生物素的生理功能和其分子作用机制.docVIP

生物素的生理功能及其分子作用机制 摘要：生物素是动物机体内维持正常生理机能所必需的一种维生素,它作为4种羧化酶辅酶成分在哺乳动物体内的葡萄糖氨基酸和脂肪酸代谢中起着重要作用,越来越多的研究表明生物素对基因表达的调控起着重要的作用.本文综述了生物素的营养生理作用及其对基因表达调控的影响. 关键词: 生物素 营养 基因表达 [Abstract]：Biotin is an essential vitamin for animal to maintain normal metabolism. It plays essential roles in theme metabolism of glucose,amino acids and fatty acids serving as coenzyme for four carboxylases in mammals.More and more researches showed that biotin played an important role in regulating gene expression The nutritional and physiological function of biotin and its effects on gene expression were reviewed in this paper [Key words] biotin;nutrition;gene expression 生物素(biotin),是动物机体内维持正常生理机能所必需的维生素之一。由于生物素在饲料中广泛分布,而且动物肠道能够合成生物素,过去人们曾认为猪和家禽饲料中可以不添加生物素。但是,在生产实践中,经常出现生物素缺乏症,尤其在集约化生产条件下,更容易出现生物素缺乏症状。于是,人们开始重新重视和研究生物素的营养作用(MeDowell,一959)。近年来,生物素已成为最受关注的水溶性维生素之一。 1生物素理化特性 生物素广泛分布于动植物中,天然存在的生物素主要以与其它分子结合的形式存在。生物素的化学结构中包括一个含五个碳原子的梭基侧链和两个五元杂环,在体内由侧链上的梭基与酶蛋白的赖氨酸s残基结合,发挥辅酶作用。生物素可能有8种不同的异构体,其中只有D一生物素具有生物活性。在一般情况下,生物素是相当稳定的,只有在强酸、强碱、甲醛及紫外线处理时才会被破坏。生物素是许多需ATP的羧化反应中羧基的载体，羧基暂时与生物素双环系统上的一个氮原子结合，如在丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化成草酰乙酸的反应中。动物缺乏生物素引起皮肤疾患和脱毛。卵蛋白质含有能与生物素紧密结合的抗生物素蛋白。如大量食用生鸡蛋，因妨碍生物素的吸收，可导致人类生物素缺乏症。在正常情况下，人类肠细菌合成的生物素足敷需要，不会发生生物素缺乏症。在生物体内，它几乎都是作为生物素酶的辅基与蛋白质的赖氨酸的ε-氨基形成共价键。其生理作用主要是由生物素酶引起的固碳作用及羧基转移反应。通过丙酰辅酶A羧化酶，乙酰辅酶A羧化酶，甲基丙二酸单酰CoA羧基转移酶等反应参与糖和脂肪的代谢。在这些酶促反应中形成的N-羧基生物素作为中间产物。通常条件下生物素相当稳定，亚硝酸、其它强酸、强碱和甲醛可破坏生物素,酸败脂肪及胆碱可使其失活[1]紫外线照射也可逐渐破坏生物素。 2生物素的营养机制 生物素有结合和游离两种存在形式,结合的生物素不能被动物直接利用,必须在肠道经生物素降解酶分解,释放出游离生物素,方能被动物利用。生物素在小肠可较好地吸收在小肠上1/3~1/2段以完整分子形式被吸收。生物素在小肠可较好的被吸收，生物素在小肠上1/3~1/2段,以完整分子形式被吸收[2] 3生物素与营养素质的代谢 生物素是水溶性的 B 族维生素,是动物的必需营养物质,它对生产、食物的利用、上皮组织的健康、骨骼的发育和繁殖均有重要的作用。生物素是羧化和羧基转移酶系的辅酶,是羧基转用的载体,这些酶系在组织中有转移羧基和固定二氧化碳的作用。具体表现在: ①葡萄糖合成。生物素作为丙酮酸羧化酶的辅酶,通过糖异生作用,从丙酮酸到丁酮二酸生成葡萄糖。②脂肪酸合成。当乙酰辅酶 A 羧化酶产生丙二酰辅酶 A 的时候, 生物素作为乙酰辅酶 A 羧化酶成分起作用。它消费三磷酸腺苷而生成羧基生物素中间体,然后将活性二氧化碳提供给乙酰辅酶 A,生成丙二酰辅酶 A , 这是脂肪酸合成的首步反应,再与一分子乙酰辅酶 A 结合,经脱羧,还原和去水后,被转化为丁酰辅酶 A 。这个衍生物经过反复合成,最终形成长链脂肪酸(硬脂酸、棕榈酸) 。在长链不饱和脂肪酸合成过程中,尤其是必需脂肪酸代谢中,生物素也十分重要。在碳水化合物供给不足时,从脂肪和蛋