【健康探理】生物素一一维生素B7
2018/2/2 17:02:02 健康探理
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导读：本篇文章《生物素一一维生素B7》约3300字。
本文通过对于生物素的重要性介绍、稳定性、利用度、代谢功能、缺失综合症和对人类的影响进行介绍。
生物素一一维生素B7
实验室里的科学家把谷物纯化到最后的时候，最终的溶液也从小烧杯里蒸发掉了，就什么东西也没有了。但是这些溶液对于丙酸菌却具有极大的促进生长的作用。现在我们知道这个起作用的成分就是生物素,也称为维生素B7，是所有维生素中效用最高的组分之一。
生物素是化合物六氢2氧-1H噻吩并[3,4-d]咪唑-4戊酸的俗称。
生物素在代谢中的功能是羧化酶的辅酶,噻吩环的2位碳(C2)通过酰胺键与多肽上的赖氨酸残基的氨基结合。生物素是机体重要的代谢反应一一羧化反应的辅酶成分。
动物缺乏生物素的主要表现是皮肤损伤。
生物素的重要性
生物素是在科学家寻找预防蛋清损伤( egg white injury)的营养因子的动物实验中被发现的。有趣的是，虽然蛋黄的生物素含量特别高，但是吃生鸡蛋的人却可能患上生物素缺乏症。这是因为生蛋清含有一种化学物质叫做“抗生物素蛋白＂，它不允许身体吸收生物素。烹饪鸡蛋破坏了蛋清中的抗生物素蛋白,使蛋黄中的生物素得以被人类吸收。所以蛋要吃熟的。
现实中动物饲养时常常会遇到生物素缺乏症的例子,脚皮炎就是生物素敏感的病例，是商业化家禽养殖业广泛存在的问题。生物素缺乏引起的症状在不同物种中表现是不同,但大多数都有不同程度的皮肤病变，大剂量生物素治疗对其中一部分病例有效。
生物素广泛存在于食品和饲料中，但是含量非常的低，只有极少数食品，比如蜂王浆和酿酒酵母的生物素含量要高一些。牛奶、肝脏、鸡蛋(蛋黄)和一些蔬菜是人类营养的生物素最重要的天然来源；油籽粉、苜蓿粉、干酵母类是非反刍动物饲喂中生物素最重要的天然来源。生物素在食品和饲料中的含量变化很大，在谷物中会受到植物品种、季节、产量(胚乳与果皮的比值)等因素的影响,在人乳里,生物素的浓度范围为30~70mo/L，它几乎完全以游离形式存在于乳脂部分。大部分食物中生物素的形式是游离生物素和生物胞素,后者是生物素与蛋白质赖氨酰残基共价结合的产物。
生物素的稳定性
生物素在氧化条件下是不稳定的，高温可以破坏食物中的生物素。如果存在脂类过氧化反应时更容易被破坏，因此,罐头食品和高温高热的食品、饲料生产过程中可导致生物素的大量破坏。使用维生素C、维生素E这类抗氧化剂可使其破坏程度减轻。
生物利用度
关于人类对食物中生物素的生物利用度还没有研究报告。然而，已经有两种动物实验方法评价生物素的生物利用度：用抗生物素蛋白喂养的大鼠皮肤病灶的愈合；在小鸡中丙酮酸羧化酶活性的维持和其对生长发育的支持。这两种动物实验的结果表明,生物素在不同的食品和饲料中生物利用度是不同的。一般来说,在饲料中可利用的生物素只占一少半。尽管玉米中的生物素全部都可以被利用,但是在其他大多数谷物中只有20%~30%的生物素可以利用,而小麦中则完全没有可利用的生物素，生物素在肉制品中的利用率往往也是非常低的。这就提醒我们面食和肉食爱好者要特别注意生物素的缺乏。
生物素的代谢功能
生物素可以在共价结合的大多数氧化形式的一碳单位、CO2的转移代谢过程中发挥作用。这个功能通过多种生物素依赖性的羧化酶、微生物中的其他羧化酶、转羧基酶和脱羧酶而得以实现。另外，生物素还具有其他代谢功能:可作为基因表达的调节物、作为生物素化作用的蛋白修饰的底物，和在细胞周期调节中发挥作用。
含有生物素的羧化酶在脂质、葡萄糖、一些氨基酸和能量代谢中发挥着重要的功能。
线粒体内的丙酮酸羧化酶，是糖异生过程中的关键酶,它和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PEPCK)一起,催化三碳母体形成磷酸烯醇式丙酮酸。它还有助于生成草乙酸供应给线粒体,以支持柠檬酸循环,并有助于形成柠檬酸盐,以转运至胞浆参与脂肪生成。因此，生物素缺乏能导致饥饿时糖异生受阻，引发空腹低血糖症和酮症。
细胞质内的乙酰辅酶A羧化酶催化与脂肪酸链合成和延长相关的第一步反应。因此，生物素缺乏可导致脂肪代谢能力降低。
线粒体内的丙酰辅酶A羧化酶催化由支链氨基酸、甲硫氨酸、苏氨酸降解产生的奇数链脂肪酸的氧化。这种酶还能产生甲基丙二酰辅酶A，可用于能量和葡萄糖生成。
