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生物-化学法合成维生素D的研究进展

2021-01-20曲丽莎于文文吕雪芹李江华堵国成刘龙

食品与发酵工业 2021年1期
关键词:途径生物

曲丽莎,于文文,吕雪芹*,李江华,堵国成,刘龙*

1(江南大学 未来食品中心,江苏 无锡,214122) 2(糖化学与生物技术教育部重点实验室(江南大学),江苏 无锡,214122)

维生素D(Vitamin D, VD),被称为“阳光维生素”,是维持机体健康所必需的一种脂溶性维生素。麦角钙化醇(ergocalciferol, VD2)和胆钙化醇(Cholecalciferol, VD3)是VD系列化合物中主要的两种存在形式[1]。人体皮肤组织内含有大量的7-脱氢胆固醇(7-dehydrocholesterol, 7-DHC),经紫外光照射后会转变为VD3,该合成途径也是人体获得VD最主要的来源。与VD3可在体内自主代谢合成不同,VD2在人体内无法代谢合成,必须依靠外界的饮食摄取。

VD本身没有生理活性,只有经过羟基化修饰后转变为活性形式才能在人体内发挥生理作用。如图1所示,饮食摄取或人体自身合成的VD3由结合蛋白(vitamin D-binding protein, DBP)从血液转运至肝脏,在肝脏中经细胞色素P450酶羟基化修饰形成25-羟基维生素D3(25-hydroxyvitamin D3, 25(OH)D3),25(OH)D3是VD在人体内的主要循环方式,其浓度是衡量体内VD状况的标准之一。之后25(OH)D3将由DBP再次运输至肾脏并修饰转变为1,25-二羟基维生素D3(calcitriol,1,25(OH)2D3)、24,25-二羟基维生素D3(24,25-hydroxyvitamin D3,24,25(OH)2D3)等活性形式[2]。

VD是骨骼正常生长发育所需的重要营养物质,人体缺乏VD时会导致佝偻病、骨质软化等疾病[3]。VD不仅能够促进钙磷吸收[4],还能作用于大脑神经,预防精神分裂症、自闭、认知障碍和神经退化等疾病[5-8],同时适当补充VD可有效治疗和预防糖尿病[9-10]。此外越来越多的实验证明,VD在治疗免疫性系统疾病、癌症以及心血管疾病等方面也具有良好的生理作用[11-13]。

图1 VD活性形式转变示意图Fig.1 Schematic diagram of VD active form transformation

随着VD的各种生理活性不断被发现,VD的全球市场年需求量也在日益增长。……

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