第七章功能性有机小分子

第七章功能性有机小分子第一页，共117页一、维生素的发现与认识：来自医学实践

在古代曾有过维生素缺乏症的详细记载。唐代名医孙思邈用猪肝治疗雀目（维生素A缺乏症）。他还曾用麦麸熬粥来防治脚气病（维生素B1缺乏症）。

19世纪初，欧洲一些研究者认为，人体只需要蛋白质、糖类、脂类、矿物质、水五种营养素，但在航海和探险的传记中早已记载了许多坏血病的病例；这些病人并不能用当时已知的五种营养素来治疗。

1897年，荷兰医生C.Eijkman证明米糠可治脚气病。第一节维生素第二页，共117页

1906年，英国的F.G.Hopkins发现大鼠喂饲纯化饲料(包括蛋白质、脂肪、糖类和矿质)和水，不能存活；添加微量牛奶就能正常生长。牛奶中存在的营养辅助因素也就是维生素。

1911年，波兰学者Funk首先从米糠中提取出抗脚气病物质，并证明该物质属于胺类，是维持生命所必需的，因此称之为生命胺(vita-amino)。此后，学者们陆续在天然食物中发现了20多种为动物或微生物所必需的维生素，并证明它们在化学结构上大多数与胺不同，故改名vitamin。

现在，人们已能合成许多种维生素，这对防治疾病、增进健康具有重大意义。各种维生素在物质代谢中的作用逐渐清楚。第三页，共117页二、维生素的共同特点1、是人体代谢不可缺少的成分，均为低分子量有机化合物，都以本体（维生素本身）的形式或可被机体利用的前体（维生素原）形式存在于天然食品中。2、体内不能合成或合成量不足，不能大量贮存于机体的组织中，虽量小但必须由食物供给，属外源性物质。3、在体内不能提供热能，也不能构成身体的组织，但担负特殊的代谢功能。4、人体一般仅需少量维生素就能满足正常生理需要。第四页，共117页三.命名与分类(一)命名：采用习惯法

用拉丁字母A、B、C、D……来命名，但这些字母不表示发现该种维生素的历史次序(维生素A除外)，也不说明相邻维生素之间存在什么关系。

根据化学结构和生理功能命名，如：

从上可知，V命名混乱，1967、1970年国际理论与应用化学学会、国际营养科学学会先后提出V命名原则的建议，但一直没被广泛应用。第五页，共117页(二)分类

维生素的种类繁多，化学结构差异很大，通常接溶解性质将其分为脂溶性维生素（lipid-solublevitamins）和水溶性维生素（water-solublevitamins）两大类。根据分布情况，水溶性维生素又可分为B族维生素与维生素C两类。

l、脂溶性维生素（1）维生素A：又名抗干眼病维生素，或视黄醇。

（2）维生素D：又名抗佝偻病维生素，或钙化醇。

（3）维生素E：又名抗不育维生素或生育酚。

（4）维生素K：又名凝血维生素。第六页，共117页

2、水溶性维生素

（1）维生素B1：又名抗脚气病维生素或硫胺素。

（2）维生素B2：又名核黄素。

（3）维生素PP：又名抗癞皮病维生素，即尼克酸和尼克酚胺

(烟酸和烟酰胺)。

（4）维生素B6：又名抗皮炎维生素，即吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。

（5）泛酸：又名遍多酸。

（6）生物素。

（7）叶酸。

（8）维生素B12：又名抗恶性贫血维生素或钴胺素。

（9）维生素C：又名抗坏血酸。

以上所列是较为重要的维生素，其中以维生素A、D、B1、B2、PP和维生素C对机体的代谢调节最为重要，从膳食中的供应也常不足或缺乏。第七页，共117页（三）维生素的主要作用1、在生物体内作为辅酶或辅酶的前体，如B族维生素。2、抗氧化剂，如VC、VE。3、遗传的调节因子，如VA、

VD4、具有某些特殊功能，如VA与视觉有关，VD与骨骼有关，VK与血液凝固有关。第八页，共117页（四）缺乏病发生的原因

引起维生素缺乏病发生的原因很多，但随着社会的进步，科学的发展，以前那种典型的维生素缺乏症如夜盲症、坏血症、脚气病等已不多见。除了疾病的影响外，就目前的社会情况而言，维生素缺乏的原因不是因为生活的贫困，而多是由于科学的营养卫生知识不足，简述如下：

第九页，共117页

食物构成及膳食调配不合理或严重偏食使某些维生素供给不足；或者对食物的储存、加工及烹调方法不当造成维生素的大量破坏和丢失。淘米过度、煮稀饭加碱、面粉加工过细，可使维生素BI大量丢失破坏；油炸面食中的维生素也多被破坏；新鲜食物储存过久，维生素C可被破坏；蔬菜先切、后洗、再炒或加碱，其中的维生素C几乎全部丢失。

1、维生素的摄入量不足第十页，共117页2、维生素的吸收障碍3、需要量增加4、食物以外的维生素供给不足

多见于消化道疾病患者。如脂类消化吸收的障碍可严重降低脂溶性维生素的吸收。

机体在某些生理或病理情况下对维生素的需要量特别的增多，若不及时补充则引起维生素相对不足。如生长发育期的儿童、孕妇、乳母、重体力劳动者或传染病患者。

如长期服用抗生素可使肠道正常菌丛生长受到抑制，从而影响其合成某些维生素，如维生素K、B6、叶酸、PP等；日光照射不足，则常可使皮肤内维生素D的生成不足，从而引起小儿佝偻病或成人软骨病。第十一页，共117页四、脂溶性维生素脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K，它们不溶于水，而溶于脂类及脂肪溶剂。脂溶性维生素在食物中与脂类共同存在，并随脂类一同吸收。吸收后的脂溶性维生素在血液中与脂蛋白及某些特殊的结合蛋白特异地结合而运输维生素A为与视觉有关的色素维生素D是胆固醇的衍生物，并且是钙、磷代谢有关激素的前体。维生素E为多种生育酚的总称，是强抗氧化剂，能保护膜的不饱和脂肪酸被氧化。维生素K为凝血酶原中谷氨酸转变为γ-羧基谷氨酸所必需。第十二页，共117页（一）、维生素A1、结构

