第十七章 维生素(Vitamins)课件.ppt

第十七章 维生素（Vitamins） 维生素是维持生命正常代谢过程的必需的一类微量的有机物质。通常人体自身不能合成或合成的量不足以供机体的需要，而必需从食物中摄取。维生素不提供人体所需的能量，也不是机体细胞的组成部分，但不能缺少，否则会导致疾病。 很早以前，人们已发现，有意识地摄取一些食物，可治好一些疾病。如为远航的水手补充柠檬汁，可避免坏血病；多吃动物的肝脏 ，可治好夜盲症、“雀目症”。在上一个世纪初，随着实验药理学和化学的发展，科学家从一些食物中分离提取到一些有机物质，确定了化学结构，并证明这些物质对维持正常代谢的功能是不可缺少的。如1897年Eijkman在米糠中分离出抗脚气病的成分，1932-1933年King和Wangh分离和确认了抗坏血酸 20世纪初，生物化学家Funk认为，这些只能从食物中获得的物质为生命所必需，叫做Vitamine，以后又被改名为Vitamin,现译成维生素。维生素是人类食物中必需的六大类营养素（碳水化合物、蛋白质、脂肪、水、矿物质、维生素）之一。 在20世纪50年代后期和60年代，对维生素的作用机制有了深入的了解。许多维生素是体内酶的辅酶或辅酶的一部分，是各种不同的代谢反应中必需的化学因子。如维生素B1（盐酸硫胺），在体内转变为硫胺焦磷酸酯，作为脱羧酶的辅酶参与体内代谢。 第一节 脂溶性维生素  Fat Soluble Vitamins 一、维生素A类（Vitamins A） 1913年McCollum 等发现动物脂肪或鱼肝油的醚提取物可显著促进小鼠的生长。该脂溶性的因子后定名为维生素A，以后又发现可用作预防和治疗干眼病。在1913年从海鱼的鱼肝油中提取出结晶的维生素A1，又称视黄醇（Retinol）；从淡水鱼中分离提取到维生素A2，比维生素A1多一个双键，即3-脱氢维生素A。维生素A1和A2，及其衍生物统称为维生素A类化合物。 植物中仅含有能在动物体内转变成Vitamin A的胡萝卜素（Carotene），称之为前维生素A（Provitamin A）。植物中至少有10种胡萝卜素可转化为Vitamin A，如?、?、?-胡萝卜素和玉米黄素等，但它们的转化率并不相同，其中以?-胡萝卜素（?-Carotene）的转化率最高。在人类营养中约2/3的Vitamin A来自?-Carotene，在小肠中的15,15?-加氧酶作用下，生成两分子Retinol。 Vitamin A的侧链上有4个双键，理论上有16个顺反异构体，但由于甲基的空间位阻，实际上许多异构体不存在，天然的Vitamin A主要为全反型（all-trans），还有少量9-cis、13-cis和9,13-di-cis型异构体。在各种异构体中，全反型活性最高，余者活性为其1/2～1/5。 Vitamin A的结构有高度特异性。侧链上的4个双键必须与环内的双键共轭，否则活性消失。环状结构中增加双键活性下降（如Vitamin A2）；Vitamin A分子中的双键完全氢化或部分氢化，亦丧失活性。增长或缩短脂肪链，活性大为减少。将伯醇基酯化或将羟甲基转换成醛基活性不变，但换为羧基时（即维生素A酸），其活性仅为维生素A的1/10。 维生素A醋酸酯（Vitamin A Acetate） 全反式-3，7-二甲基-9-（2，6，6-三甲基-1-环已烯基）-2，4，6，8-壬四烯-1-醇醋酸酯； (all-E)-3,7-dimethyl-9-(2,6,6-trimethyl-1-cyclohexen-1-yl)-2,4,6,8-nonatetraen-1-ol acetate Vitamin A的化学稳定性 Vitamin A易被空气中的氧所氧化，紫外光、加热或有重金属离子存在可促进氧化。氧化的初步产物为环氧化物。1在酸性介质中发生重排，生成呋喃型氧化物，但在无氧情况下，可加热至120℃才被分解破坏 Vitamin A属烯丙型醇，对酸不稳定，遇酸或无水氯化氢乙醇液，可发生脱水反应，生成脱水Vitamin A，其活性仅为Vitamin A的0.4％。 因此，Vitamin A应贮存于铝制容器，充氮气密封置阴凉干燥处保存。也可将其溶于含维生素E的油中，或加入稳定剂如对羟基叔丁基茴香醚（BHA）、叔丁基对苯甲酸（BHT）等。若长期贮存也可发生异构化，使活性下降，Vitamin A制剂应避光保存于棕色瓶中 Vitamin A Acetate 的体内代谢 Vitamin A Acetate的合成 Vitamin A在视觉形成中具有重要作用。视网膜上杆状细胞中含有一种感受弱光的视色素（视紫红），它是由视蛋白和11-Z-视黄醛在弱光下结合而成的。在强光下，视紫红中的11-Z-Retinal转化为全E型Retinal，再解离成视蛋白和全