Vitamin
Vitamin là những chất hữu cơ có trọng lượng phân tử bé, có cấu tạo hoá học rất khác nhau và đều có hoạt tính sinh học nhằm đảm bảo cho các quá trình hoá sinh và sinh lý trong cơ thể tiến hành được bình thường, và do đó, có ảnh hưởng rất lớn đối với sự trao đổi chất.
Vitamin không được tổng hợp ở động vật bậc cao, vì vậy chúng phải được tiếp nhận cùng với thức ăn. Nhiều vitamin là tiền chất của cofactor (vitamin nhóm B) tham gia vào các phản ứng enzyme, trong khi đó những vitamin khác tham gia vào quá trình nhìn và điều khiển sự sao chép (vitamin A), các phản ứng khử (vitamin C và E), tạo xương (vitamin D), đông máu (vitamin K) v.v...
Các vitamin thuộc các nhóm hoá học khác nhau. Thường chúng được phân loại dựa vào độ hoà tan:
Nhóm vitamin hoà tan trong nước: B1, B2, B6, B12, folate, pantothenate, biotin, C. Chúng được tích luỹ chỉ với lượng ít. Lượng dư thừa được thải ra qua nước tiểu.
Nhóm vitamin hoà tan trong chất béo: A, D, E, K. Chúng được tích luỹ. Lượng tiếp nhận dư thừa dẫn đến hiện tượng thừa vitamin (đặc biệt vitamin A và E).
2.1 Các vitamin hoà tan trong nước
2.1.1 Thiamin (vitamin B1)
Thiamin được pyrophosphoryl hoá thành coenzyme thiaminpyrophosphate (TPP), ở đây phản ứng khử carboxyl hoá bằng cách oxihoá và phản ứng chuyển nhóm aldehyd hoạt hoá đóng một vai trò quan trọng.
TPP là nhóm prostetic của pyruvat-dehydrogenase và pyruvat-decarboxylase, của 2-oxoglutarat-dehydrogenase và của transcetolase và vì vậy nó tham gia vào quá trình đường phân, chu trình citrate, pentose-phosphate và Calvin.
a. Decarboxylase: xúc tác cho phản ứng loại nhóm carboxyl của các pyruvic acid, a-cetoglutaric acid.
b. Transcetolase: xúc tác cho phản ứng vận chuyển glycoaldehyd (CH2OH-CO-). Ví dụ phản ứng chuyển đoạn 2C (C1 và C2) của xylulose 5-phosphate đến ribose 5-phosphate tạo thành sedoheptulose 7-phosphate và glyceraldehyd-3-phosphate.
Sinh tổng hợp
Hai thành phần của thiamine là pyrimidine và thiazol được tổng hợp riêng và sau đó được kết hợp. Các con đường tổng hợp khác nhau ở sinh vật nhân chuẩn và sinh vật nhân sơ (nấm men, thực vật).
Trong E.coli và S.thyphimurium có 1 (5'-phosphoribosyl-5-aminoimidazol (AIR) là tiền chất của gốc pyrimidine, trong khi ở nấm men chất này được tạo nên bằng cách khác. Trong E.coli pyruvat và D-glyceraldehyd là những tiền chất của thiazol. Chúng lắng kết thành 1-desoxy-D-xylulose, chất này được gắn các nguyên tử C 4', 4, 5, 6, 7. Nguồn gốc của C2 và N3 là tyrosine, nguyên tử S bắt nguồn từ cysteine. Pyrophosphatester của thành phần pyrimidine tham gia vào phản ứng gắn. Bằng một phản ứng pyrophosphoryl hoá vitamin được chuyển thành coenzyme.
B1 có nhiều trong cám gạo, gan, thận ... mầm ngũ cốc và nấm men là nguồn rất giàu vitamin này.
Lượng tiếp nhận hằng ngày đối với người là 1-1,5 mg. Thiếu vitamin này ảnh hưởng đến quá trình trao đổi carbohydrate dẫn đến bệnh phù thủng, hay còn gọi là bệnh beri-beri, rối loạn thần kinh và ảnh hưởng đến chức năng của tim. B1 chỉ bền với nhiệt trong môi trường acid, còn trong môi trường kiềm nó bị phân huỷ nhanh chóng khi đun nóng. Khi oxy hoá B1 chuyển thành một hợp chất gọi là thiocrome phát huỳnh quang. Tính chất này được sử dụng để định lượng vitamin B1.
