阻，核酸形成不足，使红细胞的生长停留在巨红细胞阶段，红细胞的发育受到影响，造成巨红细胞性贫血症。分布：许多食物中都有，绿色蔬菜尤为丰富，动物肝脏也很丰富，同时人肠道细菌也能合成，故一般不发生缺乏症。分类：食品中的叶酸可分为两类：游离型叶酸，无需酶的处理即能被干酪乳杆菌利用，肝脏中存在的叶酸主要是游离型；结合型叶酸，不能被干酪乳杆菌利用，蔬菜中存在的叶酸为结合型。四氢叶酸被氧化后生成喋呤类化合物和对氨基苯甲酰谷氨酸，失去生物活性；加入还原剂如Vc、硫醇等会大大增加叶酸的稳定性。3Water-SolubleVitaminsVB12(Cobalamin)钴胺素7FunctionandDeficiency核酸合成及红细胞生成的必须物质参与胆碱合成过程缺乏症为巨幼红细胞性贫血症4VariationsofVitaminsduringthe

FoodProcessingandStoragePropertiesofFoodStorageVitaminABTreatmentDProcessingC胰蛋白酶（Trypsin）

第二节常用酶类制剂【作用及临床应用】

能消化、溶解变性的蛋白质；抗炎。