食品生物化学维生素与辅酶

食品生物化学维生素与辅酶第一页，共四十二页，编辑于2023年，星期二发现记(1906年英国)纯化饲料矿物质、蛋白质、脂肪、核酸、糖纯化饲料+极微量牛奶牛奶中存在需要量极少，但生存必须的食物辅助因子——维生素动物合成某些维生素的功能退化，必须依靠植物和微生物提供，一旦缺乏——病或死。第二页，共四十二页，编辑于2023年，星期二定义维生素(vitamin)是维持生物正常生命过程所必需的一类有机物质，需要量很少，但对维持健康十分重要。人体一般不能合成它们，必须从食物中摄取。维生素的主要功能是通过作为辅酶的成分调节机体代谢。生物体内维生素多以辅酶和辅基的形式存在。第三页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素的分类与功能1、分类依据——溶解性水溶性V:VC、VB族脂溶性V:VA、VD、VE、VK、硫辛酸2、功能水溶性V——辅酶，参与酶催化反应中底物基团的转移脂溶性V——调控某些生物机能B1、B2、B6、B12、PP（B5）、泛酸（B3）、生物素、叶酸第四页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素生理功能I.脂溶性维生素维生素A抗眼干燥病维生素维生素D抗佝偻病维生素维生素E抗不育维生素维生素K抗出血维生素第五页，共四十二页，编辑于2023年，星期二II.水溶性维生素维生素B1抗脚气病维生素维生素B2抗口舌炎维生素维生素B6抗皮肤炎维生素维生素B12抗恶性贫血维生素维生素C抗坏血病维生素维生素PP（B5）抗癞皮病维生素泛酸（B3）抗皮肤角膜炎维生素生物素抗皮脂溢出维生素叶酸抗贫血维生素第六页，共四十二页，编辑于2023年，星期二（一）水溶性维生素及其相关辅酶维生素B1和TPP维生素B2与FAD、FMN维生素B5与辅酶I、辅酶II维生素B6与辅酶泛酸与辅酶A维生素B7——生物素叶酸与四氢叶酸维生素B12与辅酶B12维生素C共同特点﹡易溶于水，故易随尿液排出。﹡体内不易储存，必须经常从食物中摄取。第七页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素B1和TPP维生素B1又称硫胺素，存在于许多植物种子中，尤其是在谷物种子的外皮中，因而在未经研磨的大米和全麦粒制作的食物中，此种维生素的含量较丰富。体内活性形式为：焦磷酸硫胺素(TPP)功能：TPP是脱羧酶的辅酶，主要参与糖代谢中的α-酮酸的氧化脱羧。多食糖类食物消耗的维生素B1增加，需要补充。抗脚气病维生素、抗神经炎维生素第八页，共四十二页，编辑于2023年，星期二缺乏症：由于维生素B1与糖代谢有密切关系，所以当维生素B1缺乏时，体内TPP含量减少，从而使丙酮酸氧化脱羧作用发生障碍。缺乏时易患脚气病。硫胺素在糙米、油菜、猪肝、鱼、瘦肉中含量丰富。但生鱼中含有破坏B1的酶，咖啡、可可、茶等饮料也含有破坏B1的因子。湿性脚气病-腿部广泛性水肿脚气-脚藓第九页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素B2与FAD、FMN核黄素即维生素B2。化学结构中含有二甲基异咯嗪和核醇两部分。核黄素是黄素蛋白(FP)的辅基，体内有黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核酸(FAD)两种形式。功能：

FMN和FAD是体内一些氧化还原酶的辅酶，参与体内氧化还原反应，传递氢和电子。抗口舌炎维生素第十页，共四十二页，编辑于2023年，星期二FMNH2和FADH2为还原形式。缺乏症：缺乏维生素B2时，有口舌炎、唇炎、舌炎、眼角膜炎和眼球多呈血管等症状。主要从食物中摄取，如谷类、黄豆、猪肝、肉、蛋、奶等，也可由肠道细菌合成。冬季北方缺少阳光，植物合成V-B2也少，常出现口角炎。

雏鸡生长发育受阻第十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素B5与辅酶I、辅酶II烟酸又称为维生素B5或维生素PP，它包括烟酸和烟酰胺两种化合物。在体内，烟酸以烟酰胺态存在，维生素B5不受光、热、氧破坏，是最稳定的一种维生素。以玉米和高粱为主食容易缺乏维生素B5。已知的烟酰胺核苷酸类辅酶有两种。一个是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，简称NAD+

，又称为辅酶I；另一个是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，简称NADP+

，又称为辅酶Ⅱ。功能：传递H；作为多种脱氢酶的辅酶。其中辅酶I主要参与产能反应，在分解代谢中起作用；辅酶Ⅱ主要与还原性合成反应相联系，提供H，因此被称作还原力。NAD+和NADP+

是氧化形式，可接受一个质子和2个电子，转变为还原形式的NADH和DNDPH。

抗癞皮病维生素第十二页，共四十二页，编辑于2023年，星期二第十三页，共四十二页，编辑于2023年，星期二缺乏症：缺乏时出现癞皮病的症状猪---癞皮病(耳部、颈部、背部产生皮炎)皮炎第十四页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素B6与辅酶

