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【背景及概述】[1][2]
葉酸一詞源于植物葉片的拉丁詞folium，因為葉片是一個葉酸庫。葉酸是一類水溶性B族維生素，又稱維生素M、維生素Bc或蝶酰谷氨酸(pteroylglutamicacid，PGA)，是四氫葉酸(tetrahydrofolate，THF)及其一系列衍生物的總稱。葉酸分子由蝶啶環(huán)、對氨基苯甲環(huán)和谷氨酸殘基3部分組成，植物體內(nèi)谷氨酸尾數(shù)從1–8不等(Blancquaert et al.，2010)。其中，單谷氨酸尾形式的葉酸是葉酸轉運體所偏好的形式，而多谷氨酸尾形式的葉酸則是葉酸依賴型酶所偏好的形式。人體自身不能從頭合成葉酸，只能從飲食中攝取。為滿足正常生命活動的需要，推薦成每日葉酸攝入量為400 μg，孕婦每日攝入量應為600 μg左右?，F(xiàn)已證實葉酸攝入不足會引發(fā)巨幼紅細胞貧血和胎兒神經(jīng)管發(fā)育缺陷(neural tubedefects，NTD)，且低水平的葉酸攝入與老年癡呆癥、心血管疾病和多種癌癥的發(fā)生密切相關。
目前市場上的葉酸產(chǎn)品主要是合成葉酸，缺乏天然葉酸產(chǎn)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(chǎn)品有待進一步研究開發(fā)。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(chǎn)品中，為人類提供更多天然葉酸，是畜牧業(yè)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(huán)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(yī)藥方面對不同疾病的具體用量仍有待進一步研究
【理化性質及結構】[2]
葉酸（Folic Acid）是一組化學結構相似，生化特征相近的化合物的統(tǒng)稱，由蝶啶、對氨基苯甲酸與1 個或多個谷氨酸結合而成。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。葉酸因吡嗪環(huán)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(shù)量的谷氨酸殘基而形成了不同形式的葉酸：（1）吡嗪環(huán)被部分還原—二氫葉酸；（2）吡嗪環(huán)被完全還原—四氫葉酸；（3）吡嗪環(huán)被甲酸氧化-5-甲酰基-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(huán)被甲醛氧化-5，10-亞甲基-四氫葉酸；（5）吡嗪環(huán)被甲醇氧化-5-甲基-四氫葉酸。四氫葉酸（TFH）是其在體內(nèi)最活潑形式，因為四氫葉酸是多谷氨?；淖钸m底物。
【代謝過程】[3]
葉酸通過主動脈運輸和擴散，主要在小腸上段被吸收，但也有一些在整段小腸中被吸收。單谷氨酸型葉酸可直接被小腸利用，多谷氨酸型葉酸必須先由小腸上皮細胞分泌的γ- L- 谷氨酸- 羧肽酶將之分解為單谷氨酸葉型葉酸的游離體后才能被吸收。此外，葡萄糖、抗壞血酸和某些抗生素能促進葉酸的吸。葉酸被吸收后，在抗壞血酸和還原型輔酶Ⅱ參與下，轉變?yōu)榫哂猩锘钚缘乃臍淙~酸，經(jīng)門靜脈循環(huán)被送入肝臟。在肝臟中，葉酸被甲基化，并被帶到骨髓細胞、成熟的紅細胞或其他細胞中。肝臟是葉酸的基本儲庫，整個機體內(nèi)的葉酸儲存量通常為5~6 mg，而其中大約有50%儲存在肝臟中。肝臟中的葉酸大多為甲基四氫葉酸，門靜脈循環(huán)內(nèi)的葉酸也多以甲基四氫葉酸的形式存在。血清中的葉酸含量為7~16 mg/L。此外，葉酸也會分泌在乳中，估計每日從乳汁中排出的葉酸約為50 !g。過量的葉酸經(jīng)尿液和膽汁排出，也有極少數(shù)經(jīng)糞便排出。
【生理功能】[2]
葉酸作為維持生物體正常生命過程所必需的一類有機物質，通常被機體吸收后，變成至少5 種有活性的輔酶形式，來參與到機體內(nèi)一碳單位的轉移，對嘌呤、嘧啶、核酸和蛋白質的生物合成以及細胞的分裂生長具有特別重要的作用。葉酸的生理功能為：①參與核酸合成中嘌呤和嘧啶的形成，在細胞分裂和繁殖中有作用；②構成含鐵血紅蛋白的成分；③使二碳氨基酸與三碳氨基酸相互轉換；④可促進苯丙氨酸與酪氨酸、組氨酸與谷氨酸、半胱氨酸與蛋氨酸的轉化；⑤使乙醇胺轉化為N- 甲基煙酰胺；⑥葉酸可提供大量游離碳離子，供給制造神經(jīng)末稍和構成傳遞神經(jīng)沖動的重要化學物質原料，來保證人體神經(jīng)系統(tǒng)的正常發(fā)育。
【需要量】[3]
一般正常人葉酸的需要量為200~400 "g/d。世界衛(wèi)生組織建議成人至少為200μg/d，孕婦和乳母為400 μg/d。但美國公布的葉酸日推薦量均略高于此標準，美國葉酸的日推薦量見表。表中每天的推薦量用總葉酸表示，即為所食物中的葉酸中有效活性葉酸量。我國尚未確定葉酸的供應量標準。
【應用】[2
