葉酸的研究進展

許麗惠 謝麗曲 林麗花 福建農林大學動物科學學院 福州 350002

1 葉酸概述

1.1 葉酸的理化性質 葉酸（Fo1ic Acid）是一組化學結構相似，生化特征相近的化合物的統稱，由蝶啶、對氨基苯甲酸與1個或多個谷氨酸結合而成［1］。葉酸亦稱維生素M或維生素B9，是淡橙黃色結晶或是薄片，分子式是C19H19N7O6，分子量是441.4，熔點是250℃，溶于熱稀鹽酸和硫磺，略溶于乙酸、酚吡啶、氫氧化堿及碳酸堿溶液，在乙醇、丁醇、醚、丙酮、氯仿和苯溶液中不溶。

在生物體中，蛋白質、核苷酸、泛酸的合成及分子的甲基化都需要一碳單位的參與，而葉酸是介導一碳單位轉移極其重要的輔助因子，葉酸主要參與了嘌呤和嘧啶的從頭合成［2］。葉酸因吡嗪環上有不同形式的取代物及其鄰位—氨基苯甲酰谷氨酸部分結合不同數量的谷氨酸殘基而形成了不同形式的葉酸：（1）吡嗪環被部分還原—二氫葉酸；（2）吡嗪環被完全還原—四氫葉酸；（3）吡嗪環被甲酸氧化—5-甲?；?四氫葉酸或10-甲?；?四氫葉酸或5，10-次甲基-四氫葉酸；（4）吡嗪環被甲醛氧化—5，10-亞甲基-四氫葉酸；（5）吡嗪環被甲醇氧化—5-甲基-四氫葉酸。四氫葉酸（TFH）是其在體內最活潑形式，因為四氫葉酸是多谷氨酰化的最適底物。

1.2 葉酸的代謝過程 進入機體的葉酸在二氫葉酸還原酶作用下轉變為二氫葉酸，進而轉化為四氫葉酸；在絲氨酸羥甲基轉移酶的作用下，四氫葉酸活化為5，10-亞甲基四氫葉酸，該反應是可逆的；在亞甲基四氫葉酸還原酶的作用下，5，10-亞甲基四氫葉酸轉化為5-甲基四氫葉酸；同型半胱氨酸、維生素B12，在蛋氨酸合成酶作用下，5-甲基四氫葉酸為其提供甲基，合成蛋氨酸。

1.3 葉酸的營養生理功能及缺乏原因 葉酸對生物體的作用主要表現在以下幾個方面：參與遺傳物質和蛋白質的代謝；影響動物繁殖性能；影響動物胰腺的分泌；促進動物的生長；提高機體免疫力。葉酸缺乏的可能原因包括攝入量不足；需要量增加；腸道吸收障礙；維生素C缺乏；使用葉酸拮抗藥；肝臟疾病等。

1.4 葉酸的來源、吸收與需要量 葉酸廣泛分布于綠葉植物中，如菠菜、甜菜、硬花甘藍等綠葉蔬菜，在動物性食品（肝臟、腎、蛋黃等［3］）、水果（柑橘、獼猴桃等［4］）和酵母中也廣泛存在，但在根莖類蔬菜、玉米、米、豬肉中含量較少。但是在這些綠葉蔬菜中，葉酸含量較高的主要是東風菜、馬蹄葉、山尖子菜、柳蒿芽、刺五加皮、野蘆筍［5］，含量分別是36.195、23.478、20.137、67.600、59.553、22.032 ug/g。

進入機體內的多谷氨酸形式的葉酸必須降解為游離葉酸，方可被機體吸收。對多谷氨酸葉酸起水解作用的是小腸黏膜上皮中的γ-L-谷氨酰羧肽酶。葉酸結合蛋白在葉酸的消化、分布和貯存起關鍵作用。已發現的葉酸結合蛋白有三類：高親和力葉酸結合蛋白、與膜有關的結合蛋白和細胞質結合蛋白。高親和力葉酸結合蛋白保護了葉酸在血液中的穩定存在，還可能控制了血漿中葉酸鹽分布的專一性。

一般情況下，正常人的需要量為100～200 ug/d，世界衛生組織的推薦量為：成人200 ug/d，孕婦和乳母400 ug/d。FDA的最新葉酸食用量標準如下：25歲～50歲（男性）為 240 ug/d；25歲～50歲（女性）為190 ug/d；乳母、孕婦為400 ug/d；嬰幼兒為200～400 ug/d。

2 葉酸的應用

2.1 葉酸在動物上的應用

2.1.1 葉酸在豬上的應用 楊光波等［6］研究表明，添加2.5 mg/kg葉酸，仔豬的全期日增重較基礎日糧組有顯著提高，血清中蛋白質濃度，肝臟中DNA、RNA及蛋白質含量都有顯著升高，血清中尿素氮濃度極顯著降低。同時，也得出更高水平的葉酸添加劑量反而降低了仔豬生長性能。

劉靜波等［7］發現葉酸的補充對初產母豬繁殖性能無顯著影響，但是極顯著提高初產母豬和新生仔豬血清中葉酸含量。葉酸作為一碳單位代謝重要的輔助因子，能夠降低血漿同型半胱氨酸含量，從而改善脂質過氧化［8］。蛋白質組學分析表明：葉酸對大鼠肝臟的抗氧化酶表達量及其活力都有顯著影響［9-10］。劉靜波［11］在另一試驗中得出在妊娠母豬日糧中添加葉酸能夠顯著改善仔豬肝臟抗氧化功能，并影響葉酸代謝相關基因表達量。

