生物素

提出生物素化学结构的美国科学家duVigneaud

生物素(biotin)又名维生素H、辅酶R等。生物素的发现历经了40余年。年，wildiers发现有一种有机物质是酵母tg长所必需的，他称这种物质为“生物活素”。和年，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。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”。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”。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，他将此种物质命名为维生素H。年，Gyorgy及其同事实验证实，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。年，duVigneaud等提出了生物素的化学结构，年被人工合成。现已明确，生蛋清所造成的大鼠损害，系因生蛋清中的一种糖蛋白，即抗生物素蛋白所致，它能与生物素高度特异结合，阻止肠道对生物素的吸收，从而引起体内生物素缺乏。

理化性质和体内分布

生物素由一个脲基环和一个带有戊酸侧链的噻吩环组成。现已知有8种异构体，天然存在的α—生物素，并目有生物活性。生物素为无色的针状结晶，极易溶于热水，微溶于冷水，能溶于乙醇，但不溶于有机溶剂。对热稳定，一般烹调损失不大，强酸、强碱和氧化剂可使其破坏，紫外线也可使其逐渐破坏。

体内生物素主要储存在肝脏，其浓度为～纳克／克。血中含量较低，有人测定，成人全血浓度约为26纳克／分升，婴儿32纳克／分升，分娩妇女为42纳克／分升，而非孕妇可达59纳克／分升。

生理功能

生物素的主要功能是在脱羧-羧化反应和脱氨反应中起辅酶作用，可以把C02由一种化合物转移到另一种化合物上，从而使一种化合物转变为另一种化合物。

目前已知，体内至少有4种羧化酶依赖生物素作辅基，它们是乙酰辅酶A羧化酶、丙酮酸羧化酶、丙酰辅酶A羧化酶和甲基巴豆酰辅酶A羧化酶。

乙酰辅酶A羧化酶涉及脂肪酸的合成。它催化碳酸氢盐掺人到乙酰辅酶A，形成丙二酰辅酶A，后者是脂肪酸合成酶的底物。丙酮酸羧化酶催化碳酸氢盐与丙酮酸结合，形成草酰乙酸，后者是三羧酸循环和糖异生的中间体。在肝肾中，草酰乙酸能转变为葡萄糖。丙酮酸羧化酶的活性降低，可引起乳酸血症。丙酰辅酶A羧化酶催化碳酸氢盐与丙酰辅酶A结合形成甲基丙二酰辅酶A，后者能异构化为琥珀酰辅酶A进入三羧酸循环，也可进入糖异生途径产生葡萄糖。甲基巴豆酰辅酶A羧化酶是亮氨酸降解为3-甲基戊烯二酰并进一步形成乙酰辅酶A和乙酰乙酸所必需的酶。如果此酶活性降低，3-甲基巴豆酰辅酶A可经其他途径形成3-羟异戊酸和3-甲基巴豆酰甘氨酸。检测血和尿中这二种产物，可了解甲基巴豆酰辅酶A羧化酶的活性。

除上述作用外，药理剂量的生物素还可降低I型糖尿病人的血糖水平，改善实验大鼠的葡萄糖耐量，降低胰岛素抗性。生物素还能维护实验动物的各种免疫细胞的正常功能，如T和B淋巴细胞的分化、免疫应答的传导和细胞毒性的T-细胞响应等。还有报告指出，生物素对体外培养的心、肝、肾、小脑和结肠细胞的尿苷酸环化酶有激活作用，可增加细胞内磷酸尿苷的浓度，增加RNA聚合酶II的活性。

参考摄入量

由于肠道细菌可合成生物素，因此不易准确确定生物素的需要量。中国营养学会提出的我国居民的膳食生物素参考摄入量，见下表。

膳食生物素参考摄入量年龄参考摄入量(毫克/每日)0~50.5~61~84~~~~~30孕妇30乳母35

过量危害与毒性

生物素的毒性很低，至今尚未见生物素毒性反应的报告。临床上口服毫克／每日或静脉注射20毫克／每日生物素治疗先天性生物素代谢异常及获得性生物素缺乏的病人，未见毒性反应。怀孕9个月的妇女给予10毫克／每日生物素，未见对母亲和婴儿有不利影响。

缺乏症表现

生物素缺乏症主要见于长期生食鸡蛋者。如果膳食缺乏生物素，同时大量给予磺胺类药等抗生素，或长期使用全静脉营养而忽略在输液中加入生物素，也可发生生物素缺乏症。

生物素缺乏症表现以皮肤症状为主，可见毛发变细、失去光泽、皮肤干燥、鳞片状皮炎、红色皮疹，严重者的皮疹可延伸到眼睛、鼻子和嘴周围。此外，伴有食欲减退、恶心、呕吐、舌乳头萎缩、黏膜变灰、麻木、精神沮丧、疲乏、肌痛、高胆固醇血症及脑电图异常等。

这些症状多数发生在生物素缺乏10周后。在6个月以下婴儿，可出现脂溢性皮炎。

食物来源

生物素广泛存在于天然食物中。干酪、肝、。肾、大豆粉中含量最为丰富，其次为蛋类、菜花、菠菜、全麦粉等，在精制谷类、多数水果中含量较少。常见食物中生物素含量可参见下表。

常见食物中生物素含量(微克/克)

食物含量食物含量啤酒酵母菜花17煨鸡肝生蘑菇16牛肝豌豆9干酪82小麦粉9大豆粉70菠菜7米糠60生甜玉米6麦麸57鲜草莓4炸小牛肝53甘薯4生鸡蛋黄52番茄4炸羊肝41西瓜4生羊肾37胡萝卜3炒花生仁(带皮)34全脂牛乳3生猪肾32柑橘2鸡蛋22.5鲜桃2麦芽22葡萄2杏仁18芦笋尖2

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