第三節(jié) 水溶性維生素

水溶性維生素在體內(nèi)無儲存，當(dāng)血中濃度超過腎閾值時，即從尿中排出。因此必須從膳食中不斷供應(yīng)，也少有中毒現(xiàn)象出現(xiàn)。水溶性維生素包括B族維生素和維生素C。B族維生素在體內(nèi)主要構(gòu)成輔酶的成分而參與物質(zhì)代謝。

一、維生素B1

（一）化學(xué)本質(zhì)及來源

維生素B1又稱抗腳氣病維生素。是由含硫的噻唑環(huán)和含氨基的嘧啶環(huán)所組成，故又稱為硫胺素。維生素B1主要存在于種子外皮及胚芽中，米糠、麥麩、黃豆、瘦肉等含量豐富。維生素B1耐熱，酸性溶液中穩(wěn)定，堿性條件中加熱破壞。維生素B1極易溶于水，故淘米時不宜多洗，以免損失維生素B1。

（二）生物化學(xué)功用及缺乏癥

維生素B1在小腸吸收后，經(jīng)血液運至肝，轉(zhuǎn)變?yōu)榻沽姿崃虬匪兀═PP）, TPP是維生素B1在體內(nèi)的活性形式。

1.TPP是α-酮酸氧化脫羧酶系的輔酶 α-酮酸脫氫酶復(fù)合體催化α-酮酸的氧化脫羧反應(yīng)，如丙酮酸和α-酮戊二酸的氧化脫羧反應(yīng)，該反應(yīng)是糖徹底氧化供能的關(guān)鍵步驟。在正常情況下，神經(jīng)組織所需能量主要靠糖氧化供給。當(dāng)維生素B1缺乏時，體內(nèi)TPP含量減少，α-酮酸氧化脫羧反應(yīng)受阻，導(dǎo)致體內(nèi)能量供應(yīng)不足，尤其是神經(jīng)組織能量供應(yīng)受到影響，并伴有丙酮酸、乳酸在神經(jīng)組織堆積，可出現(xiàn)神經(jīng)肌肉興奮性異常和心肌代謝功能紊亂，表現(xiàn)為多發(fā)性神經(jīng)炎，典型的缺乏病為腳氣病。

2．抑制膽堿酯酶的活性 維生素B1還可抑制膽堿酯酶的活性，減少乙酰膽堿的水解。乙酰膽堿是神經(jīng)傳導(dǎo)遞質(zhì)，當(dāng)維生素B1缺乏時，由于膽堿酯酶活性增強，乙酰膽堿水解加速，使神經(jīng)正常傳導(dǎo)受到影響，致胃腸蠕動緩慢，消化液分泌減少，引起食欲不振、消化不良等消化功能障礙。

二、維生素B2

（一）化學(xué)本質(zhì)及來源

維生素B2又稱核黃素，是核醇和6,7-二甲基異咯嗪的縮合物。核黃素的異咯嗪環(huán)上N1和N10之間有兩個活潑的雙鍵，可反復(fù)接受或釋放氫，具有可逆的氧化還原性質(zhì)。維生素B2耐熱，在酸性環(huán)境中較為穩(wěn)定，在堿性溶液不耐熱，對光極為敏感，所以在烹調(diào)食物時不宜加堿。維生素B2廣泛存在于動物性和植物性食物中，以肝、腎、心、乳、蛋黃和豆類中含量較多。

（二）生物化學(xué)功用及缺乏癥

維生素B2進(jìn)入人體后轉(zhuǎn)變成黃素單核苷酸（FMN）和黃素腺嘌呤二核苷酸（FAD）。FMN和FAD是核黃素的活性形式，是黃酶的輔基，在體內(nèi)生物氧化過程中起遞氫作用。

