视黄醛

取自 食品百科全书

9.视黄醛（Bexarotene）

分子式：C20H28O，分子量284.4406，熔点64℃。维生素Ａ代谢产物视黄醛可抑制脂肪组织形成。视黄醇（Retinol）的各种名称：IUPAC中文名：全反式-3,7-二甲基-9-(2,6,6-三甲基-1-环己-1-烯)-2,4,6,8-壬四烯-1-醇 IUPAC名：all-E-3,7-dimethyl-9-(2,6,6-trimethyl-1-cyclohexen-1-yl)-2,4,6,8-nonatetraen-1-ol 
  
  通用维生素A（英文：Vitamin A） ，别称： 维它命A 、维生素甲 、甲种维生素 、Vitamin A alcohol 、维生素A醇 、Vitamin A1 、抗干眼醇 、抗干眼维生素、视网醇 、古代埃及很早就注意到了维生素A缺乏症的症状，中国传统中医也注意并研究了它并且找到了解决办法。早在唐朝太宗年间，孙思邈就在《备急千金要方》中记载了用富含β-胡萝卜素的中草药配合羊肝来治疗夜盲症的药方。这是较早的关于维生素A的应用的研究，不过那时候的医生尚不知道究竟是动物肝脏中的什么成分对夜盲症有治疗作用，更不会分析其结构与生化性质。到了17世纪，西方医生也鼓励病人多食用肝脏来治疗夜盲症。1831年，科学家从植物的黄叶中提取出了胡萝卜素。它在体内可以在体内转化为维生素A，也被称为维生素A原、原维生素A或维生素A前体。1912年——1914年之间，美国科学家埃尔默•麦考伦（Elmer V. McCollum）和玛格丽特•戴维斯（Marguerite Davis）在威斯康星州发现动物脂肪或鱼肝油的醚提取物可以促进老鼠的生长，在缺少它的10周内，老鼠体重会迅速下降，他们认为这是一种脂溶性维生素。因为之前弗雷德里克•霍普金斯（Frederick Gowland Hopkins）爵士已经发现了谷物中含有可以影响动物和人类生长的维生素，所以他们把这种脂溶性的维生素称为A因子，把谷物中的称为B因子，这也是第一次对维生素进行系统命名。1920年，它被正式命名为维生素A。瑞士化学家保罗•卡勒和德国化学家理查德•库恩因对类胡萝卜素和维生素A的研究而分别于1937年和1938年获得诺贝尔化学奖。1967年，美国生物化学家乔治•沃尔德因研究视觉的生物化学过程，其中就包括了对维生素A的各种衍生物的研究，获得了诺贝尔生理学或医学奖。人体中的作用：构成视觉细胞内感光物质 。
   全反式视黄醛可以被视黄醛异构酶催化为4-顺式-视黄醛，4-顺-视黄醛可以和视蛋白结合成为视紫红质(rhodopsin）。视紫红质遇光后其中的4-顺-视黄醛变为全反视黄醛，因为构像的变化，引起对视神经的刺激作用，引发视觉。而遇光后的视紫红质不稳定，迅速分解为视蛋白和全反视黄醛，重新开始整个循环过程。 维持上皮结构的完整与健全，视黄醇和视黄酸可以调控基因表达，减弱上皮细胞向鳞片状的分化，增加上皮生长因子受体的数量；促进生长、发育 ，这也和视黄醇对基因的调控有关，并且视黄醇具有相当于类固醇激素的作用，可促进糖蛋白的合成。 因此，视黄醇在体内有以下作用：防止夜盲 、提高视力、维护牙齿坚固 、促进骨骼生长、促进儿童长高、保持皮肤湿润、保证头发正常生长 、增强抵抗力。

