泛素化作用 (Ubiquitylation) 在植物體內的作用
臺北市立建國高級中學生物科劉玉山老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

細胞內的蛋白質合成後，常需要接受不同的轉譯後修飾作用(post-translational modifications)，蛋白質才能具有生物活性，進而影響生物體的生理及發育過程。

二十世紀後期，許多蛋白質的轉譯後修飾機制已被廣泛研究，例如甲基化作用(methylation)、磷酸化作用(phosphorylation)、或是醣化作用(glycosylation)等。

自1942年開始，蛋白質的降解作用開始被關注後，一種新的轉譯後修飾作用機制—泛素化作用(ubiquitylation)被發現，並逐漸受到重視。 泛素(ubiquitin)是1974年自胸腺生長素(thymopoietin)中被分離出來。泛素廣泛地存在於真核生物體內的所有細胞中，故因而得名。 Continue reading →

維生素B群- B6,葉酸,生物素(Vitamin B6, Folic acid, Biotin )-下
台北市立建國高級中學生物科蔡敏麗老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

缺乏葉酸會影響到紅血球生成，容易引起血紅素濃度不足、紅血球體積過大、紅血球數目減少、成熟度不足，造成攜氧功能受損的巨球性貧血症(megaloblastic anemia)病症，大血球(macrocyte)或巨紅血球(megalo cyte)壽命短，會在骨髓內被破壞。 缺乏葉酸會造成細胞增生時，沒有足夠的DNA複製原料，出現生長遲緩等現象。葉酸的攝取對於孕婦更顯重要，葉酸對於胎兒的神經發育有重大影響，而飲酒過量易造成葉酸缺乏，增加胎兒發生神經管缺陷﹙neural tube defect﹚的機率，可能引發神經管閉合不全，導致脊柱裂﹙spina bifida﹚的病徵出現。 維生素B6、B12與葉酸三者參與同半胱胺酸（homocysteine）的代謝，而許多醫學研究指出：遺傳因素或營養失調，會導致體內同半胱胺酸的濃度過高，破壞動脈的內皮層，引起血管粥狀硬化，易引發腦中風、心肌梗塞、阿茲海默氏症等心血管疾病。補充葉酸、維生素B6、B12可降低同半胱胺酸的濃度，降低同半胱胺酸對體內所造成的傷害。

生物素 (biotin)又稱維生素H，在生物體內具有輔酶功能的是以右旋生物素(d-biotin)，參與脂肪、蛋白質的代謝，為合成維生素C的必要物質，生物素藉ATP及Mg 2+的幫忙，轉運羧基給受質，完成羧化反應(carboxylation)。 生物素可由人體腸道內的大腸桿菌合成。大部分食物在腸胃道中被蛋白酶及 生物素酶（biotinidase）分解，於近端十二指腸及空腸藉由細胞膜上轉運蛋白吸收釋出的生物素，人體的肌肉、肝臟及腦組織可貯存少量生物素。 生蛋白中含有抗生物素蛋白（avidin）會跟生物素在腸道結合，阻礙生物素的吸收，而缺乏生物素可能引起皮膚炎、脫毛、末稍感覺異常等症狀，故建議利用加熱使蛋白質變性，而不影響生物素的吸收。

參考資料:
1.食物無罪─揭穿營養學神話，找回吃的樂趣！ 麥可．波倫著，曾育慧譯，平安出版社，2009年
2.植物營養學 張則周著，五南出版社，2008年
3.透視營養學 Gordon M. Wardlaw著，曾育慧譯，藝軒圖書出版社，2007年
4. http://www.jjkkusa.com/modules/news/art … storyid=88
5. http://food.doh.gov.tw/foodnew/library/ … ary_h.aspx
6. http://www.jtf.org.tw/educate/fitness/F … 009_09.asp
7. http://www.ch.com.tw/index.asp?chapter=AFD000014

