专题一 B族维生素PPT课件.ppt

专题一B族维生素与基因组健康的关系,（一）B族维生素概述倪娟,1,B族维生素概貌,维生素一般根据其溶解度来分类：脂溶性维生素：易溶于非极性溶剂中维生素A维生素D维生素E维生素K水溶性维生素：易溶于极性溶剂中硫胺（VB1）核黄素（VB2）烟酸（VB3）泛酸（VB5）维生素B6（吡哆素）生物素（VB7）叶酸（VB9、VB11）维生素B12（钴胺素）维生素C,2,一、硫胺（维生素B1）,硫胺的基本化学结构：,硫胺是化合物3-(4-氨基-2-甲基-5-嘧啶基)甲基-5-(2-羟乙基)-4-甲基噻唑的俗称，以前称为维生素B1、抗神经炎素和硫胺素。,3,硫胺的来源1、食物中的分布：酵母、肝脏（猪肝）、谷物（胚芽和胚乳间薄层）2、食物中的稳定性：加工过程食物损失（%）烘焙面包5-35水煮蔬菜0-60巴氏消毒牛奶9-20罐装牛奶-40常温储存水果、蔬菜0-203、硫胺的拮抗物：硫胺酶（蕨类、茶、槟榔、羟基多酚类、黄酮类化合物）,4,硫胺的代谢功能以硫胺素焦磷酸（TPP）辅酶形式参与体内糖代谢中两个主要反应：（1）-酮酸氧化脱羧作用，即丙酮酸转变为乙酰辅酶A与-酮戊二酸转变为琥珀酰辅酶A，经此反应后-酮酸才能进入柠檬酸循环彻底氧化。（2）戊糖磷酸途径的转酮醇酶反应，此反应是合成核酸所需的戊糖、脂肪和类固醇合成所需NADPH的重要来源。羧化辅酶（辅羧酶）神经功能,5,硫胺缺乏症（食欲不振、心脏和神经指征）动物：多发性神经炎表现心脏肥大、心率减慢或充血性心力衰竭、呼吸困难、水肿人类：脚气病表现食欲缺乏、心脏扩大、疲乏、肌肉无力、感觉异常、膝裸反射减弱、呼吸困难其他疾病：韦-科二氏综合症、阿尔茨海默病、帕金森等。,6,二、核黄素（维生素B2）,核黄素的基本化学结构,核黄素是化合物7,8-二甲基-10-(1-D-核糖醇基)-异咯嗪的俗称，以前叫做维生素B2和维生素G。其代谢活性形式通常称为黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）。,7,核黄素的来源1、食物中的分布：生长迅速、绿色有叶的植物、肉质品、乳制品2、食物中的稳定性：耐热、光敏感3、生物利用：食物中以非共价结合形式存在的核黄素较易吸收（如动物中），而共价的核黄素复合物很难消化和利用（如植物），故动物核黄素比植物核黄素利用度高。肠道细菌可合成核黄素，提示微生物核黄素也许通过结肠被吸收，有利于机体核黄素营养状况的维持。,8,核黄素的代谢功能重要的辅酶核黄素对于体内糖类、脂类和氨基酸的新陈代谢是必需的，也是一种重要的抗氧化剂，它作为辅酶通过两次连续的单电子传递来实现这些功能。这使得通过黄素蛋白类的催化反应涉及单电子和双电子传递的17余个。由于其在代谢中的这些重要功能，核黄素缺乏首先表现在细胞周转较快的组织中，如皮肤和上皮。核黄素合适维生素吡哆醇和叶酸代谢中的重要辅酶。,9,核黄素缺乏症（食欲下降、生长缓慢、食物利用率低）动物：皮炎（狗）、神经鞘变形（鸡）等人类：唇干裂、口角炎、舌炎、口腔粘膜充血与水肿、脂溢性皮肤炎、白细胞减少、血小板减少等。核黄素亚临床缺乏：减弱叶酸代谢，减少DNA合成、修复、甲基化，增强了致癌物质的活化作用和对DNA的氧化损伤。