吡哆醇又称维生素B6，VB6包含有吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺，还有它们的辅酶形式：磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺。抗皮肤炎维生素功能：作为转氨酶的辅酶和氨基酸脱羧酶的辅酶。所以，多食肉类，需补充维生素B6。肉、蛋、蔬菜、谷类中含量较多。新生婴儿易缺乏。第十五页，共四十二页，编辑于2023年，星期二泛酸与辅酶ACoA

泛酸又称为维生素B3

，是辅酶A和酰基载体蛋白的组成成分，它是乙酰化作用的辅酶。泛酸在碱性溶液中易水解。极少缺乏。

功能：

①辅酶A是酰基转移酶的辅酶，在代谢过程中作为酰基载体起传递酰基的作用，可充当多种酶的辅酶参加酰化反应及氧化脱羧等反应。

②4′-磷酸泛酰巯基乙胺可作为酰基载体蛋白（ACP）的辅基，参与脂肪酸合成代谢。

③辅酶A参与体内一些重要物质如乙酰胆碱、胆固醇、卟啉等的合成，并能调节血浆脂蛋白和胆固醇的含量。功能基：-SH故通常以HSCoA表示。抗皮肤角膜炎维生素第十六页，共四十二页，编辑于2023年，星期二ADP泛酸巯基乙胺S-C-RO第十七页，共四十二页，编辑于2023年，星期二缺乏症：人类未发现缺乏症动物：生长减慢或体重减轻

皮肤、粘膜及羽毛损伤神经系统紊乱胃肠道功能失调免疫功能受损等鹅步症第十八页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素B7——生物素生物素又称维生素B7，或维生素H。功能：是体内多种羧化酶的辅酶，催化体内CO2的固定及羧化反应。

广泛存在，一般不会缺乏。但是大量食用生鸡蛋清（存在抗生物素蛋白，加热后破坏）或长期口服抗生素药物，易引起生物素缺乏病。生物素抗皮脂溢出维生素第十九页，共四十二页，编辑于2023年，星期二猪:

后腿痉挛、足裂缝;皮炎(皮肤干燥、粗糙,并有棕色渗出物)。猪蹄裂

猪皮炎症---注意从肩部沿背及两侧蔓延的干燥鳞片状剥落的皮肤和形成的皮痂第二十页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素B12与辅酶B12

维生素B12，又称钴胺素，是一个抗恶性贫血的维生素，存在于肝、鱼、肉、蛋、奶中，植物中不含。维生素B12又是一些微生物的生长因素。功能：辅酶B12参与体内一碳基团的代谢，是传递甲基供体的辅酶辅酶B12作为变位酶的辅酶参加一些异构化反应：维生素B12对红细胞的成熟起重要作用，可能和维生素B12参与DNA和蛋白质的合成有关。缺乏症：缺乏时造成恶性贫血抗恶性贫血维生素第二十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期二第二十二页，共四十二页，编辑于2023年，星期二叶酸与四氢叶酸叶酸亦称蝶酰谷氨酸(PGA)或维生素B11，它的结构式如下：抗贫血维生素第二十三页，共四十二页，编辑于2023年，星期二功能：四氢叶酸作为一碳单位的载体，参与一碳单位的酶促转移；与核酸的合成有关。

四氢叶酸HH105叶酸容易缺乏，特别是孕妇。叶酸分布广泛。苯巴比妥及口服避孕药等药物干扰叶酸吸收与代谢。缺乏症：巨红细胞贫血：嘌呤和嘧啶合成受阻，核酸形成不足，使红细胞的生长停留在巨红细胞阶段.第二十四页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素C维生素C即抗坏血酸。人体不能合成维生素C。功能：是很强的还原剂，易被氧化，保护A、E及某些B族维生素免遭氧化。也可作为氧化还原载体

；抗坏血酸还参与氨基酸的羟化，胶原中脯氨酸和赖氨酸的羟化都需要抗坏血酸作为酶的辅因子。缺乏抗坏血酸会影响胶原合成及结缔组织功能，使毛细血管脆性增高，发生坏血病；肾上腺皮质激素的合成也需要VC参加羟化；VC可还原铁，促进其吸收。缺乏症：缺乏时造成坏血病。抗坏血病维生素第二十五页，共四十二页，编辑于2023年，星期二（二）脂溶性维生素及其相关辅酶维生素A维生素D维生素K维生素E共同特点:﹡均为非极性疏水的异戊二烯衍生物﹡不溶于水，溶于脂类及脂肪溶剂﹡在食物中与脂类共存，并随脂类一同吸收﹡吸收的脂溶性维生素在血液与脂蛋白及某些特殊结合蛋白特异结合而运输

第二十六页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素A维生素A已发现有A1和A2两种。A1存在于动物肝脏、血液和眼球的视网膜中，又称视黄醇；A2（3-脱氢视黄醇）只在淡水鱼中存在。A2比A1在化学结构上多有一个双键。功能：与视觉有关，作为视细胞感光物质视紫红质中的视黄醛损失的补充。缺乏症:夜盲症，干眼病，皮肤干。食用肝脏及绿色蔬菜可治疗。