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維生素 B6在植物中主要型式是比哆醇﹙pyridoxine﹚，在動物組織中的主要型式為磷酸比哆醛(pyridoxal 5 ‘ -phosphate)及磷酸比哆胺(pyridoxamine 5’-phosphate)，動物可攝取全麥製品、小麥胚芽、瘦肉、魚類等食物以獲得。 人體腸內的大腸桿菌能夠自行合成部分維生素B6，維生素B6可幫助蛋白質代謝，當攝取蛋白質量愈多，維生素B6的需要量也隨之增加，維生素B6的需要量與蛋白質的代謝量成正比例，主要是擔任胺基酸代謝反應中轉胺(transamination)及脫胺基 (deamination)作用之胺基轉移的輔酶，使胺基酸合成正腎上腺素、抑制性神經傳導物GABA，血紅素的前驅物質。維生素 B6可助色胺酸代謝為菸鹼素，也參與亞麻油酸(linoleic acid)、次亞麻油酸(linolenic acid)轉化成細胞膜必要的花生四烯酸(arachidonic acid)之脂肪酸代謝反應。維生素B6對於身體作業能力如：最大攝氧量有增進的效果，在醫藥上也用來減少月經疼痛和懷孕不適症。

維生素B6亦擔任血紅素中紫質形成的輔酶，缺乏時會造成血紅素減少，引起貧血症，維生素B6缺乏也會造成草酸無法轉變成甘胺酸，導致草酸與鈣結合成草酸鈣，引起腎臟及膀胱結石造成血尿。

葉酸(folic acid) 又稱維生素B9，實際化學名稱是蝶酸單麩胺酸(pteroylmonoglutamic acid)。生物體內可自行合成蝶酸，但卻無法將麩胺酸(Glutamic acid)接在蝶酸(pteroic acid)上，也無法自行合成對胺基苯甲酸(p-aminobenzoic acid, PABA)，故需要由食物中攝取葉酸，而在酵母菌、肝臟、豆類、小麥胚芽和深綠色蔬菜皆富含葉酸，當維生素C存在的情況下，可減少葉酸被分解破壞。 要形成具有生物活性的四氫葉酸(tetrahydrofolate, THF)必須移除甲基四氫葉酸(N5-methyltetrahydrofolate)的甲基，在反應過程中需要維生素B12擔任輔酶，而活性型的葉酸可參與單碳代謝反應，合成嘌呤和胸腺嘧啶，以利DNA合成和複製，維持細胞正常分裂增殖。 請參閱 維生素B群- B6,葉酸,生物素(Vitamin B6, Folic acid, Biotin )-下 閱讀

維生素B群- B2,B3,B5 (Vitamin B2,B3,B5)-下
台北市立建國高級中學生物科蔡敏麗老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

菸鹼素參與醣解作用、呼吸作用及脂肪合成，NAD作為催化呼吸作用時之去氫酶的輔酶，參與脫氫所進行的電子轉移反應。 NADP也是生化反應中重要的電子供應者，參與脂肪酸及固醇之生化合成，乙醯輔酶A合成脂肪酸時需要菸鹼素。菸鹼素有助於能量代謝，維持消化及神經系統等生理功能。菸鹼素和鉻這兩種營養素有協同作用，醫學上的研究指出補充菸鹼素和鉻能降低膽固醇及三酸甘油脂。嚴重缺乏菸鹼素會引起糙皮病（Pellagra），可能導致腦部受損、引起癡呆。 維他命B5 又稱泛酸 ( pantothenic acid )，維他命B5是輔酶A (co-enzyme A)的組成部分，與丙酮酸、α-酮戊二酸和脂肪酸的代謝相關。缺乏維他命B5時會有皮膚角質化異常，導致脫皮的症狀產生，另外當腎上腺製造類固醇(steroids)及皮質酮時也需要維他命B5，和合成膽固醇有關。

維他命B5存在於肝臟、大豆、啤酒酵母及全榖食品中，被證實有皮膚消炎的功效，幫助皮膚正常角質化，可促進傷口癒合和皮膚組織的修復，同時可維持頭髮中的水分，避免頭髮乾燥分裂。 維他命B5是化妝品中最常用的維他命，泛醇(D-Panthenol) 為具有生物活性的維生素原B5，常做為維生素類添加劑，廣泛應用於護膚或皮膚藥劑類、毛髮類產品中，泛醇是維他命B5的同效物，能在皮膚和毛髮內轉變成維他命B5，而且不具毒性，不引起皮膚刺激或敏感。

