维生素B5又叫泛酸,是一种
水溶性维生素,化学式为C9H17NO5,因广泛存在于动植物中而得“泛酸”之名。由于所有的食物都含有维生素B5,所以几乎不存在缺乏问题。
性质与功能
性质
维生素B5的化学式为C9H17NO5,有旋光性,仅D型([α]=+37.5°)有生物活性。消旋维生素B5具有吸湿性和静电吸附性;纯游离维生素B5是一种淡黄色粘稠的油状物,具酸性,易溶于水和乙醇,不溶于苯和氯仿。维生素B5在酸、碱、光及热等条件下都不稳定。
维生素B5几乎存在于所有的活细胞中,在原核生物、真菌、霉菌和植物的细胞内可以通过酶促反应合成。生物体还可以通过依赖Na+的多维生素转运体(SMVT,又称泛酸透酶)将维生素B5转运到细胞内。
功能
维生素B5在体内转变成辅酶A(CoA)或
酰基载体蛋白(ACP)参与脂肪酸代谢反应。CoA是生物体内70多种酶的辅助因子(约占总酶量的4%),细菌还需要CoA来构建细胞壁。在新陈代谢中CoA主要发挥酰基载体的功能,参与糖、脂肪、蛋白质和能量代谢,还可以通过修饰蛋白质来影响蛋白质的定位、稳定性和活性。CoA为生物体提供了90%的能量。
维生素B5是脂肪酸合成类固醇所必需的物质;也可参与类固醇紫质、褪黑激素和亚铁血红素的合成;还是体内柠檬酸循环、胆碱乙酰化、合成抗体等代谢所必需的中间物。因此,维生素B5在体内可作用于正常的上皮器官如神经、肾上腺、消化道及皮肤,提高动物对病原体的抵抗力。维生素B5也可以增加
谷胱甘肽的生物合成从而减缓细胞凋亡和损伤。实验证明,维生素B5会对遭受
脂质过氧化损伤的细胞和大鼠具有很好的保护作用。
泛酰巯基乙胺可以降低胆固醇和
甘油三酯的浓度。维生素B5及其衍生物还可以减轻抗生素等药物引起的毒副作用,参与多种营养成分的吸收和利用。
发现历史
1933年泛酸已经被发现是酵母的生长因素,为R.J.Williams等从某种生物活素(bios)中分离出来的。泛酸被认为可治愈鸡的皮炎,故亦称抗鸡糙皮病维生素、细菌增殖因子、滤液因子(filtratefactor)。泛酸首先由科学家威来母氏从肝脏中分离提取成功,在1940年人工合成成功。1950年证明泛酸是辅酶A的一个组成部分。
人体需求
人类对泛酸的需要量,随着每天所承受的压力大小而异。
1、成人建议摄取量是4-7毫克;
2、怀孕妇女建议每日摄入量为5-9毫克;
3、哺乳期女性每日建议摄取量为5-9毫克。
泛酸的生物合成
生物合成途径
维生素B5是由α-酮异戊酸和
L-天冬氨酸两种物质经过四步酶促反应生成。最后在泛酸合成酶的催化下由ATP提供能量连接β-Ala和泛解酸生成维生素B5。利用E.coli泛酸缺陷型菌株证明了泛酸的生物合成途径是L-Val生物合成的分支。因此如果微生物失去合成L-Val、β-Ala或
半胱氨酸的能力也将无法合成维生素B5。
虽然细胞膜对外源性维生素B5无通透性,但是在泛酸透酶的帮助下可以将细胞外的维生素B5转运到细胞内,因此高等动物可以直接利用体外已有的维生素B5。此外自然界中,在动物的体液或细胞液中也含有维生素B5的高级同系物被称为“高泛酸”。它是由泛解酸和4-氨基丁酸生成的,
4-氨基丁酸主要是在Glu脱羧酶(EC 4.1.115)催化作用下由L-Glu脱羧生成。
生物合成酶系
泛酸在肠内被吸收进入人体后,经磷酸化并获得巯基乙胺而生成4-磷酸泛酰巯基乙胺。4-磷酸泛酰巯基乙胺是辅酶A(CoA)及酰基载体蛋白(ACP)的组成部分,所以CoA及ACP为泛酸在体内的活性型。
食物来源
维生素B5在食物中几乎无所不在,它以游离或结合形式存在于所有动物和植物细胞中。其中,富含维生素B5的食物有动物内脏、牛肉、猪肉、未经精加工的谷类、豆类、坚果、啤酒酵母、蜂王浆、蘑菇、绿叶蔬菜等。
吸收机制
有机体在不断进化过程中产生了主动积累泛酸的内在机制,依靠一种广泛存在于机体中的Na+依赖转运体转运泛酸进入细胞。该转运体为泛酸、硫辛酸、生物素所共享,但亲合性依次降低;被称为Na+依赖的多维生素转运体。该转运体可能属于Na+依赖的葡萄糖载体家族成员。具有种间相似性,由膜内负电位活化,每转运一个泛酸需要两个Na+协同。
盈缺影响
人体内缺乏维生素B5最明显的特征就是会出现四肢神经疼综合征,这种病症主要表现为脚趾麻木,脚有烧灼性疼痛感,走路摇晃不定。
分析方法
维生素B5的分析方法包括微生物法、实验动物法、
放射免疫法以及化学法。分析材料的复杂性、多样性阻碍了化学法的发展。雏鸡生长法被广泛用于测定结合形式和游离形式的维生素B5。放免法以及白动荧光分析技术已成功地用于维生素B5测定。
维生素B5的微生物法测定法使用较广泛,但测定前必须使维生素B5从辅酶形式中游离出来。由于方法不得当,过去用徽生物法测定的饲料中维生素B5含量的数值普遍偏低。使维生素B5从结合形式中游离出来的方法包括:
(1)用肠磷酸酶裂解磷酸键
(2)用鸽子或鸡肝脏中的酶裂解琉基乙胺和泛酸之间的化学键。
不能用水解法释放游离维生素B5,这将导致维生素的破坏。许多微生物可以用来测定维生素B5,其中胚芽乳杆菌(阿拉伯糖乳酸杆菌)应用最广泛。