（美国经济水平的的城市中有27%的青少年有亚临床的核黄素缺乏）,10,三、烟酸（维生素B3）,烟酸的基本化学结构,烟酸是吡啶-3-羧酸化合物及其具有烟酰胺样生物活性衍生物的总称。,11,烟酸的来源1、食物中烟酸的分布：啤酒酵母和肉中含有的烟酸量最多。2、稳定性：食物中的烟酸非常稳定，一般的烹饪方法对它的破坏都很少。3、生物利用：许多食物中的烟酸在消化过程中不能释放，因此不能被吸收利用。在谷物中，烟酸与小分子肽和碳水化合物以共价复合物形式存在，这种复合物被叫做结合型烟酸。该复合物中酯化烟酸不能被正常利用，经碱水处理后其生物利用度会大大提高。,12,烟酸的代谢功能烟酸在代谢过程中作为辅酶的共底物NAD(H)和NADP(H)的必需成分而发挥作用。它们是大多数细胞的中心电子传递体，是代谢过程中氢转移的中间体，涉及碳水化合物、脂肪酸、氨基酸代谢的200多个反应，其通用反应式为：底物+NAD(P)+产物+NAD(P)H+H+在聚ADP核糖聚合酶的作用下，烟酸的代谢产物NAD(H)有核蛋白翻译后修饰的功能，这种酶用NAD+作为直接底物，把它的核糖基提供给受体蛋白。,13,烟酸缺乏症：食欲下降、生长缓慢、皮炎、腹泻、骨短粗病、贫血、痴呆动物：表现为生长缓慢、食物利用率下降，猪和鸭对烟酸的缺乏尤为敏感。人类：导致皮肤、消化系统、神经系统的改变，其中皮肤的改变是最明显的（糙皮病）。烟酸水平的决定因素：大量烟酸可以由色氨酸合成，烟酸缺乏的临床表现同时包括这两种必需营养元素不均衡膳食的证据，还涉及维生素B6（烟酸代谢中重要酶的辅酶）。,14,四、泛酸（生物素B5）,泛酸的基本化学结构：,泛酸是化合物二羟基-,二甲基丁酰-丙氨酸类的俗称，以前称为泛酸-丙氨酸。其有两种活性代谢物：辅酶A和酰基载体蛋白。,15,泛酸的来源1、在食物中的分布：食物中泛酸最主要的来源是肉类（肝脏和心脏尤其富含），蘑菇、鳄梨、绿花椰菜及某些酵母也富含泛酸。2、稳定性：就普通烹饪和存储方式而言，食物或饲料中的泛酸相当稳定。3、生物利用：美国人饮食中泛酸的平均生物利用度范围在40-60%。,16,泛酸的代谢功能辅酶A（CoA）为约4%已知酶（至少包括100种参与中间代谢的酶）的必需辅因子。在这些反应中，CoA和羧酸行程高能硫酯键。其中最重要的羧酸是乙酸，它是脂肪酸、氨基酸或糖的代谢产物。酰基载体蛋白（ACP）是多酶复合物脂肪酸合酶的组成成分。,17,18,泛酸缺乏：代谢障碍等，最常出现的是皮肤、肝脏、肾上腺和神经症状。由于自然界广泛存在泛酸，饮食泛酸缺乏很少发生，关于泛酸缺乏的报道大多来源于实验动物。健康作用：尽管缺乏泛酸很少发生，但研究表明给机体补充泛酸或其代谢物仍有益处。（降低血清胆固醇水平、减轻类风湿关节炎症状、改善运动成绩）,19,五、维生素B6（吡哆素）,维生素B6的基本化学结构：,维生素B6是所有具有吡哆醇生物活性的3-羟基-2-甲基吡啶衍生物的总称。术语吡哆醇是一类维生素B6活性化合物的通称，以前称为抗皮炎素或吡哆醇生物活性类似物是醛类吡哆醛和胺类吡哆胺。,20,维生素B6的来源1、在食物中的分布：广泛分布于食物中，尤其集中在肉类、整谷产品（特别是小麦）、蔬菜和坚果中。