一、維生素B復合體
維生素B復合體是一個大家族(維生素B族),至少包括十余種維生素。其共同特點是:①在自然界常共同存在,最豐富的來源是酵母和肝臟;②從低等的微生物到高等動物和人類都需要它們作為營養(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)揮其調節(jié)物質代謝作用,了解得更為清楚;④從化學結構上看,除個別例外,大都含氮;⑤從性質上看此類維生素大多易溶于水,對酸穩(wěn)定,易被堿破壞。
除上述共性外,各個維生素尚有其特點,為了敘述方便,現將B族中各個維生素按其化學特點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)因其結構中有含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,硫胺素經氧化后轉變?yōu)槊摎淞虬匪?又稱硫色素thiochrome),它在紫外光下呈蘭色熒光,可以利用此特性來檢測生物組織中的維生素B1或進行定量測定。
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),它是體內催化a-酮酸氧化脫羧的輔酶,也是磷酸戊糖循環(huán)中轉酮基酶的輔酶(參看糖代謝)。當維生素B1缺乏時,由于TPP合成不足,丙酮酸的氧化脫羧發(fā)生障礙,導致糖的氧化利用受阻。在正常情況下,神經組織的能量來源主要靠糖的氧化供給,所以維生素B1缺乏首先影響神經組織的能量供應,并伴有丙酮酸及乳酸等在神經組織中的堆積,出現手足麻木、四肢無力等多發(fā)性周圍神經炎的癥狀。嚴重者引起心跳加快、心臟擴大和心力衰竭,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遞質-乙酰膽堿(acetylcholine)水解,而乙酰膽堿與神經傳導有關。因此,缺乏維生素B1時,由于膽堿酯酶活性增強,乙酰膽堿水解加速,使神經傳導受到影響,可造成胃腸蠕動緩慢、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、促進消化。
硫辛酸學名6.8-二硫辛酸,其結構式如下:
硫辛酸分子內含雙S鍵,故常用表示之。
生物素的結構包括含硫的噻吩環(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合而構成,因其廣泛存在于動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
泛酸在機體組織內是與巰基乙胺、焦磷酸及3′-磷酸腺苷結合成為輔酶A而起作用的。輔酶A的結構如下,因其活性基為桽H故常用CoASH表示之。
由上可見,硫胺素、硫辛酸、生物素和泛酸這四種維生素在化學結構上有著共同特點,前三者本身結構含S,后者本身雖不含S,但由它構成的輔酶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有關,生物素與羧化反應有關,而泛酸則通過構成輔酶A而參與;磻T谶@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。關于它們在代謝中的作用詳見糖代謝和脂代謝有關章節(jié)。