生化课展示—生物素

生物素,简介,维生素H（维生素B7）又称生物素、辅酶R，是水溶性维生素。,简介,生物素：合成维生素C的必要物质，是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质。是一种维持人体自然生长、发育和正常人体机能所必须的水溶性维生素。广泛存在于自然界的各种生物中，是人类和动物维持健康不可缺少的要素，并因而得名。,发现,生物素的发现，历经了40余年。1901年，Wildiers发现有一种物质是酵母生长所必需的，他称这种物质为“生物活素”。1916年和1927年，Bateman和Boas分别发现用生蛋清喂养大鼠能引起皮炎，但鸡蛋加热凝固后，则没有此作用。1933年Allison等研究豆类根瘤菌的生长时，从中分离出一种固氮细菌，被命名为“辅酶R”。1936年，德国Kogl和Tonnis从煮熟的鸭蛋黄中分离出一种结晶物质，是酵母生长所必需的，称之为“生物素”。1937年，匈牙利科学家Gyorgy发现一种物质能防止生蛋清所致的不利影响，将此种物质命名为维生素H。1940年Gyorgy及其同事通过实验研究证实，辅酶R、生物素、维生素H、生物活素均为同一种物质，之后证明生物素是哺乳动物必需的一种营养素。1942年，duVigneaud等提出了生物素的化学结构。1943年被人工合成。,生物素,基本理化性质体内作用需求量、缺乏症状及相关食物最新研究对人体的作用在生化研究中发挥的作用,理化性质,分子式：C10H16N2O3S相对分子量：244.3，熔点：39-48性状与稳定性：1.为无色长针状结晶，具有尿素与噻吩相结合的骈环，并带有戊酸侧链；2.易溶于水和乙醇，不溶于其它常见的有机溶剂。3.在中等强度的酸及中性溶液中可稳定数日，在碱性溶液中稳定性较差。在普通温度下相当稳定，但高温和氧化剂可使其丧失活性。紫外线可使其逐渐破坏。体内过程：口服生物素迅速从胃和肠道吸收，血液中生物素的80以游离形式存在，分布于全身各组织，在肝，肾中含量较多，用药后大部分生物素以原形由尿液中排出，仅小部分代谢为生物素硫氧化物和双降生物素。,体内作用,参与体内二氧化碳的固定和羧化过程是某些微生物的生长因子在糖原的异生，脂肪酸的综合作用以及某些氨基酸的新陈代谢中，都是关键的调控元件，并且能够通过帮助能量的产生对某些蛋白质的合成起到促进作用协助细胞生长、制造脂肪酸、代谢糖类、脂肪及蛋白质，且有助于维他命B群的利用，参与维生素B12、叶酸、泛酸的代谢促进汗腺、神经组织，骨髓、男性性腺的健康，维护皮肤及毛发的正常运作和生长促进尿素合成与排泄提高人体的免疫功能,需求量,建议日摄取量：成人建议每天摄取25-30g。如果将生物素与维生素A、维生素B2、维生素B6、烟酸（维生素B3）一同使用，相辅相成，作用更佳。生物素之敌：生蛋白、水、磺胺药剂、雌激素、食品加工过程、酒精。,缺乏症,生物素缺乏易引起：1、肤色暗沉、面色发青、皮肤干燥、鳞片状皮炎、红色皮疹，严重者的皮疹可延续到眼睛、鼻子和嘴周围；2、毛发变细、失去光泽、头皮屑增多，容易掉发，少年白发；,缺乏症,3、易导致忧郁、失眠、容易打瞌睡等神经症状；4、会令人容易疲倦、慵懒无力、肌肉疼痛。,缺乏症,此外伴有食欲减退、恶心、呕吐、舌乳头萎缩、粘膜变灰、感觉过敏、麻木、精神沮丧、高胆固醇血症及脑电图异常等。这些症状多发生在生物素缺乏10周后。在6个月以下婴儿，可出现脂溢性皮炎。暂无过量症状,食物来源,富含该维生素的美食：,草莓,牛奶,啤酒,食物来源,素炒三丝,蛋黄南瓜,蟹肉西兰花,胡萝卜炖羊肉,银杞明目汤,芥末双脆、芥茉菠菜、鱼香腰花、油焖鳝鱼、松花淡菜粥、清炖萝卜牛肉、鸡肝胡萝卜粥、牛肉蔬菜浓汤,食物来源,芒果葡萄柚汁、木瓜生姜汁、芦荟柠檬汁、杏猕猴桃汁在复合维生素B和多种维生素的制剂中，通常都含有维生素H。,甜橙柠檬汁,芒果柳橙苹果汁、,补充注意,补充周期：在人体内仅停留36小时，所以必须每天补充。需要人群：好吃生鸡蛋和饮酒的人需要补充生物素；服用抗生素或磺胺药剂的人每天至少要摄取25g；头发稀疏的男性摄入生物素，防止脱发效果明显；在妊娠期间，生物素会明显流失，应在医师指导下合理补充。,健康效果,柔顺秀发,高贵气质,青春活力,最新研究,据研究，叶酸与生物素配伍可有效预防畸胎形成。2008年初日本厚生省已正式宣布，将生物素与叶酸均作为日本孕妇的强制摄取营养物。可以肯定，厚生省这一决定必将大大促进生物素在日本的销售，同时，也必将进一步推动全球对生物素的消费。