Vitamins(维生素)作用.ppt

Vitamins(维生素),Vitaminsareorganicsubstancesthat,alongwithcarbohydrates,proteins,fats,andinorganicsalts,arerequiredinthedietfornormalhealthandgrowthofanorganism.Theearlyhistoryofvitaminscanbetracedtoobservationsthatcertaindietsproduceddiseasethatcouldbecuredbyasupplementofanotherfoodstuff.Forexample,theancientArabphysiciansandtheirsuccessorsvaluedtheuseoflivertocurenightblindness,andtheNorthAmericaIndianknewthatscurvy(坏血病）couldbetreatedbyateamadefromcedar(杉树)leaves.Inseventeenthcentury,itwasstandardprocedurefortheBritishNavytoprovidelemonjuiceforitssailorstopreventscurvy.,Thetermvitaminisderivedfromthewordsvitalandamine,becausevitaminsarerequiredforlifeandwereoriginallythoughttobeamines.Althoughnotallvitaminsareamines,theyareorganiccompoundsrequiredbyhumansinsmallamountsfromthediet.Anorganiccompoundisconsideredavitaminifalackofthatcompoundinthedietresultsinovertsymptomsofdeficiency.,维生素也称维它命，是人体不可缺少的一种营养素，它是由波兰的科学家丰克为它命名的，丰克称它为“维持生命的营养素”。人体中如果缺少维生素，就会患各种疾病。因为维生素跟酶类一起参与着肌体的新陈代谢，能使肌体的机能得到有效的调节。1912年，波兰科学家丰克，经过千百次的试验，终于从米糠中提取出一种能够治疗脚气病的白色物质。这种物质被丰克称为“维持生命的营养素”，简称Vitamin(维他命），也称维生素。随着时间的推移，越来越多的维生素种类被人们认识和发现，维生素成了一个大家族。人们把它们排列起来以便于记忆，维生素按A、B、C一直排列到L、P、U等几十种。现代科学进一步肯定了维生素对人体的抗衰老、防止心脏病、抗癌方面的功能。,Well-balanceddiet,Healthydiet,Note:Manypeoplethinkthatifsomeisgood,alotisbetter.Thisisnotalwaysthecase,andhighdosesofcertainvitaminsareactuallytoxic.Readaboutthespecificvitaminsandcheckwithyourhealthcareproviderifyouareunsureabouthowmuchtotake-andhowmuchmaybetoomuch.,公元前3500年-古埃及人发现能防治夜盲症的物质，也就是后来的维A。1600年-医生鼓励以多吃动物肝脏来治夜盲症。1747年-苏格兰医生林德发现柠檬能治坏血病，也就是后来的维C。1831年-胡萝卜素被发现。1911年-波兰化学家丰克为维生素命名。1915年-科学家认为糙皮病是由于缺乏某种维生素而造成的。1916年-维生素B被分离出来。1917年-英国医生发现鱼肝油可治愈佝偻病,断定这种病是缺乏维D引起的。1920年-发现人体可将胡萝卜转化为维生素A。1922年-维E被发现。1928年-科学家发现维B至少有两种类型。1933年-维E首次用于治疗。1948年-大剂量维C用于治疗炎症。1949年-维B3与维C用于治疗精神分裂症。1954年-自由基与人体老化的关系被揭开。1957年-Q10多酶被发现。1969年-体内超级抗氧化酶被发现。1970年-维C被用于治疗感冒。1993年-哈佛大学发表维生素E与心脏病关系的研究结果,Vitamins,Fat-solubleVitaminsmg/dayfunctionsVitaminA(retinol)1.5抗干眼病,VA缺乏症VitaminD2,D30.025预防佝偻病,骨软化症VitaminE抗VE缺乏症,间歇性跛行VitaminK11抗出血维生素,用于新生儿VitaminK2出血症,吸收不良或长期应VitaminK3用抗生素所致的VK体内缺乏,Water-solubleVitaminsmg/dayfunctionsVitaminB11.5VB缺乏症,周围神经炎VitaminB22核黄素缺乏症VitaminB63VB6依赖综合症,缺乏症,先天性代代谢障碍病VitaminB120.005恶性贫血,抗叶酸药引起的贫血,神经系统疾病等VitaminH0.25用于生物素缺乏症的儿童VitaminC60VC缺乏症,酸化尿,特发性高铁血红蛋白症,小鸡缺乏维生素B12的症状脚爪有明显的畸形,怎样判定缺少哪些维生素,缺维生素A：指甲出现深刻明显的白线，头发枯干，皮肤粗糙，记忆力减退心情烦躁及失眠。