维生素的发现是19世纪的伟大发现之一。1879年英国著名化学家布鲁斯发现牛奶的上层乳清中存在一种黄绿色的荧光色素,他们用各种方法提取,试图发现其化学本质,但都未成功。至此几十年中,尽管世界许多科学家从不同来源的动植物都发现这种黄色物质,但都无法识别。直到1928年,科学发现维生素B复合物受热失去抗脚气病的功能以后,还存在着促进生长的特性。1932年,德国科学家Warburg和Christian发现了可促进细胞生长的活性物质,经进一步分析发现,这种物质由两部分组成,其中一种成分是蛋白质成分,另一部分为具有黄绿色荧光的色素。1933年美国科学家哥尔倍格等从牛奶中分离出了纯维生素B2,到1935年确定并合成其结构,由于其分子中含有1个五碳糖核糖,故被命名为核黄素。
1 物理性质
维生素B2又称核黄素,是由核糖与异咯嗪组成呈平面结构物质,呈橙黄色的结晶,微溶于水,耐热,可溶于氯化钠溶液,易溶于稀的氢氧化钠溶液,在酸性溶液中相对稳定。游离型维生素B2对紫外线高度敏感,如空通过巴氏灭菌或曝露于太阳光可使牛奶中的维生素B2损失10~20%,如果饲料暴露于太阳的直射光线下数天,维生素B2可损失达50~70%。
以下为维生素B2的分子结构图:
2 作用分析
维生素B2对消化,神经维护等方面有重要意义。
食物中维生素B2绝大多数以辅酶FMN和FAD形式存在作为多种黄素酶类辅酶,在体内催化广泛的氧化—还原反应。维生素B2在黄素激酶催化下与ATP作用转化为黄素单核苷酸(FMN),又在黄素腺嘌呤二核苷酸过磷酸化酶的作用下经ATP磷酸化形成黄素嘌呤二核苷酸(FAD),它们都是多种酶的辅酶,对机体物质与能量代谢的意义重大,能稳定血浆钙和磷的水平,促使CABP的信使生成,促进小肠吸收钙。维生素B2参与了叶酸转化辅酶的过程。叶酸辅酶参与合成脱氧核糖核酸;并且维生素B2也参与了叶酸转化为各种辅酶及其存储在人体过程。
维生素B2在体内催化广泛的氧化—还原反应,在机体的生物氧化的过程中起递氢的作用,发生羟化反应,对神经信息传递有重要作用。
3 应用
维生素B2主要参与的生化反应有呼吸链能量产生,氨基酸、脂类氧化,嘌呤碱转化为尿酸,芳香族化合物的羟化,蛋白质与某些激素的合成,铁的转运、储存及动员,参与叶酸、吡多醛、尼克酸的代谢等。
(1)与碳水化合物、蛋白质、核酸和脂肪共同参与体内生物氧化与能量代谢,提高肌体对蛋白质的利用率,促进生长发育,维护皮肤和细胞膜的完整性。保护皮肤毛囊粘膜及皮脂腺免受侵害。
(2)肌体组织代谢和修复的必须营养素,参与细胞的生长代谢,如强化肝功能、调节肾上腺素的分泌等。
(3)FAD和FMN作为辅基参与B族维生素共同协调维生素B6和烟酸的代谢。
4 缺乏症
当人体摄入不足、酗酒而导致维生素B2严重缺乏时会出现以下症状:
(1)出现口腔—生殖综合征,具体表现为:
口部:嘴唇发红、口角呈乳白色、有裂纹甚至糜烂、口腔炎、口唇炎、口角炎、口腔粘膜溃疡、舌炎、肿胀、疼痛及地图舌等;
眼部:睑缘炎、怕光、易流泪、易有倦怠感、视物模糊、结膜充血、角膜毛细血管增生、引起结膜炎等;
皮肤:丘疹或湿疹性阴炎、鼻唇沟、眉间、眼睑和耳后脂溢性皮炎;
阴囊炎:最常见,分红斑型、丘疹型和湿疹型,尤以红斑型多见,表现为阴囊对称性红斑,境界清楚,上覆有灰褐色鳞屑;丘疹型为分散在群集或融合的小丘疹;湿疹型为局限性浸润肥厚、苔藓化,可有糜烂渗液、结痂。
(2)长期缺乏会导致儿童生长迟缓,轻中度缺铁性贫血。
(3)严重缺乏时常伴有其它B族维生素缺乏症状,引起粘膜病变,造成粘膜细胞代谢失调。
5 强化对象
以下人员需要补充维生素B2:
(1)妊娠中、哺乳期,服用避孕药的妇女。
(2)不常吃瘦肉和奶制品的人。
(3)长期处于精神紧张状态的人。
(4)因溃疡或糖尿病而长期进行饮食控制的而缺乏维生素B2的人。
维生素B2是我国饮食最容易缺乏的营养素之一。广泛存在于奶类、蛋类、肉类、各种动物内脏、谷类、蔬菜和水果等动物性和植物性食物中。其中谷类、豆类的维生素B2主要分布在谷皮和胚芽中,随着加工精度的提高,维生素B2损失将逐渐增大;谷类加工中不宜过于精细,动物中动物肝脏、肾脏、瘦肉中含量最高;蔬菜中绿叶蔬菜含量高于其他蔬菜。
6 相关研究
新近研究表明维生素B2除可以用于促进生长发育和细胞的再生、帮助预防和消除口腔生殖综合症等常见病变,研究还发现了以下新作用:
(1)用于治疗冠心病、心肌缺血及心绞痛。患冠心病、心肌缺血及心绞痛的人,若每次服维生素B275毫克,每天3次,用药一个月后,就可使心绞痛的发作频率降低,甚至消失。这是因为维生素B2可以改善心脏的血液供应。
(2)用于防治偏头痛。比利时和卢森堡的科研人员发现,大剂量补充维生素B2可使偏头痛的发生频率降低、发作持续时间缩短。
(3)有助于提高性生活质量。研究证明,人体所含维生素B2的多少与X生活的质量密切相关。当人体缺乏维生素B2时,人体器官腔道内的粘膜层就会受到损害,出现粘膜变薄、粘膜层损伤及微血管破裂。对于女性来讲这种损害更为严重。女性缺少维生素B2可表现为Y道干涩、Y道粘膜充血、破溃,从而引起性欲减退、性冷淡及性交不适。出现这种情况时,可口服维生素B2,每次10毫克,每日3次。
(4)防治癌症。科学家研究发现,若维生素B2缺乏,可增强化学致癌物的致癌作用。因此日常生活中多补充维生素B2可防治癌症。补充维生素B2的常用量是:每次10毫克,每日口服3次。
(指导老师:黎黍匀)
【参考文献】
[1]蔡东联.实用营养学[M].北京:人民卫生出版社,2005.
[2]孙远明,余群力.食品营养学 [M].北京:中国农业大学出版社,2002.