參考資料:
1. 國人膳食營養素參考攝取量及其說明 行政院衛生署出版, 修訂第六版
2.實用營養學 謝明哲等編著，華杏出版，2008年
3. http://www.jjkkusa.com/modules/news/art … storyid=88
4. http://food.doh.gov.tw/foodnew/library/ … ary_h.aspx
5. http://www.jtf.org.tw/educate/fitness/F … 009_09.asp

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維生素B群- B2,B3&B5 (Vitamin B2,B3,B5)-上
台北市立建國高級中學生物科蔡敏麗老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

維生素 B 2又稱為核黃素﹙riboflavin﹚，可構成體內核黃單核苷酸(riboflavin mononucleotide, FMN)和核黃腺嘌呤雙核苷酸（flavin adenine dinucleotide, FAD）二種重要的輔酶，做為醣類、蛋白質及脂質代謝產生熱量的氧化還原反應中所必須的重要輔酶(coenzyme)，主要涉及反應中氫離子（電子）運輸。 維生素 B 2擔任蛋白質代謝的輔酶，胺基酸氧化酶以FAD、FMN為輔基，專一性催化移去胺基的反應，使胺基酸進入檸檬酸環(kreb’s citric acid cycle) 轉換成能量，或是轉化成尿酸也需要維生素 B 2參與，並且維生素 B 2可去除過氧化脂質，支援細胞內的抗氧化系統，也幫助紅血球增生，幫助皮膚、指甲和頭髮健康生長，促進組織修復，避免脂肪在血液和肝臟囤積，有助視力保健、減輕眼睛疲勞。易受紫外線破壞的維生素B2在酵母、堅果類、肝臟、瘦肉和牛奶中含量很多，在烹調食物時，有時為了保持食物色澤及脆度，而加入小蘇打等鹼性物質，容易破壞食物內的維生素B2，長久下來會對身體有不良影響。

民國四五十年代時，台灣的學童流行口角發炎破裂流血、眼睛畏光等症狀的口角炎，其原因是維生素B2的營養缺乏，當時美國援助台灣大批奶粉，牛奶裡面富含維生素B2改善學童的營養狀況，也減少學童口角發炎的狀況。 維他命B3又稱菸鹼酸(nicotinic acid)、菸鹼醯胺﹙nicotinamide﹚，兩者及其他具有類似之生物活性的衍生物根據行政院衛生署食品資訊網可通稱為菸鹼素。 請參閱 維生素B群- B2,B3,B5 (Vitamin B2,B3,B5)-下 閱讀

維生素B群- B 1 (Vitamin B1)
臺北市立建國高級中學生物科蔡敏麗老師/國立臺灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

人類跟植物不同在於，人體需要攝取食物中的養分來維持生命，養份分別為能夠產能的脂肪、蛋白質、醣類，經由粒線體的呼吸作用產生物體所需的能量；不能產能的維生素、礦物質及水，可以維持正常的生理反應。維生素是人體必需的微量有機物，不同的維生素在人體內擔任不同的功能，依其溶解性質分成水溶性和脂溶性兩類。維生素B群是屬於水溶性維生素，易溶於水溶液中，即使攝取量過多，水溶性維生素會隨尿液排出體外，並不會在體內屯積。 維生素B群係指維生素B1、B2、B3(Niacin)、B5(Pantothenic acid)、B6、B12、葉酸 (Folic acid)、維生素H(Biotin)等八種維生素，在人體代謝與合成蛋白質、脂肪、碳水化合物等時，需要維他命B群參與或是此八種互相作催化劑，主要功能與蛋白質的代謝、碳水化合物代謝與合成、脂肪等營養素釋放出能量、乙醯輔酶A轉化、紅血球的生成有關。 維生素B 1又稱為硫胺 (thiamine)或是抗神經炎素(aneurine)，在人體肝腎中轉變成磷酸化型式的硫胺雙磷酸(thiamin diphosphate, TDP，又稱為硫胺焦磷酸，thiamin pyrophosphate, TPP)，TPP在體內擔任許多酵素的輔酶，參與在醣類代謝中的丙酮酸(pyruvate)及α-酮戊醯酸(α-ketoglutarate)的氧化脫羧作用(oxidative decarboxylation)，丙酮酸脫羧後，氧化成乙醯輔酶(acetyl-CoA)，進入檸檬酸循環(citric acid cycle)。