美国研究人员还发现：生物素能促进脂肪及碳水化合物的分解，使它们加快转化成人体活动所需的能量；如体内生物素数量不足，脂肪就会在体内蓄积并引起肥胖症。这种新发现为生物素在减肥、瘦身类保健产品中的应用奠定了坚实的基础，为生物素开辟了一个更广阔的市场。同时，日本学者还报道，生物素具有出色的美容作用，可保持皮肤嫩白、指甲光滑等。这个发现也为生物素产品开拓了一大新药业用途。美容化妆品行业是国际大产业之一，美容化妆品的国际市场总销售额远远高于药品的销售额，生物素在美肤、美甲（指甲）及美发上的新应用必将导致药用级生物素销量的上升,产业,作为营养增补剂。按中国GB2760-90规定，可用于食品工业作为加工助剂。具有预防皮肤病、促进脂类代谢等生理功能。作为药品，用于治疗动脉硬化、中风、脂类代谢失常、高血压、冠心病和血液循环障碍性的疾病。用于化妆品，可提高血液循环在皮肤血管中的速度，在0.1%-1.0%的浓度范围内，易于配方中的油相相混合。在护肤雪花膏、运动药液、脚用止痛膏、刮胡须液、洗发液中均可使用。,目前已有产品,生物素标记,生物素亲和素系统（Biotin-AvidinSystem，BAS）放大系统标记DNA探针分离衰老红细胞,生物素亲合素系统（Biotin-AvidinSystem，BAS）放大系统,原理在常规ELISA原理的基础上，结合生物素(B)与亲和素(A)间的高度放大作用，而建立的一种检测系统。亲和素是卵白蛋白中提取的一种碱性糖蛋白，分子量为68kDa，由4个亚单位组成，对生物素有非常高的亲和力(1个亲和素分子有4个生物素分子的结合位置，可以连接更多的生物素化的分子，形成一种类似晶格的复合体)。生物素很易与蛋白质(如抗体等)以共价键结合。这样，结合了酶的亲和素分子与结合有特异性抗体的生物素分子产生反应，既起到了多级放大作用，又由于酶在遇到相应底物时的催化作用而呈色，达到检测未知抗原(或抗体)分子的目的。用途BAS即可用于微量抗原、抗体及受体的定量、定性检测及定位观察研究，亦可制成亲和介质用于上述各类反应体系中反应物的分离、纯化。优越性1.灵敏度2.特异性3.稳定性4.适用性,EILSA主要是基于抗原或抗体能吸附至固相载体的表面并保持其免疫活性，抗原或抗体与酶形成的酶结合物仍保持其免疫活性和酶催化活性的基本原理。在测定时，把受检标本（测定其中的抗体或抗原）和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应，用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其它物质分开，最后结合在固相载体上的酶量与标本中受检物质的量有一定的比例，加入酶反应的底物后，底物被酶催化变为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相关，根据颜色反应的深浅进行定性或定量分析。,标记DNA探针,原理是一种非放射性标记技术。主要利用了生物素（biotin）和亲和素（avidin）这两种分子的独特性质。生物素与亲和素的结合只需要生物素的脲基环部分。因此可将其戊酸侧链通过酰胺键与核酸分子相连，构成生物素标记的核酸探针、标记探针与固定在滤膜（硝酸纤维素滤膜或尼龙膜）上或固定在组织细胞或染色体原位的核酸分子的同源序列互补杂交。探针和待侧核酸在杂交前若为双链，应先变性成单链，然后用偶联有酶或荧光物质的亲和素的探针与待测核酸的片段互补杂杂，使杂交部位显色（加入相应的酶底物）或产生荧光。灵敏度可达110pg水平，与放射性探针法相近。如果进一步改进，甚至可超过后者。用途诊断寄生虫病，现场调查及虫种鉴定；病毒性肝炎的诊断，遗传性疾病的诊断；改造变异的基因；检测饮用水病毒含量。,分离衰老红细胞,通常，人们使用物理技术来分离特定的红细胞亚群（衰老红细胞的密度、体积、表面电荷和渗透脆性等物理特性与年轻红细胞相比发生了较大的变化）。但是，由于使用这些技术进行的研究并不能得到一致的结论，它们都受到了不同程度的质疑。在1987年，Suzuki和Dale首次提出了用生物素标记红细胞进行合格内生存、体外恢复的方法，证明了这种方法能精确地获取不同年龄红细胞亚群，使研究红细胞在衰老过程中生物化学、生物物理特性的变化成为可能。,分离衰老红细胞,基本过程使用体内注射苯肼、苯肼盐酸盐或多次失血的方法造成兔子贫血，出现网织红细胞增多症，使得动物体内的年轻红细胞比例增多。取一定量的血，用NHS-Biotin(脂溶性，N-Hydroxysuccinimidobiotin)对其进行体外标记，再将标记了的红细胞重新注入体内，这样，带有biotin标记的红细胞参与