维生素A又称抗干眼病维生素。天然的维生素A有两种形式:A1及A2

。

第十三页，共117页Al又称视黄醇（retinol），A2又称3-脱氢视黄醇。维生素A在体内的活性形式包括视黄醇、视黄醛。A1主要存在于海水鱼的肝脏，A2主要存在于淡水鱼的肝脏。（鱼肝油中含量最多）

植物中不存在维生素A，但有多种胡萝卜素，其中以β-胡萝卜素最为重要。它在小肠粘膜处由β-胡萝卜素加氧酶的作用，加氧断裂，生成2分子视黄醇，所以通常将β-胡萝卜素称为维生素A原。

第十四页，共117页

2、生理功能及缺乏症（1）维生素A是视觉细胞内感受弱光的物质——视紫红质的组成成分

在视觉细胞内由11-顺视黄醛（retinal）与不同的视蛋白（opsin）组成视色素。在感受强光的锥状细胞内有视红质、视青质及视蓝质，杆状细胞内有感受弱光或暗光的视紫红质。

当视紫红质感光时，视色素中的11一顺视黄醛在发生的光异构作用下转变成全反视黄醛，并与视蛋白分离而失色。全反式视黄醛可经异构酶作用缓慢地重新异化成为11一顺视黄醛，但大部分被还原成全反视黄醇，经血流至肝变成11一顺视黄醇，而后再随血流返回视网膜氧化成11-顺视黄醛，合成视色素。在这个视循环中会造成部分全反视黄醛分解成无用的物质，所以要经常补充维生素A。其他视色素的感光过程与视紫红质相同。第十五页，共117页(2)．维生素A也是维持上皮组织的结构与功能所必需的物质。

当维生素A缺乏时，可引起上皮组织干燥、增生和角质化，产生干眼病、皮肤干燥、毛发脱落等。

(

3)．其它作用

维生素A能促进粘多糖、糖蛋白及核酸的合成，因而能促进机体的生长。

摄入维生素A过多，会中毒。正常成年人每天的维生素A最低需要量是∶5000IU1IU=0.3μg维生素A=0.6μg纯β-胡萝卜素第十六页，共117页（二）、维生素D1、结构

维生素D又称为抗佝偻病维生素，是类固醇衍生物。已确定的有四种(D2、D3、D4、D5)，重要的是D2（麦角钙化醇ergocalcilferol）及D3（胆钙化醇cholecalcifeol）。体内可由胆固醇变为7-脱氢胆固醇，储存在皮下，在阳光及紫外线照射下可转变成D3，因而称7-脱氢胆固醇为维生素D3原。在酵母和植物油中有不能被人吸收的麦角固醇，在阳光及紫外线照射下可转变为能被人吸收的D2，所以称麦角固醇为D2原。

第十七页，共117页维生素D是类固醇化合物，分子中含有环戊烷多氢菲结构。第十八页，共117页2、生理功能及缺乏症主要的作用是促进钙及磷的吸收，有利于骨的生成、钙化。当缺乏维生素D时，儿童可发生佝偻病，成人引起软骨病。

第十九页，共117页缺乏症∶佝偻病、软骨病。维生素D摄入过多会有毒性。正常成年人每天的维生素D最低需要量是∶5000IU1IU=0.025μg晶形维生素D21mg维生素D2=4000IU1mg维生素D3=4500IU植物体内不含维生素D，只有动物体内含有。鱼肝油中含量最丰富，其次是蛋黄、牛奶、肝等。第二十页，共117页

（三）、维生素E1、结构与性质

维生素E又称生育酚（tocopherol），有六种，其中四种α、β、γ和δ种有生物活性。自然界以α-生育酚（结构如下图）分布最广。维生素E在无氧条件下对热稳定，但对氧十分敏感，易自身氧化，能避免脂质过氧化物的产生，因而能保护生物膜的结构和功能。

第二十一页，共117页第二十二页，共117页2、生理功能及缺乏症（1）维生素E是体内最重要的抗氧化剂，能避免脂质过氧化物的产生，保护生物膜的结构与功能。

机体内的自由基具有强氧化性，如超氧阴离子自由基（O2-）、过氧化物自由基（ROO·）及羟基自由基（OH·）等。维生素E的作用在于捕捉自由基形成生育酚自由基，生育酚自由基又可进一步与另一自由基反应生成非自由基产物——生育醌。

硒作为谷脱甘肽过氧化酶的必需因子，通常认为是对抗过氧化作用的第二道防线。维生素E与硒在此抗氧化过程中协同发挥作用。第二十三页，共117页（2）维生素E俗称生育酚，动物缺乏维生素E时其生殖器官发育受损甚至不育，但人类尚未发现因维生素E缺乏所致的不育症。临床上常用维生素E来治疗先兆流产及习惯性流产。（3）促进血红素代谢。新生儿缺乏维生素E时可引起贫血，这可能与血红蛋白合成减少及红细胞寿命缩短有关。所以孕妇、哺乳期的妇女及新生儿应注意补充维生素E。维生素E一般不易缺乏，在某些脂肪吸收障碍等疾病时可引起缺乏，表现为红细胞数量减少，寿命缩短，体外实验可见红细胞脆性增加等贫血症，偶可引起神经障碍。第二十四页，共117页（四）、维生素K1、结构