維生素B 1可協助神經傳導物質乙醯膽鹼的合成。當神經衝動發生時，維生素B 1會去磷酸化，使鈉離子自由穿過細胞膜的離子通道，達到脈衝傳導的作用，同時維生素B 1可舒緩乙醯膽鹼的釋放，活化氯離子通道，而透過離子通道的作用，維護神經系統傳導功能的運作，維持神經細胞膜的功能，對於維持神經組織健康和精神狀態穩定扮演著重要的角色。 穀物胚芽、豆類、牛奶和動物肝臟均含有豐富的維生素B1，而維生素B1在食物加熱過程中極易遭到破壞，故常吃速食、泡麵或是加工食品長期下來可能出現維生素B1攝取不足的情況。

缺乏維生素B 1會引起腳氣病，是由於血液中的丙酮酸(pyruvate)不能脫去羧基轉變為乙醯輔酶(acetyl-CoA)，丙酮酸部份變為乳酸，血液和尿中的丙酮酸與乳酸均較一般人來的高，腳氣病最初的症狀為食慾大減、體重減輕，隨著缺乏維生素B 1的情況加劇，會引起心臟擴大、心律不整等心血管疾病產生，也容易產生神經性異常的症狀。運動員的運動能力與代謝值也因缺乏維生素B1而明顯的降低其最大工作能力（最大攝氧量）。

參考資料:
1.營養學博士教你吃對植化素：可以防癌、抗老、調節免疫力 吳映蓉著，臉譜出版社，2008年
2.實用營養學 謝明哲等編著，華杏出版，2008年
3. http://www.jjkkusa.com/modules/news/art … storyid=88
4.http://food.doh.gov.tw/foodnew/library/Dictionary/Dictionary_h.aspx

維生素A(Vitamin A)
台北市立建國高級中學生物科蔡敏麗老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

早在兩千多年前，希臘醫學之父希波克拉底(Hippocrates)就察覺到，如果視力減退的病人多吃牛肝等內臟，病人視力可獲得改善，尤其是夜間的視力。事實上，根據現代的營養學知識，我們知道內臟內含有豐富的維生素A。在西元約1912年時，馮克（Casimir Funk）發現維生素A可以治夜盲症。 蛋黃、肝臟、乳酪製品等食物中皆含有豐富的維生素A，在人體以視網醇(retinol)、視黃醛（retinaldehyde或retinal）、視黃酸（retinoic acid），形式存在；來自蔬菜水果的β-胡蘿蔔素（beta carotene或β-carotene）吸收時必須有脂肪與膽汁的幫助，吸收後在小腸和肝轉變成維生素A才能被人體利用。 眼睛的桿細胞(Rod cell)含有對光敏感的色素－視紫素(visual purple)，其成分是由視紫蛋白質(opsin)與11-順式視網醛，即胡蘿蔔素(retinal, vitamin A aldehyde)共同組成，而維生素A是維持視網膜正常的必需營養素，在光線稍暗的情況下，視紫素是觀看物體的必要條件。 在完全黑暗的情況下，錐細胞與桿細胞這兩者感光細胞會不斷釋放興奮性的神經傳導物質。當光刺激時，視紫素將產生一連串生化反應，造成過極化(hyperpolarization)而停止釋放神經傳導物質。

維生素A可以維持正常視力、維持皮膚及上皮黏膜正常生長和分化、參與骨骼膠原和硫酸軟骨素的合成，同時也對骨骼鈣化有很大的幫助。相反地，缺乏維生素A可能會伴隨眼睛的黏液素層分泌不足，引起乾眼症，或是感光細胞色素的原料減少而引發夜盲症，抑或是引起皮膚乾燥粗糙等症狀。

