【背景及概述】[1][2]
泛酸是B族维生素之一,又称遍多酸或维生素B3,因其广泛分布于动植物界而得名。现已知道至少有两种代谢活性型泛酸:辅酶A (coenzyme A,CoA) 和酰基载体蛋白 (Acylcarrierprotein,ACP)。游离的泛酸不稳定,以高度吸湿的、具有粘滞性的油状态存在,易被酸、碱和热破坏。溶于水、乙醚,不溶于苯和四氯化碳。纯品形式为泛酸钙,白色针状结晶。有右旋(d)和消旋(d1)两种形式。消旋形式约为d-泛酸钙生物学活性的1/2。右旋形式为泛酸的天然存在形式。泛酸钙溶于水和甘油,稍溶于乙醇,但不溶于乙醚。它在pH5~7之间最稳定。其溶液对热压不稳定。
泛酸是辅酶A的辅基。辅酶A是碳水化合物、脂肪和氨基酸代谢过程中许多可逆乙酰化反应的一个重要辅酶。乙酰辅酶A参与乙酰胆碱、乙酰氨基葡萄糖的合成及甾类化合物的生物合成。对脂肪酸、丙酮酸、α-酮戊二酸以及乙醛等具有氧化作用。丙二酸单酰辅酶A在脂肪酸的生物合成过程中起重要作用。脂酰辅酶A衍生物参与甘油三酯和磷脂的合成。因此,泛酸通过辅酶A在所有细胞代谢中发挥作用。泛酸广泛分布于各类食物中,同时肠道细菌也可以合成泛酸,故临床上尚未发现食物性泛酸缺乏病,但在治疗其他维生素缺乏病时,给予适量泛酸,可提高疗效。动物内脏(肝、肾、心)、棉籽粉、面粉和米糠都是富含泛酸的食品。由于食物中泛酸含量丰富,很少出现缺乏症,因此对泛酸生物学性质的研究工作进展相对缓慢。随着分子生物学的发展,寻找新型抗菌药物靶点的研究不断取得新进展,泛酸生物合成途径开始受到重视。
【功能】[3]
泛酸在体内转变成辅酶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。泛酸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,泛酸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。酸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,泛酸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。泛酸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。
【应用】[4]
1.营养价值
泛酸是人及许多动物、微生物必需的营养物质,泛酸或仆泛酸钙被广泛地用作食品或饲料的营养添加剂;1995 年至2002 年涉及到泛酸或仆泛酸钙作为食品或饲料营养添加剂的美国专利就至少有4条。据报道,泛酸与Vitamin B的利用具有相互促进作用,可能与叶酸、生物素也存在某种关联。泛酸可由人体内肠道细菌合成,加上每日膳食补充,人体通常不会缺乏,特别是作为世界上饮食范围最广泛的中国人。德国曾利用志愿者进行无泛酸饮食试验,试验数周后为防止危害发生被迫停止了试验。正常情况下,反当动物瘤胃亦可合成足够的泛酸,单胃动物虽能合成·但大肠的吸收能力有限,利用值得怀疑,故饲养猪和禽类时,多需额外补充-D 泛酸钙以免出现缺乏,
2.药用价值及其他用途
泛酸在临床上一直用于维生素B 缺乏症,周围神经炎、手术后肠梗阻、链霉素中毒及类风湿等;还可用于治疗斑秃、慢性炎症、抗痒和解决食欲不振,以及作为治疗肝紊乱、神经系统紊乱的营养食仆泛酸钙具有增强食品风味的功效,添加0.0 2% 于烧酒、威士忌酒中可增强风味,亦可缓冲咖啡因及糖精的苦味。蜂蜜中添加0.02 % 的泛酸钙可防止冬季。另外,D-泛酸钙工业生产中的派生品泛醇广泛运用一于化妆品领域中的洗发、护发、染发产品,可增强头发的营养与亮泽。
【生物合成】[3]
泛酸是由a-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b-Ala 和泛解酸生成泛酸。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、b-Ala或半胱氨酸的能力也将无法合成泛酸。虽然细胞膜对外源性泛酸无通透性,但是在泛酸透酶的帮助下可以将细胞外的泛酸转运到细胞内,因此高等动物可以直接利用体外已有的泛酸。此外自然界中,在动物的体液或细胞液中也含有泛酸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。