维生素K又称凝血维生素，有K1、K2、K3、K4，其中K1、K2为天然维生素K，临床上应用的为人工合成的K3、K4，溶于水，可口服及注射。维生素K的吸收主要在小肠，经淋巴吸收人血，在血液中随β-脂蛋白转运至肝储存。

第二十五页，共117页第二十六页，共117页2、生理功能及缺乏症

维生素K的主要生化作用是维持体内的第II、IX、X凝血因子在正常水平。这些凝血因子由无活性型向活性型的转变需要前体的10个谷氨酸残基（Glu）经羧化变为γ-羧基谷氨酸（Gla）。Gla具有很强的螫合Ca2+能力,因而使其转变为活性型。催化这一反应的为γ-羧化酶，维生素K为该酶的辅助因子。第二十七页，共117页

成人每日对维生素K的需要量为60～80μg，因维生素K广泛地分布于动、植物．且体内肠道中的细菌也能合成，一般不易缺乏。但因维生素K不能通过胎盘，出生后肠道内又无细菌，所以新生儿有可能引起维生素K的缺乏。在正常小儿血液中的维生素K也可能稍低，但进食可使其恢复正常。

维生素K缺乏的主要症状是凝血时间延长。长期应用抗生素及肠道抗菌药也可引起维生素K缺乏。

第二十八页，共117页

水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。水溶性维生素体内过剩的部分均可由尿排出体外，因而在体内很少蓄积，也不会因此而发生中毒。又因为在体内的储存很少，所以必须经常从食物中摄取。

五、水溶性维生素第二十九页，共117页

（一）、维生素Bl

1、结构

维生素B1又名硫胺素（thiamine），是由一个嘧啶环和一个噻唑环构成，又称噻嘧胺。体内的活性型为焦磷酸硫胺素（thiaminepyrophosphate，TPP）。

第三十页，共117页2、生理功能及缺乏症以TPP形式参与糖代谢，为丙酮酸、α-酮戊二酸氧化脱羧酶系的辅酶。缺VB1

，TPP不能合成，糖类物质代谢中间产物α-酮酸不能氧化脱羧而堆积，造成“脚气病”。VB1可抑制胆碱酯酶的活性，减少乙酰胆碱水解。乙酰胆碱有增加肠道蠕动及腺体分泌的作用，有助于消化。缺VB1

，消化液分泌减少，肠胃蠕动减少，出现食欲不振，消化不良。保护神经系统的作用。第三十一页，共117页缺乏病∶ 脚气病，表现为食欲不振、皮肤麻木、四肢乏力和神经系统损伤等症状。性质∶易溶于水，在酸溶液中稳定，水溶液呈酸性，在中性和碱性易破坏。它广泛分布于植物中，谷类、豆类的种皮中含量丰富，酵母中含量也很多。单位∶1IU≈3μg纯维生素B1盐酸盐来源第三十二页，共117页

（二）、维生素B2

1、结构及性质

维生素B2又名核黄素(riboflavin)，因其溶液呈黄色而得名。它的异咯嗪环上的第1及第10位氮原子与活泼的双键连接，此这两个氮原子可反复接受或释放氢，因而具有可逆的氧化还原性。第三十三页，共117页第三十四页，共117页

维生素B2分布很广,从食物中被吸收后在小肠粘膜的黄素激酶的作用下可转变成黄素单核苷酸（FMN），在体细胞内还可进一步在焦磷酸化酶的催化下生成黄素腺膘吟二核苷酸（FAD），FMN及FAD为其活性型。第三十五页，共117页2、生理功能及缺乏症

核黄素以辅酶FMN及FAD的形式参与体内各类氧化还原反应，与糖、脂和氨基酸代谢密切相关，在代谢中主要起氢传递体的作用。

第三十六页，共117页(1)作为酶的辅基促进代谢。(2)促进发育。缺乏病∶口角炎、舌炎和结膜炎。成人每人每天的最低摄入量是∶1.6mg。过量无毒。功能维生素B2广泛存在于植物中，以米糠、酵母、肝脏、蛋黄中含量丰富。来源第三十七页，共117页（三）、泛酸1、结构

泛酸（pantothenicacid）又称遍多酸、维生素B3。由α、γ－二羟基－β、β－二甲基丁酸和β－丙氨酸脱水缩合而成。第三十八页，共117页

泛酸在肠内被吸收进人人体后，经磷酸化并获得巯基乙胺而生成个磷酸泛酰巯基乙胺。4-磷酸泛酰巯基乙胺是辅酶A（COA）及酰基载体蛋白（acylcaarierprotein，ACP）的组成部分，所以CoA及ACP为泛酸在体内的活性型。第三十九页，共117页2、生理功能及缺乏症

在体内C0A及ACP构成酰基转移酶的辅酶，广泛参与糖、脂类、蛋白质代谢，约有

70多种酶需

C0A及

ACP。因泛酸广泛存在于生物界，所以很少见泛酸缺乏症，但在二战时的远东战俘中曾有"脚灼热综合征"，为泛酸缺乏所致。

第四十页，共117页

以CoA-SH的形式参加代谢。(1)它是酰基的载体，可充当多种酶的辅酶参加酰化反应和氧化脱羧反应。(2)作为酰基载体蛋白(ACP)的辅基，参加脂肪酸的合成代谢。辅酶A对厌食、乏力等症状有明显的疗效，可作为多种疾病的辅助药物。功能在生物界分布很广，故取名泛酸。在蜂蜜中含量最多。来源第四十一页，共117页

（四）、维生素PP1、结构及性质

维生素PP又名抗癞（糙）皮病维生素，维生素B5，包括尼克酸（烟酸）及尼克酰胺（烟酰胺），在体内可相互转化。第四十二页，共117页

在体内尼克酸可经几步连续的酶促反应与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶，主要包括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+），它们也是维生素PP在体内的活性型。