抗眼干燥病维生素第二十七页，共四十二页，编辑于2023年，星期二

全反视黄醛

异构化

11-顺视黄醛维生素A(视黄醇)

氧化

弱光敏感蛋白—视紫红质（暗中合成，光中分解）视蛋白骨架视蛋白（暗）视蛋白（光）第二十八页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素D维生素D是由维生素D原经过紫外光激活后形成的。维生素D原是环戊烷多氢菲类化合物。维生素D原：生物体内含有可以转化为维生素D的类固醇物质，称为维生素D原。维生素D有多种，其中以维生素D2（钙化醇）和维生素D3（胆钙化醇）最为重要。

抗佝偻病维生素第二十九页，共四十二页，编辑于2023年，星期二UV自发转变维生素D3肝肾体内活性形式：1，25—维生素D3前维生素D37—脱氢胆固醇25—羟维生素D3（胆钙化醇）VD3（胆钙化醇）的生成维生素D2（麦角钙化醇）麦角甾醇VD2（钙化醇）的生成UV日光日光人和动物皮下含有植物性食物中含有第三十页，共四十二页，编辑于2023年，星期二功能：促进钙磷的吸收，维持正常的血钙水平和磷酸盐水平；促进骨骼和牙齿的生长发育。缺乏症：儿童——佝偻病成人——软骨病注意：使用维生素D时应先补充钙，大剂量使用会造成中毒，表现为血钙过高、骨破坏、异位钙化和动脉硬化等。鱼、蛋黄、奶油中含量高。海产鱼肝油中含量丰富。第三十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素K

维生素K是一类2-甲基-l,4-萘醌的衍生物，是一个和血液凝固有关的维生素。维生素K在绿色蔬菜中含量丰富，动物肠道微生物能够合成维生素K，初生婴儿会出现维生素K缺乏症。功能：参与凝血作用，促进凝血酶原合成；作为电子传递体系的一部分，参与氧化磷酸化过程。

天然存在的维生素K只有K1和K2两种，其余均为人工合成，共有70多种，常见的维生素K1、K2和K3的化学结构式如下：抗出血维生素第三十二页，共四十二页，编辑于2023年，星期二第三十三页，共四十二页，编辑于2023年，星期二维生素E维生素E也称生育酚，广泛分布于植物组织中，以蔬菜、麦胚、植物油的非皂化部分中含量较多。功能：极易氧化而保护其他物质不被氧化，故具有氧化作用。可来保护脂肪或维生素A使其不被氧化，是食品中常用的抗氧化剂。也是生物体内最重要的抗氧化剂和自由基清除剂。

还有保护巯基酶、抗衰老、抗肿瘤等作用。与生殖也有一定关系，缺乏易造成习惯性流产、肌肉萎缩。抗不育维生素第三十四页，共四十二页，编辑于2023年，星期二（三）其他辅酶辅酶Q硫辛酸不属于维生素的辅酶第三十五页，共四十二页，编辑于2023年，星期二硫辛酸硫辛酸是酵母及一些微生物的生长因素。功能：硫辛酸是丙酮酸脱氢酶系和α-酮戊二酸脱氢酶系的辅酶之一，起到传递氢和转移酰基的作用。第三十六页，共四十二页，编辑于2023年，星期二辅酶Q又称泛醌，广泛存在于线粒体中，与细胞呼吸链有关。功能：作为线粒体呼吸链氧化还原酶的辅酶而传递氢。第三十七页，共四十二页，编辑于2023年，星期二（四）人体获取维生素的途径1.主要由食物直接提供

维生素在动植物组织中广泛存在，绝大多数维生素直接来源于食物。少量来自以下途径：2.由肠道菌合成人体肠道菌能合成某些维生素，如VK、VB12、吡哆醛、泛酸、生物素和叶酸等，可补充机体不足。长期服用抗菌药物，使肠道菌受到抑制，可引起VK等缺乏。3.维生素原在体内转变能在体内直接转变成维生素的物质称为维生素原。植物食品不含维生素A，但含类胡萝卜素，可在小肠壁和肝脏氧化转变成维生素A。所以类胡萝卜素被称为维生素A原。4.体内部分合成

储存在皮下的7-脱氢胆固醇经紫外线照射，可转变成VD3。因此矿工要补照紫外线。人体还可利用色氨酸合成尼克酰胺，所以长期以玉米为主食的人由于色氨酸不足，容易发生糙皮病等尼克酰胺缺乏症。第三十八页，共四十二页，编辑于2023年，星期二（五）维生素在食品贮存和加工过程中的变化

一、贮存过程中维生素的损失

在贮存过程中，维生素会产生酶促降解、光促分解及氧化降解等。一般情况下，贮存温度愈高，水含量愈多，则维生素的损失也愈大。采用低温气调贮存，可有效减少维生素的损失。第三十九页，共四十二页，编辑于2023年，星期二二、加工过程中维生素的损失食品原料