缺维生素B1：对音响有过敏性反应，小腿有间歇性的酸痛。缺维生素B2：嘴角破裂溃烂，出现各种皮肤性疾病，手脚有灼热感觉。对光有过度敏感的反应。缺维生素B3:舌头红肿，口臭，口腔溃疡，情绪低落。缺维生素B6：舌苔厚重，嘴唇浮肿，头皮特多，口腔粘膜干燥。缺少维生素B12：行动易失平衡，身体时有间歇性不定位置痛楚，手指及脚趾酸痛。缺少维生素C：伤口不易愈合，虚弱，牙齿出血，舌苔厚重。,VitaminA(维生素A,Retinol),Retinolwasisolatedin1931byKarrerandco-workerfromfishliveroil,therichestcommonnaturalsource,aftersaponificationtoreleasetheVAfromtheester-bondforms.theliveroffreshwaterfisheshasyieldedasecondvitaminA,3-dehydroretinol,orVitaminA2,Thiscompoundisone-halfaspotentasVAintheratassay.,Thestructureofretinol,C20H30O,wasestablishedbyhydrogenationandoxidationstudiesandhasalltransstructure.TheSARofVA,Thedeficiencydiseaseinhumansinvolvesanoculardisordercharacterizedbynightblindnessandconjunctivitis(结膜炎),adryingofskinwithaccompanyinghyperkeratosis(角化病)ofthefollicles(毛囊),andageneraldeclineinhealthandgrowth.Since1951,ThevitaminAhasbeencommerciallysuppliedalmostexclusivelyasretinolacetateorpalmitate.Beforethattime,highlypurifiedfishliveroilfractionsbemetthissupply.ExcellentdietarysourcesofVAareliver,kidney,fishliveroil,andfruitsandvegetableshighincarotenecontent,sushascarrots,spinach,peaches,andapricotsManysyntheticpathwaysweredeveloped,andatleastsixmanufacturingprocessesareinoperationtoday,allbeginwithBeta-Ionone,abulkchemicaloftheperfumeindustry,whichcanbemadesyntheticallyfromacetone.,维生素A（视黄醇）功能：与视觉有关，并能维持粘膜正常功能，调节皮肤状态。缺乏症：夜盲症、眼球干燥，皮肤干燥及痕痒。主要食物来源：红萝卜、绿叶蔬菜、蛋黄及肝。,VitaminD,ThearemorethantonekindsofVitaminD,themostimportantofwhichareVD2(麦角骨化醇)andVD3(胆骨化醇),Ergocalciferol,VD2,thefirstproducttobeisolatedpure,wasobtainedfromthephotolysisreactionproductofergosterol.,Colecaciferol(VD3)wasobtainedfromthephotolysisreactionproductof7-dihydrocholecaciferol(去氢胆固醇),Alfacalcidol(阿法骨化醇),Alfacacidolwasmarkedin1982asthefirstsyntheticanalogofVD3,VD的主要生理功能:促进小肠粘膜对钙、磷的吸收,调节钙磷代谢,促进骨细胞的形成和促进钙在骨质中沉积成磷酸钙、碳酸钙等骨盐，有助于骨骼和牙齿的形成。当VD缺乏时，儿童得佝偻病、出现骨骼畸形、骨质疏松、多汗等，成人软骨化、出现骨骼疼痛、乏力等症状。主要食物来源：鱼肝油，奶制品，蛋。大剂量长期服用VD可引起VD过多症，表现为血钙过高、骨损坏、异位钙化和动脉硬化。,VitaminE(Tocopherol,生育酚),R1R2CH3CH3-TocopherolCH3H-TocopherolHCH3-TocopherolHH-Tocopherol,VitaminEAcetate(维生素E醋酸酯),()-3,4-Dihydro-2,5,7,8-tatramethyl-2-(4,8,12-trimethyl-tridecyl)-2H-1-benzopyran-6-olacetate,SYNTHESIS,MetabolismofVE,VE的生理功能是多方面的，当其缺乏时机体内许多组织会出现代谢变化。VE能减少体内组织中的氧消耗，有利于机体在低氧状态下的耐受性。对肝脏中血红素的生成有促进作用，另外VE具有抗氧化作用，阻止不饱和脂肪酸的过氧化反应，减少过氧化酯的生成，也有对生物膜的保护、稳定及调控作用，其综合为抗衰老作用。