第四十三页，共117页第四十四页，共117页第四十五页，共117页

(1)作为辅酶成分参加代谢。它们是脱氢酶的辅酶，是生物氧化过程中不可缺少的递氢体。

(2)维持神经组织的健康。

(3)促进微生物的生长。缺乏症∶癞皮病癞皮病主要表现是皮炎、腹泻及痴呆。皮炎常呈对称性，并出现于暴露部位；痴呆是因神经组织变性的结果。很广，在体内可由色氨酸生成。以酵母、肝脏、瘦肉、牛奶、花生、黄豆含量较多。维生素PP广泛存在于自然界，肝内能将色氨酸转变成维生素PP，但转变率较低,为1/60，即60mg色氨酸仅能转变成lmg尼克酸（转化过程见P162）。因色氨酸为必需氨基酸，所以人体的维生素PP主要从食物中摄取。功能来源第四十六页，共117页（五）维生素B6

1、结构

维生素B6包括吡哆醇(pyridoxine)、吡哆醛(pyridoxal)及吡哆胺（pyridoxamine），在体内以磷酸酯的形式存在。即磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺和磷酸吡哆醇。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺可相互转变，均为活性型。

第四十七页，共117页第四十八页，共117页

磷酸吡哆醛与磷酸吡哆胺是氨基酸代谢中的重要辅酶，它们与酶蛋白紧密结合，成为酶活性中心的一部分，其辅酶作用主要有∶

(1)作为转氨酶的辅酶，参与转氨作用。

(2)作为丝氨酸转羟甲基酶的辅酶，参与转一碳基团反应。在动、植物中分布很广。功能来源

人类未发现维生素B6缺乏的典型病例。异烟肼能与磷酸吡哆醛结合，使其失去辅酶的作用，所以在服用异烟肼时，应补充维生素B6。第四十九页，共117页（六）、维生素B7(生物素，biotin)自然存在生物素至少两种∶α-生物素、β-生物素它们的化学结构和生理功能相同，都是噻吩环与尿素相结合而成的骈环化合物。不同之处是∶α-生物素带有异戊酸侧链；β-生物素带有戊酸侧链。1结构第五十页，共117页2、生理功能及缺乏症

生物素是体内多种羧化酶的辅酶，如丙酮酸羧化酶等，参与CO2的固定过程。在组织内生物素的分子侧链中，戊酸的羧基与酶蛋白分子中的赖氨酸残基上的ε-氨基通过酰胺键共价结合，形成羧基生物素-酶复合物，又称生物胞素（biocytin）。

生物胞素可将活化的羧基转移给酶的相应的底物。生物素来源极广泛，人体肠道细菌也能合成，很少出现缺乏症。新鲜鸡蛋中有一种抗生物素蛋白（avidin），它能与生物素结合使其失去活性并不被吸收，蛋清加热后这种蛋白便被破坏，也就不再妨碍生物素的吸收。长期使用抗生素可抑制肠道细菌生长，也可能造成生物素的缺乏，主要症状是疲乏、恶心、呕吐、食欲不振、皮炎及神经过敏等第五十一页，共117页（七）、维生素B11(叶酸，folicacid)与辅酶F(CoF)

叶酸又称蝶酰谷氨酸(PGA)，它是2-氨基-4-羟基-6-甲基蝶呤啶与氨基苯甲酸(PABA)和谷氨酸三部分组成。

绿色蔬菜中含量丰富。1结构来源第五十二页，共117页叶酸－造血维生素

广泛存在于绿叶中化学结构

2-氨基-4-羟基-6-亚甲基蝶呤对氨基苯甲酸谷氨酸叶酸—蝶酰谷氨酸蝶酸第五十三页，共117页存在形式——四氢叶酸谷氨酸叶酸功能——一碳单位脱除酶的辅酶

传递一碳基团如（—CH3、—CH2—、—C(O)—H、=C—）

甲基亚甲基甲酰基甲川基四氢叶酸5678第五十四页，共117页2、生理功能及缺乏症

FH4是体内一碳单位转移酶的辅酶，分子内部N5、N10

两个氮原子能携带一碳单位。一碳单位在体内参加多种物质的合成，如嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸等。当叶酸缺乏时，DNA合成必然受到抑制，骨髓幼红细胞DNA合成减少，细胞分裂速度降低，细胞体积变大，造成巨幼红细胞贫血。第五十五页，共117页传递亚甲基谷氨酸谷氨酸传递甲基谷氨酸传递甲川基第五十六页，共117页

叶酸在肉及水果、蔬菜中含量较多，肠道的细菌也能合成，所以一般不发生缺乏症。孕妇及哺乳期快速分裂细胞增加或因生乳而致代谢较旺盛，应适量补充叶酸。口服避孕或抗惊厥药物能干扰叶酸的吸收及代谢，如长期服用此类药物时应考虑补充叶酸。第五十七页，共117页叶酸类似物氨甲蝶呤、氨基蝶呤可抑制二氢叶酸还原酶从而抑制四氢叶酸的生成，临床上用作抗肿瘤药物。第五十八页，共117页（1）在生物体内还原成四氢叶酸，四氢叶酸(CoF、FH4、THFA)是细胞中一碳基团代谢酶的辅酶。（2）FH4能促进蛋白质的合成，是许多生物及微生物生长所必需的。功能由于叶酸参与嘌呤、嘧啶的合成，进而间接影响到蛋白质的合成，一旦缺乏会影响细胞合成。（如严重的贫血病）磺胺类药物（抗菌药）可竞争性地抑制细菌叶酸的合成（很多细菌只自身合成），导致繁殖中断，而人体利用食物中的叶酸，因而不会受这类药物影响。第五十九页，共117页（八）、维生素B121、结构