来源于动物和植物的VB6和化学形式不同。植物含大量吡哆醇而动物中大部分是吡哆醛和吡哆胺。2、稳定性：食物中的VB6在酸性条件下稳定，但是在碱性和中性条件下是不稳定的，暴露于热和光时更不稳定。3、生物利用：在多数日常消耗的食物中，VB6的生物利用度范围在70%-80%。,21,VB6的代谢功能：VB6的代谢活性形式是磷酸吡哆醛，其可作为众多酶的辅酶，这些酶大多数与氨基酸代谢有关。氨基酸代谢：脱羧作用、转氨基作用等糖元异生：转氨作用、糖原利用（作为糖原磷酸化酶的辅酶）神经递质合成：色氨酸脱羧酶、酪氨酸羧化酶、谷氨酸脱羧酶的辅酶组安合成：组氨脱羧酶辅酶脂类代谢基因表达叶酸代谢,22,VB6缺乏症：严重的VB6缺乏可导致大多数物种皮肤病学和神经病学改变。动物：表现为对称性剥脱性皮炎生殖系统损害包括不育、胎儿畸形、胎儿存活率下降。人类：虚弱、失眠、神经紊乱、唇干裂、舌炎、口腔炎和细胞介导免疫的损伤。先天性障碍：几种罕见的VB6代谢家族性紊乱已证实，认为是磷酸吡哆醛依赖性酶缺乏或功能失调所致。,23,六、生物素（维生素B7）,生物素的基本化学结构：,生物素是化合物顺式六氢-2-氧-1H-噻吩并3,4-d咪唑-4-戊酸的俗称，从前称为维生素H或辅酶R。,24,生物素的来源1、食物中的分布：生物素广泛存在于食品和饲料中，但含量非常低。只有个别食品（蜂王浆和酿酒酵母）的生物素含量高。牛奶、肝脏、鸡蛋（蛋黄）和一些蔬菜是人类生物素最重要的来源。2、稳定性：生物素在氧化条件下不稳定，因此高温可使其破坏。罐头食品和高热溶剂提取的饲料在生产过程中可导致生物素大量破坏。3、生物利用：未研究肠道微生物群能合成生物素。,25,生物素的代谢功能生物素在共价结合的大多数氧化形式的一碳单位、CO2的转移代谢过程中发挥作用，通过多种生物素依赖性羧化酶而实现。蛋白质的生物素化：在DNA包装、转录和复制中发挥作用，参与基因表达调控及细胞周期调控。,26,生物素缺乏症：生物素广泛地分布于食物和营养成分中，并且肠道微生物能够合成，因此单纯的生物素缺乏在动物和人类中很少见。但可被拮抗剂诱导致缺乏。,27,七、叶酸（维生素B9、B11）,叶酸的基本化学结构：,叶酸是蝶酰谷氨酸和显示叶酸活性的相关化合物的总称。术语叶酸是N-(6-蝶啶基)甲基-p-氨基苯甲酸骨架连有一个或多个L-谷氨酸形成的杂环化合物的总称。,28,叶酸的来源：1、食物中的分布：叶酸广泛存在于多种植物性和动物性食物中。肝、蘑菇和绿叶蔬菜是人类膳食中丰富的叶酸来源。2、稳定性：食物和饲料中的多数叶酸都很容易被氧化，因此，它们在有氧环境中存储和加工时是不稳定的。3、生物利用：不同食物之间叶酸的生物利用度不同，一般不到叶酸含量的一半，植物性食物的利用率不及动物性食物。,29,叶酸的代谢功能及缺乏症状叶酸代谢与机体基因组健康有重要关系，其缺乏将导致基因组稳定性下降及进而造成一系列的健康问题。,30,八、维生素B12（钴胺素）,VB12的基本化学结构：,VB12是所有的类咕啉的总称，显示氰钴维生素的生物效能。氰钴维生素为在钴原子的位有一个氰基的维生素B12-活性类咕啉（氰钴胺）的通称。,31,VB12的来源1、食物中的分布：VB12最丰富的食