临床上用于习惯性流产、不孕症、更年期综合症，进行性肌营养不良，间歇性跛行及动脉粥样硬化等。此外还可用于延缓衰老。长期服用VE可产生眩晕、视力模糊、血小板凝聚及血栓形成。,VitaminK,VK1,叶绿醌(Phytonadione),从植物中提取,从微生物中提取,人工合成VK3-7,TheclinicallyusesofVitaminKisVK1-VK4,innormaladults,lackofVitaminKisseldomaproblembecausetheneedismetbythediet,inwhichleafgreenvegetableareanexcellentsourceorbyintestinalflora(肠道菌）.Thenormaladultsrequirebetween7-14mg/day.NewborninfantsmayshowalackofVKbecausetheirintestinaltractissterileandVKandisnotavailablefromtheintestinalflora.ThepatientstreatedwithantibioticsforalongtimewouldbelackofVK.,SAR:,Synthesis,维生素分为二大类，一类是脂溶性维生素，即从绿色植物中提取的维生素1和从微生物中提取的维生素2。另一类是水溶性的维生素，由人工合成即维生素K3和K4。最重要的是维生素1和2。维生素主要生理功能:维生素控制血液凝结。维生素是四种凝血蛋白（凝血酶原、转变加速因子、抗血友病因子和司徒因子）在肝内合成必不可少的物质。缺乏维生素会延迟血液凝固；引起新生儿出血病。食物来源:鱼、鱼卵、肝、蛋黄、奶油、黄油、干酪、肉类、奶、水果、坚果、蔬菜及谷物等.,Water-solubleVitamin,VitaminB1(Thiamine,硫胺),Afterthiamineisabsorbedbytheorganism,itmustbeconvertedtothebiologicallyactivethiaminepyrophosphate,thecoenzymeforadecarboxylatingenzyme.Themono-phosphateandtriphosphatearenotbiologicallyactive.thethiaminepyrophosphatefunctionsincarbohydratemetabolisminthedecarboxylationofaphaketoglutaricacid,andinthetransferofacylgroupintranketolaseandphosphtransketolasereactions,硫胺焦磷酸酯先脱氢，生成内翁盐，再与丙酮酸加成，脱羧后生成羟乙基硫胺焦磷酸酯，后者再通过氧化型将乙酰基转给辅酶A，生成乙酰辅酶A进入三羧酸循环。,Synthsis,SAR:Manyanalogsofthiaminewereprepared,inthiswaythestructuralfeaturesnecessaryforthevitaminactivityweredetermined.forexample,themethylbridgebetweenthiazoleandpyridinegroupisessential,asarethehydroxyethylgroupofthethiazoleandtheaminogroupinthepyridinering,ReplacementofthehydrogenatC-2ofthiazoleringbyamethylgroupcausestotallossofactivety,butthemethylgroupatC-2ofpyridineisnotrequiredbecausetheethylanalogisactive.thepropylderivativeisnotactiveandthebutylderivativeisanantagonist,SomeactivederivativesofThiamine,B族维生素有很多共同的方面，比如它们都是水溶性的，多余的B族维生素不会贮藏于体内，而会完全排出体外。所以，B族维生素必须每天补充。B族的维生素之间有协同作用也就是说，一次摄取全部B族的维生素，要比分别摄取效果更好。另外，如果B1、B2、B6摄取比率不均的话，是没有效果的。B族维生素的家族正在逐渐扩大，除了我们已知的B1、B2、B5、B6、B12等之外，还有目前争议比较大的B17等。维生素B1被称为精神性的维生素，这是因为维生素B1对神经组织和精神状态有良好的影响；另外维生素B1的缺乏容易引起各种脚气病(多发性神经炎、肌肉萎缩、下肢浮肿等)。富含维生素B1的食物包括：酵母、米糠、全麦、燕麦、花生、猪肉、大多数种类的蔬菜、麦麸、牛奶。