维生素B12又称钴胺素（coholamine），是唯一含金属元素的维生素，结构下图所示。维生素B12在体内因结合的基团不同，可有多种形式存在，如氰钴胺素、羟钴胺素、甲钴胺素和5'-脱氧腺苷钴胺素，后两者是维生素B12的活性型，也是血液中存在的主要形式。

第六十页，共117页2、生理功能及缺乏症

功能：

参与体内甲基转移作用。

缺乏症：

巨幼红细胞贫血、神经疾患第六十一页，共117页(1)在体内维生素B12辅酶作为变位酶的辅酶参加一些异构化反应。(2)甲基钴胺素参与生物合成中的甲基化作用。(3)维生素B12对红细胞成熟起重要作用，可能与它参与DNA的合成有关。肝脏是最好的来源，其次是奶类、肉、蛋、鱼等。

来源功能第六十二页，共117页维生素C又称L-抗坏血酸（ascorbicacid）。分子中C2及C3位上的两个相邻的烯醇式羟基极易分解释放H+，因而呈酸性，又因其为烯醇式结构，C2及C3位羟基上两个氢原子可以全部脱去而生成脱氢抗坏血酸。（九）、维生素C1、结构及性质第六十三页，共117页人体因缺少古洛糖酸内酯氧化酶而自身不能合成维生素C，必需由食物中供给。维生素C为结缔组织中胶原蛋白脯氨酸形成羟脯氨酸所必需。抗坏血酸（维生素C）脱氢抗坏血酸第六十四页，共117页(1)可作为还原剂维持细胞中许多化合物的还原状态，如FH4、巯基酶的-SH等。(2)可促进羟化酶的活性，参与一些重要的羟化反应。(3)可与细胞中的其他还原体系偶联发挥氧化还原作用。如GSH，NAD+、NADP+。(4)维生素C的还原性能将胃中的铁还原成亚铁，以利于吸收。广泛存在于水果、蔬菜中。缺乏症∶坏血病。成年人的需要量∶45-75mg。功能来源第六十五页，共117页促进胶原蛋白的合成。维生素C是胶原脯氨酸羟化酶及胶原赖氨酸羟化酶维持活性所必需的辅助因子，体内的结缔组织、骨及毛细血管的重要构成成分也离不开胶原。在创伤愈合时，结缔组织的生成是其前提。所以维生素C对创伤的愈合是不可缺少的，如果缺乏必然会因胶原蛋白合成异常导致皮肤易损伤，牙齿易松动，毛细血管破裂及创伤不易愈合即所谓的坏血病。

体内的胆固醇正常时有40％要转变成胆汁酸。维生素C是催化胆固醇转变成7-α羟胆固醇反应的7-α-羟化酶的辅酶。第六十六页，共117页肾上腺皮质含有大量维生素C。在肾上腺皮质激素合成加强、或用肾上腺皮质激素来刺激肾上腺时，其中维生素C的含量显著下降。

维生素C参与芳香族氨基酸的代谢。在苯丙氨酸转变为酪氨酸，酪氨酸转变为对羟苯丙酮酸及尿黑酸的反应中，都需维生素C。维生素C缺乏时，尿中大量出现对羟苯丙酮酸。维生素C还参与酪氨酸转变为儿茶酚胺、色氨酸转变为5一羟色胺等反应。有维生素C存在下，铁的吸收增加明显。第六十七页，共117页

维生素C能起到保护巯基的作用，它能使巯基酶的-SH维持还原状态。维生素C也可在谷胱甘肽还原酶作用下，促使氧化型（G-S-S-G）还原为还原型谷胱甘肽（GSH）。还原型G-SH能使细胞膜的脂质过氧化物还原，起保护细胞膜的作用。维生素C参与体内氧化还原反应。

维生素C能保护维生素A、E免遭氧化，还能促使叶酸转变成为有活性的四氢叶酸。我国建议成人每日的需要量为60mg。维生素C缺乏时可患坏血病，主要为胶原蛋白合成障碍所致，可出现皮下出血、肌肉脆弱等症。正常状态下因体内可储存有维生素C，坏血病的病状在维生素C缺乏后3～4个月才能出现。

