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辅酶Ⅰ与辅酶Q10浅析

 只取一瓢896 2019-03-13

  辅酶Q10:站在舞台中央的明星

  1957年,美国的Crane教授在牛心脏线粒体中发现了辅酶Q10;同年英国的Morton 教授从维生素A 缺陷的小鼠肝脏中也得到了这种化合物,并将其命名。辅酶Q10(coenzyme Q, ubiquinone),又称癸烯醌、泛醌和维生素Q10,是脂溶性维生素类似物。其富含于人心脏、肝脏、肾脏和胰腺中。

  辅酶Q10具有促进氧化磷酸化反应和保护生物膜结构完整性的功能。它参与线粒体氧化磷酸化与ATP 的产生过程,调控细胞氧化还原环境,在电子穿膜过程中辅酶Q10携带还原电子进入囊泡或带出胞外,并参与内膜和质膜的质子梯度的形成。在体内呼吸链中质子移位及电子传递中起重要作用,是细胞呼吸和细胞代谢的激活剂,也是重要的抗氧化剂和非特异性免疫增强剂。1977年,日本实现了微生物工业化生产辅酶Q10,推动了它的工业化发展。同时,随着临床医学和流行病学研究的不断深入,辅酶Q10已被证实具有抗氧化和清除自由基,抗肿瘤和提高人体免疫力,缓解疲劳和提高运动能力,防老抗衰以及保护心血管等多种保健功效。除了药用外,辅酶Q10可以作为某些高级化妆品的添加剂及食品中的添加剂等,是食品、药品、化妆品等工业的重要原料。

  辅酶Ⅰ:厚积薄发的明日之星

  1904年诺贝尔奖获得者Sir Arthur Harden发现一种物质在酵母发酵中具有重要作用,并将其命名为辅酶I。这是人类历史上首次发现的辅酶类物质,比辅酶Q10的发现足足早了53年。辅酶Ⅰ(coenzyme Ⅰ,NAD+),又称烟酰胺腺嘌呤二核苷酸或二磷酸烟苷,是水溶性维生素B3的衍生物。其富含于各类组织细胞中,尤其是能量需求大的组织,如心脏、大脑、肌肉和肝脏。

  作为生物催化反应中必不可少的辅酶,它参与上千种生理反应,如细胞三羧酸(TCA)循环、脂肪酸β氧化、酒精代谢等过程,尤其在糖、脂肪、氨基酸等营养物质的代谢利用过程中具有重要意义。线粒体内的辅酶Ⅰ在TCA循环中接受电子传递,被还原成还原型辅酶Ⅰ(NADH),通过电子传递能够抑制自由基生成,增加谷胱甘肽含量,抑制细胞色素C从线粒体释放,维持线粒体正常膜电位和功能。其中作为电子传递链起始的氢供体,它将质子传递给辅酶Q10,参与ATP生成。与辅酶Q10相比,辅酶Ⅰ抗氧化的能力更强,可以促进辅酶Q10在体内发挥生理功能。同时,它是NAD+依赖性二磷酸腺苷(ADP)核糖基转移酶唯一能利用的物质,这类酶[主要为ADP核糖基转移酶或聚ADP核糖基聚合酶(PARP)、环ADP核糖聚合酶(cADP合酶)、Ⅲ型组蛋白去乙酰化酶(Sirtuins)]只能利用辅酶Ⅰ作为底物,生成ADP核糖和烟酰胺,在不同细胞中发挥重要生理功能。这一点是它与辅酶Q10最显著的差异,也决定了它在体内具有更多的生理功能。

  与辅酶Q10相比,生产工艺制约了辅酶Ⅰ大规模工业化生产。随着分离纯化技术的成熟,工业化大规模生产辅酶Ⅰ成为了现实。值得一提国内已有以辅酶Ⅰ(NAD+)为单独成分的制剂--注射用辅酶Ⅰ。它成分明确、作用机制清晰、安全性高,具有“促营养物质和能量代谢+抗深度氧化损伤+调节免疫”的功能,有较高的临床应用价值。

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