維他命A酸 (Retin-A)常作為治療痤瘡的藥物，可幫助清除毛孔阻塞並減少毛孔被油脂阻塞的狀況，異維他命A酸(Accutane)同樣也可作為治療痤瘡的藥物，其功用為減低身體皮脂的量，曾經被使用在運動訓練或是競賽上，但卻伴隨憂鬱症、精神病與自殺等嚴重的心理健康問題，而異維他命A酸也曾運用在控制生育上，但卻可能造成流產及胎兒先天性缺陷等嚴重的生育缺陷，故羅氏藥廠目前已經宣布停售異維他命A酸(Accutane)藥物。

參考資料:
1. 透視營養學，Gordon M. Wardlaw著，曾育慧譯，藝軒圖書出版社，2007年
2. 實用營養學 ，謝明哲等編著，華杏出版，2008年
3. http://www.jtf.org.tw/educate/fitness/F … 009_09.asp
4. http://www.jjkkusa.com/modules/news/art … storyid=88

維生素 D,E,K (Vitamin D,E,K)-下
台北市立建國高級中學生物科蔡敏麗老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

蔬菜、小麥胚芽及胚芽油等植物油或是堅果類皆為維生素E含量較高的食物。市面上談到維生素E具有抗氧化的作用，是因維生素E可與細胞膜的磷脂質共存，由維生素E提供電子給自由基，保護細胞膜上的不飽和脂肪，抑制細胞中過氧化脂質產生，幫助細胞膜抗氧化。缺乏維生素E會造成自由基破壞紅血球細胞膜，紅血球容易破裂造成溶血現象，導致溶血性貧血(hemolytic anemia)的病症發生。 花生油酸(arachidonic acid)經由環狀氧化酶(cyclooxygenase)作用，而轉成血栓素(thromboxane)，血栓素會使血小板結集在血管壁，進而產生血凝塊形成血栓，可能引發心血管阻塞的疾病，而維生素E可為抗凝血劑，防止血小板過度凝集，且為血管擴張劑，防止膽固醇阻塞血管，降低腦中風、心臟病等心血管疾病的發生。 維生素 K是由維生素K1（phylloquinone）、K2（Menaquinone）和K3（menadione）集合而成的。

維生素K1存在於菠菜、綠花椰菜等植物的葉綠體中，對於造骨機制和預防骨質疏鬆症有正面幫助；K2可由腸道內的細菌製造，其製造量可達每日一半的所需量；K3則為人工合成，其生化效能較高。 維生素K在人體中維持正常凝血機制。血液中的八種凝血酶原(prothrombin)均在肝臟中合成，羥化酶將前凝血酶原(preprothrombin)的谷胺酸（Glutamic acid）之殘基羥化（hydroxylation），形成能接合鈣離子的結構，在過程中需要二氧化碳、氧氣、還原型的維生素K參與，形成凝血酶原(prothrombin)。凝血酶原(prothrombin)會在鈣離子與凝血因子的協助下，轉變成具活性的凝血酶(thrombin)，血液中的纖維蛋白原(fibrinogen)可經由凝血酶催化成纖維蛋白 (fibrin)在傷口處形成血液凝塊，發揮凝血的功能。此外，維生素K有助於抑制骨骼鈣質流失可預防骨質疏鬆症。

長期服用抗生素會殺死腸內共生細菌，服用抗血栓藥物拮抗維生素K的作用，或是新生兒體尚未建立腸道菌落，體內的維生素K不足造成血液凝固的需要時間增長、皮下或消化道等出血﹙hemorrage﹚等之低凝血酶原症(hypoprothrombinemia)。

參考資料:
1. 食物無罪─揭穿營養學神話，找回吃的樂趣！ 麥可．波倫著，曾育慧譯，平安出版社，2009年
2.營養學博士教你吃對植化素：可以防癌、抗老、調節免疫力 吳映蓉著，臉譜出版社，2008年
3.植物營養學 張則周著，五南出版社，2008年
4.透視營養學 Gordon M. Wardlaw著，曾育慧譯，藝軒圖書出版社，2007年
5.食物學原理 施明智編著，藝軒圖書出版社，2007年
6.國人膳食營養素參考攝取量及其說明 行政院衛生署出版, 修訂第六版
7. http://www.jjkkusa.com/modules/news/art … storyid=88
8.http://food.doh.gov.tw/foodnew/library/Dictionary/Dictionary_h.aspx 9.http://www.jtf.org.tw/educate/fitness/Fitness_009_09.asp

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