水溶性维生素
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水溶性维生素
维生素是机体维持正常代谢和功能所必需的一类低分子化合物。它是人体六大营养要素(糖、脂肪、蛋白质、盐类、维生素和水)之一,大多数必须从食物中获得,仅少数可在体内合成或由肠道细菌产生。人体每日对维生素的需要量甚微,但缺乏时,可引起一类特殊的疾病,称“维生素缺乏症”。目前已发现的维生素有60余种,多已能人工合成。被世界公认的有14种,分为脂溶性维生素及水溶性维生素两类。水溶性维生素易溶于水。常用的水溶性维生素有:维生素B1、维生素B2、维生素B6、烟酸、烟酰胺、叶酸、维生素C及维生素B12等。
1维生素B1:又称为硫胺、硫胺素。
1.1 生化功能:硫胺素被磷酸化后衍生为辅羧酶,以辅酶形式参与细胞代谢,这种辅羧酶后来已被重命名为焦磷酸硫胺素(TPP)或二磷酸硫胺素(TDP)。在碳水化合物、脂类和蛋白质代谢中,TDP是哺乳动物酶的辅助因子之一,参与三羧酸循环。
1.2 膳食来源:麦芽、酵母提取物、猪肉和火腿、大部分动物的内脏,以及某些绿色蔬菜如豌豆、芦笋、羊角豆、全麦食物都是良好的来源,但白面粉及其加工面包含量很少。
1.3 缺乏和中毒:由于硫胺素主要用于糖、脂肪和乙醇代谢,而且大量的证据表明,随着能量消耗的增加其需要量增加。当硫胺素摄入量低于0.16mg/1000kcal时,即可出现水肿、心衰(湿性脚气病)和多发性神经炎(干性脚气病)等脚气病的临床症状。硫胺素毒性较低,
即使用给予比正常口服或静脉剂量高3个数量级的量,也无明显毒性。如口服,则大部分不被吸收而被排出;如静脉给予(如100-500mg/d),可快速改善威胁生命的缺乏状况,多余部分经尿排出。尚未发现过敏反应的问题。
1.4 临床应用:用于脚气病防治及各种疾病的辅助治疗,如全身感染、高热、糖尿病、多发性神经炎、小儿麻痹后遗症以及小儿遗尿症、心肌炎、食欲不振、消化不良、甲状腺功能亢进和妊娠期等。
2 维生素B2(核黄素)
2.1结构与性质:本身并不具有代谢活性,其主要生理功能在于它是5’-磷酸核黄素(黄素单核苷酸,FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)的前体,两者均为中间代谢产物的多种酶的辅酶。核黄素及其辅酶衍生物以及所有其他组织的黄素均为异咯嗪类,对酸、碱特别敏感,特别在有光的情况下。核黄核在水溶液中的溶解性非常有限,这一点需要给予注意,因为制备静脉用治疗液时只能给予小剂量的核黄素。FMN能较高浓度地用于静脉注射。
2.2 生理功能:核黄素的主要功能是作为为辅酶FMN和FAD以及共价结合黄体的前体物质。这些辅酶广泛参与代谢过程。核黄素催化大量的氧化-还原反应。由于FAD是呼吸链的组成部分,因此核黄素是能量产生的中心环节。核黄素的其他重要功能还包括药物代谢和脂肪代谢。黄素酶的氧化还原作用为单电子传递体。黄素蛋白也参与完成由底物至黄素的双电子传递。
2.3膳食来源:主要来源于肉类及其制品,包括家禽和鱼、奶与奶制
品,绿色蔬菜,如花椰菜、芦笋和菠菜等。
2.4 缺乏和中毒:核黄素缺乏的早期症状有:虚弱、疲劳、口痛和压痛、眼烧灼和发痒,可能还有性格的改变。进一步发展可出现唇裂、口角炎、皮炎、角膜血管增生、贫血和脑功能失调。一般认可膳食核黄素摄入超过RDA许多倍不会有显著的毒性。
2.5临床应用:(1)口角炎、舌炎、眼结膜炎和阴囊炎,一天三次,一次5-10mg。(2)口服大剂量核黄素(400mg/d)预防偏头痛的发作。
3 烟酸