维生素C能使红细胞中的高铁血红蛋白（MHb）还原为血红蛋白（Hb），使其恢复对氧的运输。第六十八页，共117页§2生物活性肽类生物活性肽（简称活性肽）是一类分子质量小于6000u，具有多种生物学功能的多肽。这些活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能，食用安全性极高。生物活性肽分子结构复杂程度不一，可从简单的二肽到环形大分子多肽，而且这些多肽可通过磷酸化、糖基化或酰基化而被修饰。第六十九页，共117页一、酪蛋白磷酸肽简称CPP，含有25-37个氨基酸残基，是一类富含磷酸丝氨酸（4～7个成簇存在的磷酸丝氨酸残基）的多肽，在pH7-8的条件下能有效地与钙形成可溶性络合物。生理功能及用途第七十页，共117页二、谷胱甘肽又称γ-谷氨酰半胱氨酸甘氨酸，由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键缩合而成的三肽化合物。因含游离的-SH，通常用GSH来表示。由于有独特的生理功能，所以被称为长寿因子和抗衰老因子。生理功能：（1）维持红细胞膜完整性（2）保护和恢复含巯基的酶活力的作用（3）以参与氨基酸的吸收及转运，参与高铁血红蛋白的还原作用及促进铁的吸收。来源广泛，动物肝脏、血液、酵母和小麦胚芽中。目前主要以酵母发酵法生产谷胱甘肽。第七十一页，共117页三、抗菌肽抗菌肽是生物体内经诱导产生的具有抗菌活性的一类小分子多肽，相对分子质量在2000-7000,20-60个氨基酸残基组成，这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性好，表现出较强的阳离子特征。生理功能抗菌肽对革兰氏阴性及阳性细菌均有高效光谱的杀伤作用。某些抗菌肽还对部分真菌、原虫、病毒及癌细胞等由杀伤作用，但对人的正常细胞没有不良影响。第七十二页，共117页第七十三页，共117页四、免疫活性肽免疫活性肽是能刺激巨噬细胞的吞噬能力、抑制肿瘤细胞生长的一类活性肽，分为内源性免疫活性肽和外源性免疫活性肽两种。内源性免疫活性肽包括干扰素、白细胞介素和β-内啡肽，它们是激活和调节机体免疫应答的中心。外源性活性肽主要来自人乳和牛乳中的酪蛋白。生理功能增强机体的免疫能力，在动物体内起重要的免疫调节作用；刺激机体淋巴细胞的增殖和增强巨噬细胞的吞噬能力，提高机体对外界病原物质的抵抗能力。第七十四页，共117页五、甜味肽二肽甜味素、阿力甜素可用于增加食品的甜度，调节风味。具有味质佳、安全性高、热量低等特点。六、抗氧化肽某些食物来源的肽具有抗氧化作用，最熟悉的是存在于动物肌肉中的一种天然二肽-肌肽（β-丙氨酰组氨酸）。据报道，抗氧化肽可抑制体内血红蛋白、脂氧合酶和体外单线态氧催化的脂肪酸败作用。此外，从蘑菇、马铃薯和蜂蜜中鉴别出几种低分子量的抗氧化肽，它们可抑制多酚氧化酶的活性，可直接与多酚氧化酶催化后的醌式产物发生反应，阻止聚合氧化物的形成，从而防止食品的棕色反应。第七十五页，共117页一、结构黄酮类化合物是泛指两个苯环（A-与B-环）通过中央三碳原子相互连接而成的一系列化合物。§3黄酮第七十六页，共117页第七十七页，共117页二、黄酮类化合物的生物活性

1.清除人体自由基作用

黄酮类化合物多具有酚羟基，易氧化成醌类而提供氢离子，故有显著的抗氧特点。

2.抗肿瘤作用

黄酮主要通过三个途经达到抗癌、防癌的作用，即抗自由基、直接抑制癌细胞和作为抗致癌因子。黄酮是自由基的猝灭剂和抗氧化剂，起到抗癌防癌的作用；Flavopiridol来自印度“红果樫木”的。目前正被用于十几项一期和二期的癌症临床试验。Flavopiridol能够阻断帮助DNA转录成mRNA的一个蛋白，而这是蛋白质合成中的第一步，是所有细胞要存活下去所必须的。自从1998年以来，它已经被用于肾脏癌、前列腺癌、结肠癌和其他一些癌症的临床试验。第七十八页，共117页3.预防心血管疾病Vp样作用：芦丁、橙皮苷等有Vp样作用，能降低血管脆性及异常通透性，可用作防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。扩冠作用：芦丁、槲皮素、葛根素、人工合成的力可定。降血脂及胆固醇：木樨草素芦丁片芦丁是从中国所独有的国槐的花蕾中提取的植物药，也称维生素P，具有降低毛细血管的异常通透性和脆性的作用，是心脑血管保护药，国内用于心脑血管药品制剂的主要成分，国外还大量用于食品添加剂和化妆品。曲克芦丁片(羟乙基芦丁片)

毛细血管保护药。具有防止血管通透性异常升高，抑制红细胞和血小板凝集，改善微循环等作用。可用于闭塞性脑血管病，中心性视网膜炎、动脉硬化、冠心病、梗塞前综合症、血栓性静脉炎等疾病。第七十九页，共117页4.抗菌、抗炎及抗病毒作用黄酮本身呈酸性，能使蛋白质凝固或变形，故有杀菌和抑菌作用；另，黄酮类化合物可通过破坏细胞壁和细胞膜的完整性，导致微生物细胞释放细胞内成分，引起膜的电子传递、营养吸收、核苷酸合成及ATP活性等功能障碍，从而抑制微生物的生长。5.其他作用黄酮类化合物多呈黄色，可做着色剂；有些有增强食品风味的作用，如柚皮苷虽有苦味，但用在饮料或高级糖果中却有增强风味的作用。第八十页，共117页

