一、維生素B復(fù)合體
維生素B復(fù)合體是一個(gè)大家族(維生素B族),至少包括十余種維生素。其共同特點(diǎn)是:①在自然界常共同存在,最豐富的來(lái)源是酵母和肝臟;②從低等的微生物到高等動(dòng)物和人類都需要它們作為營(yíng)養(yǎng)要素;③同其他維生素比較,B族維生素作為酶的輔基而發(fā)揮其調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝作用,了解得更為清楚;④從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看,除個(gè)別例外,大都含氮;⑤從性質(zhì)上看此類維生素大多易溶于水,對(duì)酸穩(wěn)定,易被堿破壞。
除上述共性外,各個(gè)維生素尚有其特點(diǎn),為了敘述方便,現(xiàn)將B族中各個(gè)維生素按其化學(xué)特點(diǎn)和生理作用歸納為以下三組。
(一)硫胺素、硫辛酸、生物素及泛酸
硫胺素(即維生素B1)因其結(jié)構(gòu)中有含S的噻唑環(huán)與含氨基的嘧啶環(huán)故名,其純品大多以鹽酸鹽或硫酸鹽的形式存在。鹽酸硫胺素為白色結(jié)晶,有特殊香味,在水中溶解度較大,在堿性溶液中加熱極易分解破壞,而在酸性溶液中雖加熱到120℃也不被破壞。氧化劑及還原劑均可使其失去作用,硫胺素經(jīng)氧化后轉(zhuǎn)變?yōu)槊摎淞虬匪?又稱硫色素thiochrome),它在紫外光下呈蘭色熒光,可以利用此特性來(lái)檢測(cè)生物組織中的維生素B1或進(jìn)行定量測(cè)定。
維生素B1易被小腸吸收,在肝臟中維生素B1被磷酸化成為焦磷酸硫胺素(TPP,又稱輔羧酶),它是體內(nèi)催化a-酮酸氧化脫羧的輔酶,也是磷酸戊糖循環(huán)中轉(zhuǎn)酮基酶的輔酶(參看糖代謝)。當(dāng)維生素B1缺乏時(shí),由于TPP合成不足,丙酮酸的氧化脫羧發(fā)生障礙,導(dǎo)致糖的氧化利用受阻。在正常情況下,神經(jīng)組織的能量來(lái)源主要靠糖的氧化供給,所以維生素B1缺乏首先影響神經(jīng)組織的能量供應(yīng),并伴有丙酮酸及乳酸等在神經(jīng)組織中的堆積,出現(xiàn)手足麻木、四肢無(wú)力等多發(fā)性周圍神經(jīng)炎的癥狀。嚴(yán)重者引起心跳加快、心臟擴(kuò)大和心力衰竭,臨床上稱為腳氣病(beriberi),因此又稱維生素B1為抗腳氣病維生素。
維生素B1尚有抑制膽堿酯酶(choline esterase)的作用,膽堿酯酶能催化神經(jīng)遞質(zhì)-乙酰膽堿(acetylcholine)水解,而乙酰膽堿與神經(jīng)傳導(dǎo)有關(guān)。因此,缺乏維生素B1時(shí),由于膽堿酯酶活性增強(qiáng),乙酰膽堿水解加速,使神經(jīng)傳導(dǎo)受到影響,可造成胃腸蠕動(dòng)緩慢、消化液分泌減少、食欲不振和消化不良等癥狀。反之,給以維生素B1,則可增加食欲、促進(jìn)消化。
硫辛酸學(xué)名6.8-二硫辛酸,其結(jié)構(gòu)式如下:
硫辛酸分子內(nèi)含雙S鍵,故常用表示之。
生物素的結(jié)構(gòu)包括含硫的噻吩環(huán)、尿素及戊酸三部分,如下式
泛酸系由β-丙氨酸與羥基丁酸結(jié)合而構(gòu)成,因其廣泛存在于動(dòng)植物組織故名泛酸或遍多酸。
泛酸,N-(α,r-二羥,β,β-二甲基丁酰)β-丙氨酸
泛酸在機(jī)體組織內(nèi)是與巰基乙胺、焦磷酸及3′-磷酸腺苷結(jié)合成為輔酶A而起作用的。輔酶A的結(jié)構(gòu)如下,因其活性基為桽H故常用CoASH表示之。
由上可見(jiàn),硫胺素、硫辛酸、生物素和泛酸這四種維生素在化學(xué)結(jié)構(gòu)上有著共同特點(diǎn),前三者本身結(jié)構(gòu)含S,后者本身雖不含S,但由它構(gòu)成的輔酶A卻是含S的,這些維生素主要參與糖和脂肪的代謝,硫胺素和硫辛酸與氧化脫羧反應(yīng)有關(guān),生物素與羧化反應(yīng)有關(guān),而泛酸則通過(guò)構(gòu)成輔酶A而參與;磻(yīng)。在這些維生素參與的代謝變化中,含S的活性基也顯示著特殊的功能。關(guān)于它們?cè)诖x中的作用詳見(jiàn)糖代謝和脂代謝有關(guān)章節(jié)。