有报道，莱伯先天性黑朦（Leber congenital amaurosis）是一种由常染色体隐性特征错误传送而造成出生时或出生后不久出现的罕见的失明或严重视力损伤 。这种遗传性疾病由包括RPE65在内的几种不同的基因的突变引起，并导致了20％的儿童失明病例。现在，加州大学洛杉矶分校的研究人员发现RPE65还是视觉过程中的一种关键酶。这些发现将有助于人们通过基因疗法治疗一些形式的先天性失明。这项研究的结果公布在8月12日的Cell杂志上。研究人员发现Rpe65还是一种视网膜异构酶，而Rpe65蛋白本身在数年前已被研究人员所知晓。莱伯先天性黑朦的一个重要特征是光敏感杆状细胞和锥状细胞在Leber病人的视网膜中很长时间内保持着完整性——这意味着通过基因治疗来替代RPE65可能矫正患病儿童的失明。这是在了解视觉周期（visual cycle）中的一个重要的突破。新确定出的这种异构酶在接触过光的视网膜中的视紫质（rhodopsin，视觉色素）再生过程中起到关键的作用。Rhodopsin含有叫做11-顺式视黄醛（11 cis retinaldehyde）的光吸收分子，它与维生素A有关。在光漂白过程(photo bleaching)中，11-顺式视黄醛因光的吸收而被转变成全反式视黄醛。这种转换是视觉感知过程的第一步。光漂白使视紫质对光不敏感，直到全反式视黄醛被转变回（或异构）11顺式视黄醛。在过去20年里，研究人员一直试图确定出催化这种11顺式视黄醛再生的视网膜异构酶。研究人员对培养的人类细胞的基因表达进行筛选，以寻找出一种能够导致这些细胞将维生素A转化成11顺式视黄醇的基因。目前，研究人员正在研究导致RPE65基因突变的特殊疾病的视网膜异构酶活性的影响，从而希望能够获得更多有关莱伯先天性黑朦和Rpe65蛋白工作机理的信息。此外，研究人员还将分析其他与Rpe65紧密协作的蛋白。 视紫红质，（rhodopsin）一种结合蛋白，由视黄醛（也称网膜素，retinal）和视蛋白（opsin）结合而成。视黄醛由维生素A氧化而形成，是维生素A的醛化合物，有多个同分异构体（此处主要为两个）。在视紫红质内与视蛋白结合的为分子构象较为卷曲的一种，即11-顺视黄醛（11-cisretinal），在光照下它即转变为构象较直的全-反视黄醛（all-trans retinal）。全-反视黄醛能进而引起视蛋白分子构象改变，并开始和视蛋白部分分离，以后又在酶的作用下继续分离，直至分解成为2个分子（图1），分解后的全-反视黄醛不能直接和视蛋白结合成视紫红质，但它可在维生素A酶的作用下还原成维生素A，通常也是全反型的，贮存在色素上皮细胞内，然后进入视杆细胞，再氧化成11-顺视黄醛，参与视紫红质的合成、补充及分解反应继续进行。合成视紫红质的第一步是全-反视黄醛变成11-顺视黄醛，这一步是在暗处，在酶的作用下完成的，是一种耗能反应，其反应的平衡点决定于光照强度。第二步是11-顺视黄醛一旦生成，就和视蛋白合成视紫红质。这一步不耗能，可以很快完成。维生素A与视黄醛之间的转化虽是可逆的，但由于一部分视黄醛在反应过程中已被消耗，故必须依赖血液中维生素A的供应。人和高等动物体内不能自行合成维生素A，而必须由食物中摄取，维生素A缺乏患者，傍晚暗处看不清物体。这种夜盲症可补充含维生素A丰富的食物而治愈。近年来根据对灵长类和人游离视网膜单个视锥细胞吸收光谱测量的研究，发现有三类视锥细胞，其吸收光谱高峰分别为450纳米（蓝）、525纳米（绿）和550纳米（红）（图2）。这说明很可能有三种不同的视锥感光色素。三种视锥细胞的感光色素的提纯和分离尚未成功。但目前已提取出一种感光色素，即由只含视锥细胞的鸡的视网膜中提取出的视紫蓝质（iodopsin），其光谱吸收峰值位置相当于红色光区，它也是视黄醛和视蛋白的结合体，与视紫红质的差别仅在视蛋白略有不同。感光细胞的光敏感度与未被分解的感光色素量有密切关系。感光色素浓度极少量的下降，感光细胞的光敏度就大为降低；人的视网膜中的视紫红质分解0.50％时，视杆细胞的光敏度会下降2000倍之多。故暗适应时，视网膜光敏度的高低与视紫红质的合成与分解的比率，特别是视紫红质复原的多少有着密切的关系。暗适应到20～30分钟，视觉光敏度达到最高值，视紫红质也几乎全部复原。当体内维生素A不足时，常常使人发生以下一些病症：一是暗适应减慢，从亮处到暗处要用较长时间才能看清物体； 二是眼角膜发生干燥、炎症、软化等； 三是使皮肤变得干燥粗糙，形成“鸡皮疙瘩”； 四是内脏器官的粘膜容易发生感染等。 国内现状： 目前,市面上出现的维A食用油、营养强化面粉、铁强化酱油等，已被更多的人所接受。这些就是强化食品，其营养学特点是：弥补天然食品营养素组成上的缺陷和储存加工过程中的营养损失，使食品的营养价值提高。 根据中国居民的膳食调查和营养状况评估结果，我国居民普遍缺乏的营养素是维生素A、维生素B2、钙、碘、铁、锌、硒等。因此，强化食品也大多以添加这些营养素为主。