預備知識維生素概述

維生素般指動物體內不能合成卻為動物體內物質代謝所必需的物質，也指天然食品中含有的能以微小數量對動物的生理功能起重大影響的類有機化合物。在生物體內它既不是細胞的結構成分，也不是體內能量的來源，大多數以其活性形式對機體代謝起調節作用，少數維生素還具有些特殊的生理功能。

、維生素的生理功能

維生素對人體物質代謝過程有十分重要的調節作用。體內各種維生素應維持定的水平，如果某種維生素的水平過低或過高就會引起相應的疾病。在人體正常代謝的情況下，從糧食和蔬菜等食物中攝取的維生素般足以滿足人體的需要，不必另外進行補充，過量補充某些維生素還可以引起各種疾病。

維生素是人體生命活動必需的營養物質，它主要以酶類的輔醇或輔基形式參與生物體內的各種生化代謝反應。維生素還是防治由于維生素不足或缺失而引起的各種疾病的透藥物。如族用于治療神經炎、角膜炎等多種炎癥，能刺激人體造血功能，增強機休的抗感染能力，是治療佝僂病的重要藥物。

各種維生素的化學結構及性質雖然不同，但它們卻有著以下共同點：①維生素均以維生素原（維生素前體）的形式存在于食物中；②維生素不是構成機體組織和細胞的組成成分，也不會產生能量，它的作用主要是參與機體代謝的調節；③大多數的維生素，機體不能合成或合成量不足，不能滿足機體的需要，必須經常通過食物獲得：④人體對維生素的需要很小，日需要量常以毫克（mg）或微克（ug）計算，但旦缺乏就會引發相應的維生素缺乏癥，對人體健康造成損害。

二、維生素的分類

維生素的種類很多，化學結構各異。般按其溶解性質分為水溶性和脂溶性兩大類。

1.永溶性維生素

能在水中溶解的組維生素，包括、3、a、P、。、泛酸、、、：和等，

2.

溶于脂肪及有機溶劑（如苯、乙及等）的組雄生素。常見的有、、、等。

據不統計，現被列為維生素的物質約有30余種，其中被認為對維持人體健康和促進發育至關重要的有20余種。它們的結構各不相同，有些是醇、脂，有些是胺、酸，還有些是酚、醛。通常人體需要的維生素見表5-2。

表5-2人體需要的維生素

類別|維生素|俗名|活件狀態|生理功能

D.|膽鈣化醇|1，25二羥基膽鈣化醇|調節鈣與碑酸代謝脂溶性|D：|麥角鈣化醇|1，25二羥基麥角鈣化醇|調節鈣與磷酸代謝B1|硫胺素硫膠素焦臻酸（TPP>|輔酶

B.核黃素黃素被苷酸（FMN、FAD）|氧化還原酶的箱礙R.|收哆障吡夠醛磷酸轉氨酶和氨基酸脫羧病的輔酶水溶性|B：氯鉆胺索|輔障B：異構瓣和甲基轉移蔣的輔酶B：||四氫（THF）|甲疏基轉移的輔酶C|抗壞血酸|

H|

羧化酶和羧基轉移的輔酶

PP|酰膠輔酶（NATD，NATDP）|氧化還原酶的輔酶

三、維生素的來源

各類動、植物合成維生素的能力有很大的差異。植物般有合成維生素的能力，數生物合成維生素的能力隨其種屬不同而不同。細菌中有些菌種能合成維生素，有些種屬需要加入維生素的中間體才能合成維生素。酵母菌能合成維生素，但是如果外界提供維生素，也會促進酵母菌的生長。霉菌有合成大部分維生素的能力。

人體需要的維生素主要來源于食物，特別是蔬菜、水果以及動物組織等。人體本身也能合成少量的維生素，如人體經皮膚吸收素外線后，可由光合作用合成.。人體腸道細菌還能合成并分泌些維生素（如、錐生素PP、），但其量不能滿足人體所需，或者雖被合成但不能為腸壁所吸收（如1e）。

四、維生素的制備方法

天然維生素除、D外均可由植物合成，動物體內也能合成部分維生素和維生素原，有的維生素還可由微生物合成或由微生物轉化某種中間體而產生，目前，在工業生產上制取維生素的方法有3種：化學合成法、微牛物發酵法和牛物提取法。

1.化學合成法

化學合成法是根據已知維生素的化學結構，采用有機合成原理來制取維生素的過程。此種方法成本低廉，可用于多科維生素的生產，如1、B、PP、D、E、K、、-等。

2.微生物發酵法

微生物發酵法是用人工培養薇生物的方法來生產各種維生素的過程。由微生物代謝產生或用微生物轉化某種中間體產生的維生素有B、Ba、C、及原等。

3.生物提取法

生物提取法是利用定的分離純化方法從生物組織中提取出維生素的過程。如可從、發酵廢液中提取:，從槐花米中提取蘆丁等。

實際上，所有的維生素都可從天然產物中提取，如從動物、植物或被生物中提取。但從經濟的角度考慮，好的制備方法是微生物發酵法或化學合成法。

目前由化學合成法生產的維生素有、、、泛酸等，由微生物發酵法生產的維生素有、a、a、胡蘿卜素等。此外，有些維生素既可以由微生物發酵法生產，也可以由化學合成法生產，如、。等。由于微生物發酵法污染少、收率高，隨著發酵技術的進步，更多地采用了發酵法生產。因此，微生物發酵法代表著維生素生產的發展方向。