线粒体内还有一个3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶，可降解生酮氨基酸，亮氨酸。后者活性的缺乏导致亮氨酸降解产物3甲基巴豆酰辅酶A通过另一条分解代谢途径旁路代谢为3羟异戊酸,而经尿排泄。
从上述几种含有生物素的酶可以看到，生物素对于脂肪、蛋白代谢尤其显得重要，是蛋白质异生成糖的异常重要的酶，糖尿病空腹低血糖和酮症的产生，与生物素的缺乏可能是分不开的。同时，我们知道，脂肪细胞是缺乏线粒体的，细胞胞质里含有生物素的乙酰辅酶A羧化酶就对脂肪细胞的脂肪代谢有了比较重要的影响了，而那些面食爱好者因为缺乏足够的生物素，脂肪代谢就成了一个问题，会不会是长胖的原因之一呢？
动物生物素缺失综合症
用抗生物素蛋白诱导的生物素缺乏症状最初叫做蛋清损伤，可能是脂质代谢和能量生成方面的异常。在小鼠和大鼠中，这种损伤表现为脂溢性皮炎和脱毛，后肢瘫痪导致袋鼠步态。猪和猫表现为体重下降、消化功能障碍、皮炎、脱毛和脆性爪。兔子表现为体重下降、脱毛和毛发退色。猴子表现为严重的面部、手、脚皮炎，含泪眼和眼睑结痂。
生物素缺乏引起的皮肤损伤与脂肪代谢病变有关，受影响的动物皮肤中长链脂肪酸(16:0，16:1，18:0，18:1，18:2)水平降低，伴某些脂肪酸、尤其是24:1和26:1水平提高。
生物素对人类的影响
人类生物素缺乏症的典型病例很少有报道，绝大多数出现在哺乳期婴儿，因为母乳缺乏生物素而引起。长期喂食生蛋的儿童也容易出现生物素缺乏，其症状和体征包括皮炎、舌炎、恶心、抑郁、肝脂肪变性和高胆固醇血症。
生物素可以帮助分解脂肪细胞里存旧的脂肪，也帮助细胞创建新的脂肪。所以对脂肪的代谢有一定的影响。爱荷华州立大学的科学家们发现，体内缺乏足够量的生物素时，脂肪酸和胆固醇代谢就会发生异常。脂肪酸和胆固醇代谢异常、脱发、皮疹、神经系统疾病，指甲的脆弱，这些症状都与生物素缺乏症相关联。纽约有医生给那些指甲脆弱的人口服生物素，发现这个方案对大多数人是有益的。
你可能已经看到了市售的洗发水、防晒霜和美容产品都标称它们含有生物素和对氨基苯甲酸(PABA)，(PABA是身体代谢所必需的氨基酸，形成血细胞的重要物质。它对骨关节炎的治疗是有帮助的)。含生物素和对氨基苯甲酸的产品能够保持皮肤、头发、指甲的健康。的的确确，这两个物质除了有利于健康和美丽，他们在许多方面对整体健康也是很重要的。头发和指甲的健康是需要生物素的，它因此被视为秃头一族的大救星，不但防止落发及头顶见光，还能预防现代人常见的少年白发。
生物素的主要作用是帮助人体细胞把碳水化合物、脂肪和蛋白质转换成它们可以使用的能量。生物素在氨基酸生成蛋白质的过程中起着重要的作用，它还帮助制造某些基因的结构。生物素对生成正常的白细胞是必须的，白细胞对抗细菌并摧毁癌细胞，正因为如此,生物素水平降低会导致免疫功能的低下。生物素能增强机体的免疫反应和感染的抵抗力，稳定正常组织的溶酶体膜，维持机体的体液免疫、细胞免疫并影响一系列细胞因子的分泌。大剂量可促进胸腺增生，如果同免疫增强剂合用，可使免疫力大为增强。
每个人都会变老，一些年纪较大的人似乎缺乏生物素。日本科学家研究了几百个超过六十五岁的人，发现有些参与者的生物素水平正常，有些人则非常的低。科学家们得出的结论是，在老年人的血液中生物素的含量有很大的区别。随着一个人年龄的增长，胃肠道吸收养分的效率会较低，可能是人们生物素含量差别很大的原因。对老年人而言，高质量的饮食、服用补充剂就显得尤其重要。
生物素缺乏生物素缺乏会产生许多维生素B不足的共同症状，包括贫血、皮肤苍白、食欲不振、肌肉疼痛等。此外,人们可能会经历皮肤剥落样的感觉异常，手指和脚趾针刺般的疼痛，舌头痛(舌炎)。
由于生物素对代谢脂肪至关重要，在美国的自然医学领域，生物素是被用来治疗2型糖尿病的。生物素可以用来治疗2型糖尿病。科学家已经证明,补充生物素可以增加细胞对胰岛素的敏感性。这可以帮助身体更有效地使用糖并降低血糖的水平。日本科学家研究了2型糖尿病患者的生物素水平，他们发现,高血糖患者通常有着较低的生物素水平。科学家们给予这些高血糖患者相对大剂量的生物素，发现他们的血糖水平下降比给药前降低了近一半的水平。
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