當(dāng)維生素B2缺乏時，常見癥狀是瞼緣炎、唇炎、口角炎、舌炎和陰囊炎等。維生素B2缺乏常與其他B族維生素缺乏癥同時發(fā)生。

三、維生素PP

（一）化學(xué)本質(zhì)及來源

維生素PP又稱抗癩皮病維生素，是吡啶的衍生物。它包括尼克酸（又稱煙酸）和尼克酰胺（又稱煙酰胺）兩種，在體內(nèi)尼克酸很容易轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩锘钚缘哪峥缩０?。維生素PP性質(zhì)穩(wěn)定，不易被酸、堿和加熱破壞。維生素PP存在于多種食物中，以酵母、花生、豆類和瘦肉中含量豐富。肝可利用色氨酸合成尼克酸，但其含量甚微，仍需由食物供給。

（二）生物化學(xué)功用及缺乏癥

在體內(nèi)，尼克酰胺與核糖、磷酸、腺嘌呤組成尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）和尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）, NAD+或NADP+是多種不需氧脫氫酶的輔酶，在生物氧化過程中起傳遞氫的作用。

缺乏維生素PP時，體內(nèi)NAD+、NADP+含量降低，代謝物不能進(jìn)行正常氧化，引起代謝障礙，所以易患癩皮病，表現(xiàn)為皮膚暴露部位出現(xiàn)對稱性皮炎、胃腸炎及神經(jīng)炎，嚴(yán)重者可出現(xiàn)癡呆。以玉米為主食的地區(qū)易患維生素PP缺乏癥，因為玉米中色氨酸含量貧乏。

四、維生素B6

（一）化學(xué)本質(zhì)及來源

維生素B6是吡啶的衍生物，包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺。在體內(nèi)吡哆醇可以轉(zhuǎn)變?yōu)檫炼呷┖瓦炼甙?。維生素B6在酸中較為穩(wěn)定，但易為堿破壞，中性環(huán)境中易被光破壞。高溫下可迅速被破壞。維生素B6在動植物中分布廣泛，蛋黃、魚類、肉類、乳汁、豆類、谷類、種子外皮及綠葉蔬菜中含量豐富。

（二）生物化學(xué)功用及缺乏癥

維生素B6在體內(nèi)經(jīng)磷酸化生成磷酸吡哆醛及磷酸吡哆胺，二者是轉(zhuǎn)氨酶的輔酶，在氨基酸代謝中起傳遞氨基的作用。

磷酸吡哆醛還是某些氨基酸脫羧酶的輔酶，可促進(jìn)谷氨酸脫羧生成γ-氨基丁酸。后者對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用，臨床上常用維生素B6治療嬰兒驚厥和妊娠嘔吐。

磷酸吡哆醛是ALA合酶的輔酶，ALA合酶是血紅素合成的限速酶，缺乏維生素B6可引起小紅細(xì)胞性貧血。

因異煙肼易與吡哆醛結(jié)合成異煙腙而從尿中排出，導(dǎo)致維生素B6缺乏，故長期服用異煙肼進(jìn)行抗結(jié)核治療時，還應(yīng)加服維生素B6。

五、生物素

（一）化學(xué)本質(zhì)及來源

生物素是由噻吩和尿素相結(jié)合的駢環(huán)并帶有戊酸側(cè)鏈的化合物。耐酸而不耐堿，常溫穩(wěn)定，高溫和氧化劑可使其失活。生物素在動植物界廣泛存在，肝、腎、牛奶、蛋黃和酵母中含量最豐富，其次為菜花、堅果和豆類。人腸道細(xì)菌也能合成生物素，故很少出現(xiàn)缺乏癥。

（二）生物化學(xué)功用及缺乏癥

生物素是體內(nèi)多種羧化酶的輔酶。在羧化反應(yīng)中，生物素可與CO2結(jié)合，起著CO2載體的作用。

生物素對某些微生物如酵母菌、細(xì)菌等的生長有強烈的促進(jìn)作用。

生雞蛋清中含有一種抗生物素蛋白，它能與生物素結(jié)合成為一種穩(wěn)定、無活性并難以吸收的化合物，如大量食用生雞蛋，可導(dǎo)致人體生物素缺乏癥。主要表現(xiàn)為疲乏、惡心、食欲不振、皮炎及脫屑性紅皮病。