1. 葉酸在動物上的應用
1）葉酸在豬上的應用：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。葉酸的補充對初產(chǎn)母豬繁殖性能無顯著影響，但是極顯著提高初產(chǎn)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。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。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）葉酸在雞養(yǎng)殖中的應用
A：葉酸在肉雞生產(chǎn)中的應用：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(fā)現(xiàn)葉酸的添加可以不同程度地提高肉仔雞對飼料養(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)分的代謝率組間差異不顯著。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。
B：葉酸在蛋雞生產(chǎn)中的應用： 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。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。
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，但經(jīng)產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)性能。
2. 葉酸在醫(yī)藥方面的應用
現(xiàn)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(jīng)畸形，血栓閉塞性心、腦血管疾病，厭食癥與神經(jīng)性厭食癥，巨幼紅細胞貧血，老年血管性癡呆，抑郁癥等疾病的危險。
1）葉酸對新生兒神經(jīng)管畸形的影響：調查Regan對美國人在2003-2006 年從飲食、營養(yǎng)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(fā)地區(qū)，每日提供給孕婦的葉酸僅為100 ug，遠低于孕婦每日需要量。
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(jīng)生成和程序性細胞死亡中起重要作用。調查發(fā)現(xiàn)，在美國食品中葉酸的強化補充使有神經(jīng)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(chǎn)生的作用。
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(fā)生神經(jīng)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(jīng)性食癥，老年血管性癡呆，抑郁癥等疾病的發(fā)生。在同型半胱氨酸的循環(huán)代謝中，葉酸是重要的輔助因子，葉酸經(jīng)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。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(lián)系。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(xiàn)機體多系統(tǒng)受損，在消化系統(tǒng)主要是會發(fā)生結腸炎、慢性萎縮性胃炎，增加結腸癌和胃癌的危險。在試驗中發(fā)現(xiàn)，葉酸補充劑能夠抑制結腸直腸癌的復發(fā)率。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。
【合成】[4]
用1，1，3- 三氯丙酮、N-(4- 氨基苯甲酰)-L- 谷氨酸和2，4，5- 三氨基-6- 羥基嘧啶硫酸鹽反應制得葉酸粗品，再經(jīng)酸析、堿精制得純品。制備葉酸粗品所得母液經(jīng)減壓蒸餾處理可得含1，1，3- 三氯丙酮的水溶液，能循環(huán)套用10 次以上，平均收率65.2％，含量97.8％～ 98.6％。
【主要參考資料】
[1] 李莎, 姜凌, 王崇英, 等. 葉酸在植物體內(nèi)功能的研究進展[J]. 植物學報, 2012, 47(5): 525-533.
[2] 許麗惠, 謝麗曲, 林麗花. 葉酸的研究進展[J]. 福建畜牧獸醫(yī), 2013 (2): 34-36.
[3] 楊玉柱, 王儲炎, 焦必寧. 葉酸的研究進展[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工 (學刊), 2006, 5.
[4] 陳文華. 葉酸的合成[J]. 中國醫(yī)藥工業(yè)雜志, 2014, 45(6): 511-512.