DOCX《申报资料之3》

申报资料之3.

4 其他有关技术上确有必要的资料 叶酸简介 叶酸属于B族维生素,化学名为蝶酰谷氨酸,是DNA和RNA合成过程中需要的重要物质,为基因调控的甲基化过程提供甲基供体,参与体内许多重要物质如蛋白质、脱氧核糖核酸(DNA)血红蛋白等合成,并协助完成氨基酸的转化,从而在细胞生长、分化、修复和宿主防御等方面起重要作用.而人体不能合成叶酸,必须依靠外源性供给. 在国外,叶酸被根据来源分成三类:膳食叶酸(dietary folate),合成叶酸(folic acid)和5-甲基四氢叶酸叶酸(N5-methyltetrahydrofolicacid). 随着立体化学技术的进步,5-甲基四氢叶酸被其天然异构体-6S-5-甲基四氢叶酸所替代.这个异构体具有自然界叶酸相同的结构和活性,被称为天然叶酸(Natural folic acid)

1、膳食叶酸 膳食叶酸主要存在于肝脏、谷物、豆类、深绿的叶类蔬菜、橙和鸡蛋中.膳食叶酸的主要成分是6S-5-甲基四氢叶酸由多聚谷氨酸盐和单聚谷氨酸盐的复杂混合物.谷氨酸聚合度为2-14,结构如下: 人们摄入叶酸后,首先由相应的水解酶将膳食叶酸的多聚谷氨酸水解为单谷氨酸,才能被吸收和利用. 膳食叶酸在新鲜绿叶蔬菜中含量最多,肝、肾、酵母和蘑菇中也较多.食物烹调、腌制及储存过久等均可被破坏,尤其是加水煮沸,损失量尤大.食物中的叶酸以蝶酰多聚谷氨酸的形式存在,要经过胆汁和小肠中的γ-谷氨基羧肽酶水解成蝶酰单谷氨酸和二谷氨酸始能吸收,吸收部位主要在近端空肠.所以,膳食叶酸也不能够被直接吸收. 食物是人们日常获取叶酸的主要途径.但是,很多情况下,人们从食物中获取足量的叶酸是困难的,尤其是对需要量增加了各类人群,比如孕妇,几乎不可能从食物中获取足量叶酸.这是因为膳食叶酸在食物中含量很少,同时在食材的保存,加工过程中叶酸大量流失.据研究,蔬菜贮藏2~3天后叶酸损失50%~70%;

煲汤等烹饪方法会使食物中的叶酸损失50%~95%.因此食物中的叶酸利用率一般低于50%,甚至低至5%. 表1 食物中的膳食叶酸含量 食物名称 (每100克) 膳食叶酸含量 (微克) 食物名称 (每100克) 膳食叶酸含量 (微克) 菠菜 87.9 花生 107.5 猪肝 425.1 核桃 102.6 黄豆 181.1 蒜苗 90.9 鸭蛋 125.4 鸡蛋 70.7 茴香 120.9 豌豆 82.6 膳食叶酸化学性质极为活泼,很难提取.所以膳食叶酸作为营养补充剂商业化几乎是不可能的.

2、合成叶酸 由于膳食叶酸极不稳定,1946年Lederle实验室设计并合成得到了类似的结构,也就是合成叶酸,其结构如下: 合成叶酸在人体内经过几步酶反应,变成具有生物活性的6S-5-甲基四氢叶酸而被人体利用. 合成叶酸解决了叶酸补充剂的稳定性问题,加上价格低廉,是目前叶酸补充的主要来源.

3、6S-5-甲基四氢叶酸 6S-5-甲基四氢叶酸在化学和立体构型上,和天然叶酸的相同,和人体内的叶酸结构相同.在欧美国家,被视同天然叶酸,其结构如下: 6S-5-甲基四氢叶酸在水中溶解度极低,生物利用效率不好,所以,在医疗保健应用上,使用其钙盐.钙盐在摄取时或溶解时,完全离解成5- 甲基四氢叶酸(5-MTHF)与钙,然后作为5-甲基四氢叶酸(5-MTHF)发挥作用.钙盐结晶拥有优良的化学稳定性和适中的溶解性,生物利用度优良.

二、叶酸体内代谢概述 人体摄入合成叶酸以后,机体要经过多步酶转化将外源性叶酸转化成为可为人体直接使用的6S-5-甲基四氢叶酸,其体内代谢路径如下图: 叶酸代谢的关键酶包括亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR),甲硫氨酸合成酶(MTR), 甲硫氨酸合成酶还原酶(MTRR),胱硫醚β合酶(CBβS)和胸苷酸合成酶(TYMS). 饮食中的叶酸主要以多聚谷氨酸的形式存在.但在体内,叶酸的转运和摄取是以单聚谷氨酸的形式发生的,因此多聚谷氨酸需要被分解为单聚谷氨酸,这就需要叶酰γ谷氨酰羧肽酶(FGCP) 参与.FGCP 位于小肠近端的刷状缘,由谷氨酸羧肽酶Ⅱ(GCP Ⅱ) 基因编码.叶酸单聚谷氨酸在还原叶酸载体(RFC) 的作用下被小肠吸收,一旦进入血液循环,即以5-甲基四氢叶酸单聚谷氨酸的形式通过叶酸受体(FR)α进入细胞.此外,还有FR β和γ,但对5-甲基四氢叶酸的亲和力较低.5-甲基四氢叶酸也可以在RFC 的作用下进入细胞. 亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)是叶酸代谢过程中的关键酶,该酶可催化5,10-亚甲基四氢叶酸形成5-甲基四氢叶酸,后者是叶酸在体内的主要活性形式,可促进同型半胱氨酸向蛋氨酸转化,并继续生成SAM为体内各种重要生化反应提供甲基,该酶的活性降低可使5-甲基四氢叶酸生成减少. MTRR全称5-甲硫氨酸合成酶还原酶,5-甲基四氢叶酸向同型半胱氨酸(Hcy)转化并提供一碳单位,形成甲硫氨酸和THF.甲硫氨酸合成酶(MTR) 需要维生素B12( 又名钴胺素, cbl) 作为辅因子,形成复合物cbl(1)MTR,并结合5-甲基四氢叶酸的甲基团形成甲基cbl(3)MTR,将甲基转移给Hcy后重新形成可结合另一个5-甲基四氢叶酸的甲基团的cbl(1) MTR 复合物.但是,cbl(1)MTR 复合物对氧化十分敏感,可形成无活性的cbl(2)MTR 复合物.cbl(2)MTR复合物可以在甲硫氨酸合酶还原酶(MTRR)和来自S-腺苷甲硫氨酸提供的甲基团的作用下,转化为有功能的cbl(3)MTR 复合物. MTR 在大多数细胞中表达,而Hcy再甲基化的另一个途径的关键酶,甜菜碱-Hcy 甲基转移酶(BHMT)则主要在肝脏和肾脏中表达.甜菜碱提供一个甲基团,在BHMT 作用下,Hcy接受甲基团转化为甲硫氨酸. 转硫化途径中,同型半胱氨酸和色氨酸在胱硫醚β合成酶(CBS) 的作用下生成胱硫醚,在γ- 胱硫醚酶的作用下,水解胱硫醚生成半胱氨酸和α- 丁酮酸. 甲硫氨酸腺苷转移酶可催化甲硫氨酸和ATP 合成S-腺苷甲硫氨酸.甲硫氨酸腺苷转移酶有两种异构体:一种几乎存在于所有组织中,由甲硫氨酸腺苷转移酶2a 基因编码;