六、泛酸

（一）化學(xué)本質(zhì)及來源

泛酸又稱遍多酸，因廣泛存在于生物界而得名。肉、蛋、奶、魚類和谷物，均含有一定量的泛酸。泛酸在中性溶液中對熱、氧化劑和還原劑穩(wěn)定，但易被酸堿破壞。

（二）生物化學(xué)功用及缺乏癥

人體內(nèi)的泛酸，與巰基乙胺和3′-磷酸腺苷5′-焦磷酸結(jié)合，組成輔酶A（CoA-SH）。輔酶A是酰基轉(zhuǎn)移酶的輔酶，起轉(zhuǎn)移?；淖饔?。

泛酸在體內(nèi)廣泛參與糖、脂類和蛋白質(zhì)代謝及肝的生物轉(zhuǎn)化作用。

食物中富含泛酸，一般很少有泛酸缺乏癥。但在治療其他B族維生素缺乏癥時，同時給予適量的泛酸?？商岣忒熜?。

七、葉酸

（一）化學(xué)本質(zhì)及來源

葉酸又稱碟酰谷氨酸，由蝶呤啶、對氨基苯甲酸和谷氨酸結(jié)合而成。由于在植物的綠葉中含量豐富，故名葉酸。在酸性溶液中不穩(wěn)定，在中性及堿性溶液中耐熱，對光照敏感。葉酸主要存在于新鮮綠葉蔬菜、肝、腎和酵母中，其次為乳類、肉類和魚類。

（二）生物化學(xué)功用及缺乏癥

葉酸進(jìn)入人體后，在小腸、肝或組織中被二氫葉酸還原酶還原為二氫葉酸（FH2），再進(jìn)一步還原生成四氫葉酸（FH4）。FH4是葉酸的活性形式，是一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶。作為一碳單位的載體參與體內(nèi)多種物質(zhì)，如膽堿、蛋氨酸、嘌呤和胸腺嘧啶脫氧核苷酸的合成。當(dāng)葉酸缺乏時，DNA合成受到抑制，骨髓幼紅細(xì)胞中DNA合成減少，紅細(xì)胞分裂速度降低，細(xì)胞體積增大，細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)疏松，造成巨幼紅細(xì)胞性貧血。

慢性酒精中毒時和抑制二氫葉酸還原酶的藥物（如甲氨喋呤，甲氧芐氨嘧啶和干擾葉酸吸收的藥物如某些抗驚厥藥，口服避孕藥）都能降低葉酸的血漿濃度，引起葉酸缺乏。還有在妊娠哺乳期間，都可導(dǎo)致體內(nèi)葉酸需求增多，應(yīng)適當(dāng)補充葉酸。

八、維生素B12

（一）化學(xué)本質(zhì)及來源

維生素B12又稱鈷胺素，是唯一含金屬元素（鈷）的維生素。植物中幾乎完全找不到維生素B12，主要來源于動物性食物，以肝中含量最豐富。雖屬B族維生素，卻能貯藏在肝臟，用盡貯藏量后，經(jīng)過半年以上才會出現(xiàn)缺乏癥狀。人體維生素B12需要量極少，只要正常飲食，就不會缺乏。臨床上內(nèi)因子和胃酸缺乏的病人，可導(dǎo)致維生素B12缺乏。少數(shù)吸收不良的人及素食者也須特別注意維生素B12缺乏。

（二）生物化學(xué)功用及缺乏癥

維生素B12以甲基鈷胺素（CH3-B12）的形式作為轉(zhuǎn)甲基酶的輔酶，參與甲基的形成和轉(zhuǎn)移。N5-甲基四氫葉酸是甲基的供應(yīng)者，當(dāng)轉(zhuǎn)甲基酶的酶蛋白與鈷胺素結(jié)合后，N5-甲基四氫葉酸即將其甲基轉(zhuǎn)移給鈷胺素，生成的甲基鈷胺素將同型半胱氨酸甲基化生成蛋氨酸，四氫葉酸即釋出。可見，維生素可B12提高四氫葉酸的利用率。當(dāng)維生素B12缺乏時，一方面不利于蛋氨酸的生成，而同型半胱氨酸堆積可造成同型半胱氨酸尿癥。另一方面轉(zhuǎn)甲基反應(yīng)受阻，N5-甲基四氫葉酸堆積，使四氫葉酸的利用率降低，從而引起巨幼紅細(xì)胞性貧血。

