維生素B5
維生素B5又稱泛酸,是一種水溶性維生素,化學式為C9H17NO5,廣泛存在于動植物體內(nèi)“泛酸”之名。由于所有食物都含有泛酸鈣,所以幾乎不存在短缺問題。
泛酸鈣在食品工業(yè)中可以作為著色劑,每公斤肉添加05.01~0.022g可以讓肉色變好。亦用于面包、糕點、乳制品作為食品強化劑。在飼料工業(yè)中用作維生素添加劑,添加到家禽中、豬、幼齡反芻動物、魚類等的飼料中。在化妝品中,它可以保護和改善粗糙的皮膚。
功能性質(zhì) 編輯本段
性質(zhì)
泛酸鈣的化學式為C9H17NO5,具有旋光性,僅為d型(α]=+37.5°)有生物活性。外消旋泛酸鈣具有吸濕性和靜電吸附性;純游離泛酸鈣是一種黃色粘稠油,呈酸性,溶于水和乙醇,不溶于苯和氯仿。維生素B5在酸、堿、它在光和熱的條件下不穩(wěn)定。
泛酸鈣存在于原核生物的幾乎所有活細胞中、真菌、霉菌和植物可以通過細胞中的酶促反應來合成。生物體也可以通過鈉依賴性多種維生素轉(zhuǎn)運蛋白(SMVT,也稱為泛酸通透酶)將泛酸鈣轉(zhuǎn)運到細胞中。
功能
泛酸鈣在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為輔酶a(CoA)或酰基載體蛋白(ACP)參與脂肪酸代謝反應。CoA 是生物體內(nèi)70多種酶的輔助因子(約占總酶量的4%細菌也需要CoA 來構建細胞壁。在代謝中,CoA 主要起酰基載體的作用,參與糖類、脂肪、蛋白質(zhì)和能量代謝也可以通過修飾蛋白質(zhì)來影響蛋白質(zhì)的定位、穩(wěn)定性和活性。CoA 為生物體提供90的%能量 。
泛酸鈣是從脂肪酸合成類固醇的必需物質(zhì);也可以參與類固醇紫精、褪黑激素和血紅素的合成;或者體內(nèi)的檸檬酸循環(huán)、膽堿乙酰化、新陳代謝所必需的中間產(chǎn)物,如合成抗體。所以泛酸鈣在體內(nèi)可以作用于神經(jīng)等正常的上皮器官、腎上腺、消化道和皮膚,提高動物對病原體的抵抗力。泛酸鈣還可以增加谷胱甘肽的生物合成,從而減緩細胞凋亡和損傷。實驗表明,維生素B5對脂質(zhì)過氧化損傷的細胞和大鼠具有良好的保護作用。泛酰甲胺可以降低膽固醇和甘油三酯的濃度。泛酸鈣及其衍生物還能減少抗生素等藥物引起的副作用,參與多種營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用。
生物合成 編輯本段
生物合成途徑
泛酸鈣由α組成-酮異戊酸和L-天冬氨酸是通過四步酶促反應產(chǎn)生的。最后,ATP 在泛酸合酶的催化下提供能量連接β-Ala 和泛酸形成泛酸鈣。利用E.泛酸缺陷型菌株 大腸桿菌證明了泛酸的生物合成途徑是l-Val 生物合成分支。因此,如果微生物失去了l-Val、β-Ala或半胱氨酸將不能合成泛酸鈣。
雖然細胞膜對外源泛酸鈣是不滲透的,但細胞外的泛酸鈣可以借助泛酸酶轉(zhuǎn)運到細胞內(nèi),因此高等動物可以在體外直接利用已有的泛酸鈣。此外,在自然界中, 還含有動物體液或細胞液中泛酸鈣的高等同系物,稱為“高泛酸”它由泛酸和4- 由氨基丁酸產(chǎn)生,4-氨基丁酸主要存在于谷氨酸脫羧酶中(EC 4.1.115)催化作用下由L-Glu脫羧生成。
生物合成酶系
1.酮泛酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶(EC 2.1.2.11) 酮泛酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶(PanB)它是PanB基因和催化底物α的表達產(chǎn)物- 酮異戊酸加一個甲基形成酮泛解酸,反應過程可逆。
2.酮泛解酸還原酶(EC 1.1.1.169)酮泛解酸還原酶(PanE)它是PanE 基因的表達產(chǎn)物,在NADPH 的幫助下將酮泛酸還原為泛酸。
3.L-天冬氨酸-α-脫羧酶(EC 4.1.1.11)L-天冬氨酸-α- 脫羧酶(PanD)它是PanD 基因的表達產(chǎn)物,催化l-Asp的α羧基形成β-Ala。
4.泛酸合成酶(EC 6.3.2.1)泛酸合成酶(PanC)是泛酸鈣生物合成途徑中最后一個關鍵酶panC 基因的表達產(chǎn)物,催化泛酸和β-Ala 結合形成泛酸鈣。
泛酸在腸道被吸收進入人體,然后磷酸化得到巰基乙胺生成4-磷酸泛酰甲胺。4-磷酸泛酰甲胺是輔酶a(CoA)及酰基載體蛋白(ACP)CoA和ACP是體內(nèi)泛酸的活性形式。
食物來源 編輯本段
泛酸鈣幾乎普遍存在于食物中,它以游離或結合的形式存在于所有的動物和植物細胞中。其中,富含泛酸鈣的食物包括動物內(nèi)臟、牛肉、豬肉、未精制的谷物、豆類、堅果、啤酒酵母、蜂王漿、蘑菇、綠葉蔬菜等。
吸收機制 編輯本段
生物在不斷進化的過程中,具有主動積累泛酸的內(nèi)在機制,依靠體內(nèi)廣泛存在的一種鈉依賴性轉(zhuǎn)運蛋白將泛酸轉(zhuǎn)運到細胞內(nèi)。該轉(zhuǎn)運體為泛酸、硫辛酸、生物素是共享的,但親和力依次降低;稱為鈉依賴性多種維生素轉(zhuǎn)運蛋白。這種轉(zhuǎn)運蛋白可能屬于鈉依賴性葡萄糖載體家族。由于種間的相似性,它被膜中的負電位激活,泛酸的每次轉(zhuǎn)運需要兩次Na合作。
盈缺影響 編輯本段
人體缺乏泛酸鈣最明顯的特征就是會出現(xiàn)四肢神經(jīng)疼痛綜合征,主要表現(xiàn)為腳趾麻木,腳灼痛,走路不穩(wěn)。
分析方法 編輯本段
泛酸鈣 分析方法包括微生物法、實臉動物法、放射免疫測定和化學方法。分析材料的復雜性、多樣性阻礙了化學法的發(fā)展。小雞生長法被廣泛用于測定結合態(tài)和游離態(tài)泛酸鈣。放射免疫分析和白光熒光分析技術已成功應用于泛酸鈣的測定。
泛酸鈣 微生物法被廣泛使用,但泛酸鈣在測定前必須從輔酶形式中釋放出來。由于方法不當,過去用惠生物法測定飼料中泛酸鈣含量的數(shù)值普遍偏低。從結合形式中分離泛酸鈣的方法包括: (1) 用腸磷酸酶切割磷酸鍵,(2) 通過來自鴿子或雞肝的酶裂解磺乙胺和泛酸之間的化學鍵。游離的泛酸鈣不能水解釋放出來,會導致維生素的破壞。許多微生物可以用來測定泛酸鈣,其中包括胚芽乳桿菌(阿拉伯糖乳桿菌)應用最廣泛。
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