抗肝脏毒作用

从水飞蓟种子中得到的水飞蓟素具有保肝作用，用于治疗急、慢性肝炎、肝硬化及多种中毒性肝损伤。

（+）-儿茶素(catergen)也可抗肝脏毒作用，治疗脂肪肝及因半乳糖胺或四氯化碳等引起的中毒性肝损伤。水飞蓟第八十一页，共117页

雌性激素样作用大豆素(daidzein)等异黄酮具有雌性激素样作用，可能与它们与己烯雌酚结构类似。第八十二页，共117页三、黄酮的食物来源动物不能合成黄酮。黄酮广泛存在于蔬菜、水果和谷物等植物中，并多分布于植物的内皮器官，即接受阳光多的部位。如：果实中含量较高，根茎类含量较低。黄酮的吸收、贮存和排泄与维生素C相似，约50%可经肠道吸收而进入体内，未被吸收的部分在肠道被微生物分解随粪便排出，过量的黄酮则由尿排出。第八十三页，共117页四、主要的生物类黄酮（一）异黄酮异黄酮主要存在于豆类植物的种子中，尤其是大豆和豌豆中含量最丰富。研究较多的有大豆异黄酮及葛根异黄酮。大豆异黄酮被称为植物激素，抑制引起内分泌紊乱的化学物质，可缓解妇女更年期综合症；大豆异黄酮对乳腺癌、前列腺癌等由抑制作用，主要因为异黄酮与刺激素结构相似能结合到细胞表面的刺激素受体上，减少了雌激素与受体结合的机会，从而降低雌激素的活性，减少了妇女因雌激素高水平患乳腺癌的危险性。第八十四页，共117页（二）花青素花青素具有抗氧化及清除自由基的功能在欧美国家原花青素还是一种抗皱美容产品，享有皮肤维生素或口服化妆品的美誉。（三）茶多酚是从茶叶中提取的黄烷醇类物质。主要功能是抗氧化、抗肿瘤保护心血管等。第八十五页，共117页一、结构萜类（Terpenoids）是一类骨架多样、数量庞大、生物活性广泛的重要的天然烃类化合物。从化学结构看，它是异戊二烯的聚合体及其衍生物，其骨架一般以五个碳为基本单位，少数也有例外。异戊二烯§4萜类化合物第八十六页，共117页萜类化合物常常根据分子结构中异戊二烯单位的数目进行分类，如单萜、倍半萜、二萜等，同时再根据各萜类分子结构中碳环的有无和数目的多少，进一步分为链萜、单环萜、双环萜、三环萜、四环萜等，例如链状二萜、单环二萜、双环二萜、三环二萜、四环二萜。第八十七页，共117页§4萜类化合物一、单萜挥发油中的单萜类化合物及其衍生物多半是医药、食品及香料工业的重要原料。如：薄荷醇有镇静、止痒和局部麻醉的作用，也有防腐、杀菌及清理作用。香叶醇是香叶油、玫瑰油、柠檬草油和香茅油等的主要成分，具有似玫瑰的香气，沸点229~230oC。第八十八页，共117页香叶醇是香叶油、玫瑰油、柠檬草油和香茅油等的主要成分，具有似玫瑰的香气，沸点229~230oC。第八十九页，共117页穿心莲内酯(andrographolide)：存在于穿心莲中，具有抗炎作用，用于治疗急性菌痢、胃肠炎、咽喉炎、感冒发热等。二、二萜

穿心莲为爵床科植物穿心莲的干燥地上部分。原产亚热带地区，现国内华南、华东及西南均有栽培。穿心莲具有清热解毒、凉血、消肿的功效。化学成分主要含二萜类化合物，以穿心莲内酯、新穿心莲内酯、去氧穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯为主，以穿心莲内酯含量最高。

第九十页，共117页银杏内酯(ginkgolides)是银杏根皮及叶的强苦味成分，是血小板活化因子（PAF）的特效拮抗剂。第九十一页，共117页第九十二页，共117页银杏内脂及银杏双黄酮是银杏制剂中治疗心脑血管疾病的有效成分，此外银杏内酯A、B、C或单独用银杏内酯B可以应用于转移癌的治疗。它能提高抗癌化疗剂的效果，减少不良反应，使得耐细胞毒药物的癌细胞对化疗剂更为敏感有效。第九十三页，共117页

紫杉醇(Taxol)又称红豆杉醇，最早从太平洋红豆杉的树皮中分离得到，1992年底美国FDA批准上市，临床用于治疗卵巢癌、乳腺癌和肺癌疗效较好。第九十四页，共117页

全世界共有11种红豆杉，我国有4

种和1

个变种，即东北红豆杉、云南红豆杉、西藏红豆杉、中国红豆杉及其变种南方红豆杉。紫杉醇主要是从红豆杉的根、皮、茎、叶中提取。我国的红豆杉都有一定含量的紫杉醇。第九十五页，共117页甜菊叶中含有由不同糖组成的甜味苷。总甜菊苷含量约6%，其甜度约为蔗糖的300倍，其中又以甜菊苷A甜味最强，但含量较少。甜菊苷(stevioside)因其高甜度、低热量、无毒性等优良特性，在医药、食品等行业中被广泛应用。

第九十六页，共117页甜菊苷甜菊苷A甜菊苷D甜菊苷E但近来有报道称甜菊苷有致癌作用，美国及欧盟已禁用。第九十七页，共117页四、类胡萝卜素类胡萝卜素是植物中广泛分布的一类脂溶性多烯色素，属于四萜。已知的类胡萝卜素达600多种，颜色从红、橙、黄以至紫色都有。类胡萝卜素按其组成和溶解性分为胡萝卜素和叶黄素。胡萝卜素包括α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、δ-胡萝卜素、ζ-胡萝卜素以及番茄红素等。其中β-胡萝卜素最为常见。叶黄素则是胡萝卜素的加氧衍生物或环氧衍生物，食品中常见的有叶黄素、玉米黄素、隐黄素、辣椒红素和虾黄素。第九十八页，共117页类胡萝卜素的生理功能■抗氧化作用

类胡萝卜素的重要化学特征之一是猝灭单线态氧。单线态氧是极易转变为自由基的氧化物，能与细胞中的许多成分相互作用产生多种过氧化物而引发氧化损伤。而类胡萝卜素可与单线态氧相互作用，生成类胡萝卜素氧化物，它可以向周围的细胞溶液释放能量，从而消除细胞内强氧化剂的毒性。

类胡萝卜素能直接捕获自由基而阻断自由基的链式反应，因而防止自由基对蛋白质、脂质和DNA的氧化损伤，进而有效地预防多种疾病和癌症的发生，并具抗衰老和美容作用。研究显示，β-胡萝卜素是防止红细胞氧化老化的有效成分之一。随着β-胡萝卜素摄入量的增加，红细胞膜中β-胡萝卜素的含量也相应增加，而红细胞中过氧化脂质的含量相应降低，可帮助预防老年性痴呆患者红细胞膜的脂质过氧化。

■免疫调节作用

类胡萝卜素与维生素A能调节淋巴细胞的免疫反应。其中β-胡萝卜素、叶黄素、虾青素等类胡萝卜素能增强体内的免疫反应。研究显示，健康非吸烟男性每天补充15毫克β-胡萝卜素，能明显增加体内血液中某些免疫细胞的比例。另一项以一组女性对象补充混合类胡萝卜素的研究也显示其机体免疫反应得到增强。