5′-脫氧腺苷鈷胺素是L-甲基丙二酰CoA變位酶的輔酶。該酶催化L-甲基丙二酰CoA變?yōu)殓牾oA。當(dāng)維生素B12缺乏時，L-甲基丙二酸單酰輔酶A堆積，而后者結(jié)構(gòu)又與體內(nèi)脂肪酸合成的中間產(chǎn)物丙二酸單酰輔酶A相似，因而可以干擾體內(nèi)脂肪酸的正常合成。脂肪酸合成的異常使神經(jīng)髓鞘質(zhì)變性退化。故缺乏維生素B12時，常有神經(jīng)疾患。

九、維生素C

（一）化學(xué)本質(zhì)及來源

維生素C又稱抗壞血酸，是含有6個碳原子的多羥酸性化合物。其分子中C2及C3位上的烯醇式羥基容易釋出H +，而具有酸性。這種特殊的烯醇式結(jié)構(gòu)也使它容易釋放氫原子，并使許多物質(zhì)還原，故維生素C屬于較強的還原劑。維生素C為無色片狀結(jié)晶，有酸味。容易為加熱或氧化劑所破壞，在pH值低于5.5的酸性環(huán)境下較穩(wěn)定。維生素C廣泛存在于新鮮蔬菜、水果中，尤以番茄、青椒、柑橘、鮮棗中含量豐富。植物組織中含有抗壞血酸氧化酶，能將維生素C氧化成無活性的二酮古洛糖酸，故新鮮水果存放過久，維生素便遭破壞。

（二）生物化學(xué)功用及缺乏癥

1．促進(jìn)膠原蛋白的合成 維生素C是膠原脯氨酸羥化酶和膠原賴氨酸羥化酶的輔助因子。膠原是體內(nèi)結(jié)締組織、骨、血管、韌帶等的重要組成成分。當(dāng)維生素C缺乏，可引起毛細(xì)血管脆性增加、牙齒易松動、易骨折及傷口不易愈合等。

2．參與膽固醇的代謝 維生素C是催化膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)?α-羥膽固醇反應(yīng)的7α-羥化酶的輔酶，促進(jìn)膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼徇M(jìn)行排泄。

3．保護巰基作用 它能使巰基酶的—SH維持還原狀態(tài)，使之不被氧化，以保持酶的活性。鉛等重金屬離子能與巰基酶的—SH結(jié)合，使其失活以致代謝障礙而中毒。維生素C可使氧化型谷胱甘肽還原為還原型谷胱甘肽，還原型谷胱甘肽可與鉛、砷等重金屬離子結(jié)合排出體外，故維生素C具有解毒功能。維生素C的抗氧化作用還可以抵御自由基對細(xì)胞的傷害，保護細(xì)胞膜的正常功能。

4．改善鐵和葉酸的利用 維生素C能使難以吸收利用的三價鐵還原成二價鐵，促進(jìn)腸道對鐵的吸收，提高鐵的利用率，有助于治療缺鐵性貧血。維生素C還能促進(jìn)葉酸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩砘钚缘乃臍淙~酸。

5．增強肌體對外界環(huán)境的抗應(yīng)激能力和免疫力 人體受到異常的刺激，如劇痛、寒冷、缺氧、精神強刺激，會引發(fā)抵御異常刺激的緊張狀態(tài)。該狀態(tài)伴有交感神經(jīng)興奮、腎上腺髓質(zhì)和皮質(zhì)激素分泌增多。腎上腺髓質(zhì)所分泌的腎上腺素和去甲腎上腺素是由酪氨酸轉(zhuǎn)化而來，在此過程需要維生素C的參與。維生素C可增強中性粒細(xì)胞的趨化性和變形能力，提高殺菌能力。

復(fù)習(xí)思考題

1．何謂維生素？如何進(jìn)行分類？每類包括哪些維生素？在酶促反應(yīng)中有何功能？

2．試述患維生素缺乏癥的主要原因。

（沈紅元）