3.1结构:烟酸是尼克酸及其衍生物烟酰胺的通称。两者具有相似的生物学活性。尼克酸化学名为吡啶-3-羧酸,有时俗称维生素B3。3.2 生化功能:烟酸是形成辅酶NAD和NADP所必需的,辅酶中的烟酰胺在许多的生物氧化还原反应中发挥电子受体或供氢体的作用。因此NAD在细胞内呼吸中发挥电子载体的作用,同样也是参与燃料分子氧化反应的各种酶和α-酮戊二酸脱氢酶的脱氢辅酶。NADP在还原性生物合成中发挥供氢体的作用,如脂肪酸和类固醇的合成;以及像NAD一样发挥脱氢辅酶的作用。
3.3 膳食来源:烟酸广泛分布于植物性和动物性食物中。其良好来源是酵母、肉类、谷类、豆类以及种子。乳类、绿叶蔬菜、鱼、咖啡和茶中也含有相当数量的烟酸。
3.4 缺乏和中毒:糙皮病是典型的膳食烟酸缺乏病,主要表现为“三D征”,即皮炎(dermatitis)、腹泻(diarrhea)及痴呆(dementia)。常见的临床症状是皮肤、口腔黏膜、舌、胃肠道以及神经系统的病变,
其中皮肤损害为最具特征的表现:接触阳光的部位会出现对称性的与晒斑相似的色素皮疹,慢性患者可发展为色素沉着。消化道的症状为呕吐、便秘或腹泻以及鲜红舌。神经系统症状有抑郁、冷漠、头痛、疲劳和记忆丧失。大剂量尼克酸可产生皮肤潮红、胃肠症状、肝脏损伤及肌肉损伤。
3.5 临床应用:烟酰胺(1)防治糙皮病、口炎、舌炎。(2)防治心脏传导阻滞。(3)肿瘤放、化疗的特异性增敏剂。(4)尼克酸可改善血液胆固醇的构成。
4 维生素B6
4.1 结构:维生素B6是一组包含3种游离体——吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺——的化合物及其磷酸盐。
4.2 生化功能:在维生素B6的消化和代谢中,大部分都要经过从葡萄糖苷化合物和肽类中释放出来,再形成PLP(5’-磷酸吡哆醛),从而发挥辅酶作用。PLP是100多种特异性酶反应中的辅酶,涉及糖原代谢、磷脂生物合成和许多氨基酸反应。
4.3 膳食来源:其良好来源是肉类、全谷类制品、蔬菜和坚果类食物。烹调和贮存可使维生素B6的损失从百分之几到近一半,在动物性食品中,损失更大。
4.4 缺乏和中毒:缺乏年轻患者易发癫痫。此外,可能会出现皮肤改变,如皮炎、唇炎、舌炎。血液系统可能包括循环血中淋巴细胞减少,可能还有正常红细胞性贫血、小细胞性贫血和铁粒幼红细胞性贫血。有资料表明,动物在摄入大剂量吡哆醇可引起神经障碍;但在人体,
只有在治疗经前综合征、哮喘和某些感觉性神经障碍而剂量超过1g/d 时才会明显出现上述副作用。
4.5 临床作用:(1)用于因大量或长期服用异烟肼、肼屈嗪等引起的周围神经炎、失眠、不安;减轻抗癌药和放射治疗引起恶心、呕吐或妊娠呕吐等。(2)治疗婴儿惊厥或给孕妇服用以预防婴儿惊厥。(3)白细胞减少症。(4)局部涂搽治疗痤疮、酒糟鼻、脂溢性湿疹等。
5 叶酸
5.1 结构:叶酸家族共同的结构特征包括一个蝶啶2环,一个p-氨基苯甲酸。一个或多个谷氨酸残基。大多数天然存在的叶酸都有一个侧链,由5-8个通过γ-肽键相连的谷氨酸残基组成。
5.2 生化功能:叶酸辅酶在核苷酸、氨基酸和其他重要细胞组分的合成、互变和修饰的过程中,发挥接受和转移一碳单位的功能。
5.3 膳食来源:膳食叶酸主要集中在橙汁、深绿色叶类蔬菜、芦笋、草莓、花生和豆类。
5.4 缺乏中毒:在临床上长期严重的叶酸缺乏可造成巨幼红细胞贫血;新生儿神经血管畸形、先天性心脏畸形;癌症危险性升高,尤其是结肠直肠癌及结肠直肠癌前病变、腺瘤。
5.5 临床应用:(1)巨幼红细胞性贫血。(2)孕妇补充叶酸预防新生儿出生缺陷。
6 维生素B12(钴胺素、氰钴胺素):
6.1 结构:维生素B12的结构非常复杂,包括一个咕啉环,5,6-二甲基苯丙咪唑,一个糖基和一个氨基丙醇基团。上轴与钴分子配位的配