■抗癌作用

类胡萝卜素通过捕获自由基，猝灭单线态氧、终止脂质过氧化等抗氧化作用，以及增强细胞间信息传递和免疫调节作用等多方面起到一定的抗癌作用。流行病学调查显示，β-胡萝卜素摄入量与肺癌发生率之间呈负相关关系。我国河南省林县食管癌的发生率是美国平均水平的100倍。在当地进行的一项各营养素对食管癌和胃癌综合作用的3万人大规模人群干预研究表明，连续4年给予4组不同营养素干预后，只有一组营养素方案（补充β-胡萝卜素、硒和维生素E）起到正面作用，其总死亡率、癌死亡率、食管癌死亡率和胃癌死亡率都显著下降。此外，类胡萝卜素的膳食摄入量和血清浓度通常与结肠癌、直肠癌、乳腺癌、宫颈癌和前列腺癌等的发病危险性呈负相关。第九十九页，共117页类胡萝卜素的摄入量和来源人体对β-胡萝卜素具有很强的忍受力，至今未发现有副作用。类胡萝卜素广泛分布于绿叶菜和橘色、黄色蔬菜水果中，藻类特别是一些微藻是天然类胡萝卜素的重要来源。一些微生物也能合成，但动物体内不能合成类胡萝卜素，其体内的蓄积来源于植物界。第一百页，共117页主要的类胡萝卜素1、番茄红素

番茄红素为暗红色或油状液体，耐热和耐光，不溶于水，溶于乙醇和油脂，因属脂溶性色素，溶于油脂后方能被吸收利用。第一百零一页，共117页（1）辅助抑制肿瘤：通过抗氧化作用，降低发生肿瘤的危险性。（2）抗辐射：防止皮肤受紫外线伤害。当紫外线照射皮肤时，皮肤中的番茄红素首先被破坏，照射紫外线的皮肤中的番茄红素比未照射皮肤减少31%-46%。番茄红素在番茄中的含量最高，普通品质含量仅33-37mg/kg。还存在于红辣椒、蔷薇果、西瓜、木瓜、番石榴、柿子、南瓜的果肉中。第一百零二页，共117页虾青素红褐色至褐色粉末或液体，耐热性强，耐光性差，不随pH变化而变色，长时间与空气接触会褪色。溶于乙醇和油脂，不溶于水，属类胡萝卜素，但不能转化为维生素A。（1）辅助抑制肿瘤细胞增值的作用（2）抗氧化作用和消除自由基的作用，类胡萝卜素中以虾青素的作用最强，抗氧化性是维生素E100-150倍。（3）增强免疫功能：能促进T细胞的活性。（4）可作为食用色素来源：大西洋鲑鱼、野生银大麻哈鱼和红大麻哈鱼中富含虾青素。第一百零三页，共117页§5皂苷类化合物皂苷是甾族化合物或三萜化合物的低聚配糖体的总称。此类化合物具有降低表面张力的能力，类似于肥皂的性质，在水溶液中可形成泡沫，且还可引起血液红细胞的溶解，根据皂苷元的结构分为三萜皂苷和甾体皂苷两大类。第一百零四页，共117页皂苷的主要生理活性（1）防治心血管系统疾病大豆皂苷、三七皂苷等有较强的抗血清中脂类过氧化作用，从而降低血中胆固醇和甘油三酯的含量。（2）抗肿瘤作用皂苷又较强抑制肿瘤细胞生长的作用。大豆皂苷、柴胡皂苷、三七皂苷、人参皂苷等均可直接杀伤肿瘤细胞，抑制肿瘤细胞生长或转移，诱导肿瘤细胞凋亡或分化使其逆转，增强和刺激机体免疫功能等多种方式起到抗肿瘤作用。（3）抗炎症作用柴胡皂苷具有显著抗炎作用，对多种炎症均有抑制作用，三七皂苷具有较强抗炎功效。（4）增强免疫系统功能柴胡皂苷、三七皂苷、苦瓜皂苷、人参皂苷等具有明显的免疫调节功能，能引起巨噬细胞显著聚集，激活巨噬细胞吞噬，并通过刺激T淋巴细胞核B淋巴细胞参与集体免疫（5）抗菌和抗病毒作用柴胡皂苷具有抑制大肠杆菌、伤寒杆菌、副伤寒疫苗或酵母液等的作用，大豆皂苷具有光谱抗病毒能力，对多种病毒能起到抑制作用，如单纯疱疹病毒、人类艾滋病毒等。（6）对神经系统的影响人参总皂苷和三七皂苷能兴奋中枢神经，提高脑力和体力，表现出抗疲劳性和显著增强学习和记忆能力。三七皂苷、柴胡皂苷和酸枣仁皂苷又显著镇静安神作用，三七皂苷和绞股蓝皂苷又镇痛作用。（7）降低血糖的作用苦瓜皂苷具有降血糖的作用，其作用缓慢持久，人参枣泥糕皂苷及其单体均对实验性糖尿病小鼠和大鼠群有明显的降糖作用。第一百零五页，共117页皂苷广泛存在于植物，如豆类、枇杷、茶叶等中。皂苷作为保健食品的新资源开发利用的中草药有：人参、西洋参、茯苓、甘草、山药、三七、罗汉果及酸枣等。海洋生物有海参、海星和动物中亦含有皂苷。第一百零六页，共117页§6胆碱胆碱即氢氧化羟乙基三甲胺、β-羟乙基三甲氢氧化铵。以往被称为维生素B4，是亲脂性的维生素。胆碱是卵磷脂和鞘磷脂的关键组成部分，在机体中，磷脂和胆碱的作用相互交叉。第一百零七页，共117页生理功能（1）细胞