,VitaminB2(Riboflavin,核黄素),7.8-Dimethyl-10-(1-D-ribtyl)isoalloxazine,Thenameofriboflavinwasadoptedwhenitwasshownthataribtylmoietyispartofthestructure.Thevitaminisanopticalactive,light-sensitiveamphotericsubstancethatdecomposesatabout280,showsonlyslightsolubilityinneutralpolarsolvents,anddecomposesinalkalinesolution,inwhichitdissolvesmorereadly.Itisrelativelystableunderacidconditions.,R=ribtyl,Thebiologicalfunctionsofriboflavinwasestablishedwithinafewyearsafteritsdiscovery,whenWaburgandChristianin1932isolatedthe“oldyellowenzyme”(aflavoprotein)formerythrocytesinvolvedintheoxidationofglucose-6-phosphate.RiboflavinisconvertedtoFlavinmononucletide(FMN)andFalvinadininedinucletide(FAD),asthecoenzymeofsomeoxidaseandreductase.,Synthesis:,Biosynthesis:,VB2以FMN和FAD两种形式起传递氢的作用,能广泛参与体内的各种氧化还原代谢。因此能促进糖、脂肪和蛋白质的代谢，对维持皮肤、黏膜、和视觉的正常机能均有一定作用。当VB2缺乏时组织呼吸减弱、代谢强度降低。主要表现症状为口角炎、舌炎、视觉模糊等。VB2广泛存在于动植物中、，米糠、酵母、肝、蛋黄中含量丰富。,VitaminC(AscorbicAcid),L-(+)-Threo-2,3,4,5,6-pentahydroxy-2-hexenoicacid-lactone,ThestrongreducingpropertyofVCstemsfromtheenediolsystem,whichformsthe1,2-dionemoietyofdehydroascorbicacidonoxidation.,Thedehydrosubstanceisequallyasactiveavitaminasascorbicacidand,incidentally,isnotacidic.The2,3-diketo-L-gulonicacid,theproductofhydrolysisofdehydroascorbicacid,isactive.,VariouspurifiedpreparationofVitaminChadbeentried,butthefirstcrystallineisolatewasreportedin1932fromlemonjuice.Thissubstancehadbeenisolated4yearsearlierfromorangeandcabbagejuices.ThecommercialsynthesisofascorbicacidbeginswithreductionofglucosetoD-sorbitol,whichisoxidizedmicrobiologicallybyacetobactersuboxydanstoL-sorbose.ThediisopropylidinederivativeofL-sorboseisoxidizedtotheacidderivative,whichontreatmentwithacidformsL-xylo-2-ketohexanoicacid,thissubstancespontaneouslyenolizesandlactonizestoascorbicacid.,Thedailyrequirementofascorbicacidisestimatedatabout60mg.Goodfoodsourcesareliver.freshvegetablessuchasgreenpeppers,spinach,cabbage,andlettuce,andfreshcitrusfruitsandstrawberries,Synthesis:,维生素C（抗坏血酸）功能：对抗游离基、有助防癌；降低胆固醇，加强身体免疫力，防止坏血病。缺乏症：牙龈出血，牙齿脱落；毛细血管脆弱，伤口愈合缓慢，皮下出血等。主要食物来源：水果（特别是橙类），绿色蔬菜，蕃茄，马铃薯等。,NicotinicacidandNicotinamide(烟酸和烟酰胺,维生素PP),Nicotinamideisacomponentoftwoimportantcoenzyme,nicotinamideadeninedinucleotide(NAD),coenzymeI,andnicotinamideadeninedinucleotidephosphate(NADP),alsocalledtriphosphopyridinenucleotide(TPN)orcoenzymeII.,Thenicotinamidecoenzymeparticipateinthehydrogentransferreaction,functioningasthehydrogenationofthesubstrateahydridetransferto4-positionofthenicotimamideringoccurs,andaproton,theotherdementofthehydrogenmolecule,isreleaseintothemedium.,Biosynthesisofnicotinicacidfromtryptophan,人体可利用色氨酸合成部分烟酸，但不能满足需要，还需从食物中获取，当其缺乏时，可患糙皮病。