2.1.2 葉酸在雞養殖中的應用

2.1.2.1 葉酸在肉雞生產中的應用 葛文霞等［12］在艾維茵白羽肉雞日糧中分別添加 0、0.75、1.5、3.0 mg/kg的葉酸，發現葉酸的添加可以不同程度地提高肉仔雞對飼料養分的表觀利用率，添加水平為1.5 mg/kg的試驗組的干物質、粗蛋白、粗纖維等營養物質的表觀代謝率最高，顯著高于其他各組，而余下各組間各養分的代謝率組間差異不顯著。

丑武江等［13］在艾維茵白羽肉雞日糧中分別添加 0、0.75、1.5、3.0 mg/kg的葉酸，研究葉酸對血清中蛋白質含量的影響。結果表明，不同水平的葉酸對21日齡肉仔雞中血清蛋白質含量顯著提高，而對42日齡肉仔雞中血清蛋白質含量無顯著影響。

2.1.2.2 葉酸在蛋雞生產中的應用 Dickson等［14］在蛋雞日糧中添加的葉酸量為0、2、4 mg/kg，試驗期為3周，得出了4 mg/kg試驗組雞蛋的葉酸沉積量最大。House等［15］在為期28 d的試驗中表明：4 mg/kg的添加量已使日糧中的葉酸飽和。Leane［16］的研究主要是提高蛋中天然葉酸的沉積和最小化的未代謝的葉酸，試驗動物是30周齡的產蛋雞，添加劑量為0、2、4、8、16、32 mg/kg，得出 16 mg/kg 是最佳添加劑量，葉酸沉積量為75 ug/g雞蛋（普通雞蛋為32 ug/g）。

2.1.3 葉酸在乳牛上的應用 葉酸在反芻動物上的研究較少，一般認為反芻動物的瘤胃微生物可以合成葉酸并很好地利用，但是Girard等認為，經產乳牛在妊娠階段對葉酸的需要量很大，仍需要從日糧中添加。在高產乳牛的組織代謝中，葉酸和膽堿可以為乳牛體組織提供一碳基團，用于能量與蛋白質代謝、嘌呤與DNA的合成，從而改善乳牛的生產性能。

2.2 葉酸在醫藥方面的應用 現有的研究報道都表明葉酸對人類的健康有著極其重要的作用。葉酸缺乏會導致新生兒神經畸形，血栓閉塞性心、腦血管疾病，厭食癥與神經性厭食癥［17］，巨幼紅細胞貧血，老年血管性癡呆，抑郁癥等疾病的危險。

2.2.1 葉酸對新生兒神經管畸形的影響調查 Regan等［18］對美國人在2003-2006年從飲食、營養保健品中補充葉酸的研究表明，育齡婦女的葉酸攝入量是必須改進的。在NTDs高發地區，每日提供給孕婦的葉酸僅為100 ug，遠低于孕婦每日需要量［19］。

Lisa等［20］對加拿大哺乳期婦女飲食中攝入葉酸量對血液葉酸含量影響的調查研究中，得出哺乳期婦女應該每天攝入的葉酸量為400 ug。葉酸在調控神經生成和程序性細胞死亡中起重要作用。Margaret等在調查研究中發現，在美國食品中葉酸的強化補充使有神經閉合缺陷嬰兒的出生率下降了19%，但并不排除其他因素對此降低產生的作用。

2.2.2 葉酸對人類其他疾病的影響研究 葉酸除了對于預防嬰兒發生神經閉合不完全有效果之外，在人類一些常見疾病的預防中也起到了一定的作用。血漿中同型半胱氨酸濃度的升高會導致血栓閉塞性心、腦血管疾病，厭食癥與神經性厭食癥，老年血管性癡呆，抑郁癥等疾病的發生。在同型半胱氨酸的循環代謝中，葉酸是重要的輔助因子，葉酸經過活化可以轉化成5，10-亞甲基四氫葉酸，為同型半胱氨酸轉化為蛋氨酸提供甲基。葉酸缺乏使大量的同型半胱氨酸蓄積，排到細胞外造成血漿中同型半胱氨酸濃度升高，導致疾病。Pau1等［21］研究表明，葉酸強化食品的食用對中老年人血清葉酸水平的提高有本質性聯系。Wang等［22］研究表明，葉酸可以降低無痛風史人群患痛風的幾率。

葉酸缺乏會出現機體多系統受損，在消化系統主要是會發生結腸炎、慢性萎縮性胃炎，增加結腸癌和胃癌的危險。Richard等［23］在試驗中發現，葉酸補充劑能夠抑制結腸直腸癌的復發率。賴東梅等的試驗研究表明，一定濃度的葉酸可以通過影響葉酸代謝而抑制卵巢癌細胞的生長，葉酸可能是增強化療藥物對卵巢癌的細胞毒性作用，從而增強卵巢癌化療敏感性。

3 應用狀況及展望

目前市場上的葉酸產品主要是合成葉酸，缺乏天然葉酸產品，并且大部分集中在藥用級別。合成葉酸的長期使用對人體是有害的，天然葉酸產品有待進一步研究開發。如何讓合成葉酸通過動物機體的消化、吸收，轉化為天然葉酸，更大程度地儲存在動物產品中，為人類提供更多天然葉酸，是畜牧業工作者的一個努力方向。但因動物的品種、年齡和生理階段不同，對葉酸的需求不同；日糧中葉酸含量和環境等因素都會影響動物對葉酸的需求。因此，對于不同品種、不同生理階段的動物，葉酸的最適添加比例還有待進一步研究。另外，葉酸在醫藥方面對不同疾病的具體用量仍有待進一步研究。

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