,VitaminB6(Pyridoxin,吡多辛)Pyridixinisa4,5-di(hydroxymethyl)-3-hydroxy-2-methylpyridine,andithasbeenrenamedpyridoxol.,Inhumans,thethreepyridoxins(thegeneralnameforthesecompounds)arereadilyinterchangeableandhavethesameactivity.The4-carboxyanalog,however,isinactiveandisfoundasaproductofexcretion（排泄物）.,Inthecell,pyridoxalandpyridoxaminearepresentinthecoenzymeformasthecorresponding5-phosphates.VB6coenzymesfunctionmainlyinaminoacidmetabolism.Thereactionproceedwithpyridoxal-5-phosphateandtheaminoacidtoform,reversibly,aSchiffbasegenerallystabilizedbycoordinationwithametalion.,维生素B6为水溶性，消化后8小时以内会排出体外。和其他的B族维生素一样，需要食物或者是营养补品来补充；维生素B6实际上是由几种物质吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺的集合，彼此之间有密切的关系和相互的作用。效用：能适当的消化、吸收蛋白质和脂肪。可帮助必需的氨基酸（essentialaminoacid）中的色氨酸（tryptophan）转换成烟酸(niacin，维生素B3)；防止各种神经、皮肤的疾病；缓解呕吐（为防止早晨起床时的呕吐感，医生的处方中都开有维生素B6)，可促进核酸的合成，防止组织器官的老化。可降低因服用三环抗忧郁剂（tricyclicanti-deprssants)而引起口干及排尿困难等；减缓夜间肌肉的痉挛、脚的抽筋、手的麻痹等各种手足神经炎的病症；天然的利尿剂；是制造抗体和红血球的必要物质；,食物来源富含维生素B6的食物啤酒酵母、小麦麸、麦芽、动物肝脏与肾脏、大豆、美国甜瓜（cantaloupe）、甘蓝菜、废糖蜜（从原料中提炼砂糖时所乘的糖蜜）、糙米、蛋、燕麦、花生、胡桃。营养补品在50500mg之间，有各种不同剂量的营养补品。其制剂有仅含维生素B6的，也有维生素B6和B族维生素组合而成的，也有和其他维生素组合而成的多种维生素。为防止缺乏其他的B族维生素，维生素B6必须与维生素B1、B2等量摄取。可以买到长效的维生素，作用时间最大长可达10小时。,Pantothenicacid(泛酸,VB5),(R)-N-(2,4-Dihydroxy-3,3-dimethyl-1-oxobutyl)-alanine,Pantothenic(Greek,meaningfromeverywhere)acidiscoenzymeA(CoA),whichwasoriginallydiscoveredasthecofactornecessaryforacetylationreactions.CoAfunctionsasanacylcarrier,theacylunitbeingattachedtothesulfhydrylgroupinthioesterlinkage.,CoA,SAR:,泛酸是B族维生素（VB5）的一种，又名“遍多酸”，也称为维生素B5。这个名称来源自希腊语，意思是无所不在的酸类物质。其无所不在，是指：普遍存在于生物体内；生物无不需要，缺乏时会生病致死；体内参与广泛的代谢活动。药理作用：帮助细胞的形成，维持正常发育和中枢神经系统的发育；对于维持肾上腺的正常机能非常重要；是脂肪和糖类转变成能量时不可缺少的物质；在抗体的合成、人体利用对氨基苯甲酸和胆碱的必需物质；效用：有助于伤口痊愈；可制造抗体抵抗传染病；治疗手术后休克；防止疲劳；缓解多种抗生素的毒副作用。,食物来源富含泛酸的食物肉、未精制的谷类制品、麦芽与麸子、动物肾脏/心脏、绿叶蔬菜、啤酒酵母、坚果类、鸡肉、未精制的糖蜜。,Biotin(生物素,VitaminH)TheisolationofbiotinasthemethylesterfromeggyolkwasreportedbyKogelin1936asthegrowthfactorforyeast,oneoftheconstituentsofbios.,Thebiologicfunctionofbiotinisconcernedwiththenon-photosyntheticfixationofcarbondioxide,enzymecalledcarboxylase,withthetransferofcarboxygroupsbytranscarboxylasesandwithdecarboxylations.,Thebiotinisboundtotheproteinbyanamidelinkagethroughitscarboxylgrouptothatoftheoftheaminogroupoflysine.Activationofcarbondioxideproceedsbythefollowingreactionwithformatio