生物素怎么被发现的

生物素的发现之旅：从“蛋白伤害”到生命必需的维生素

当我们今天谈论护发、护肤或指甲健康时，“生物素”这个名字常常被提及。它作为一种常见的膳食补充剂，似乎是一个现代营养学的产物。但它的发现故事，却是一段跨越数十年、充满意外转折的经典科学探索史，始于一次令人困惑的动物实验。

一、 意外的开端：鸡蛋清带来的“蛋白伤害”

生物素发现的故事序幕，在20世纪初拉开。1916年，科学家巴特曼在实验中观察到一种奇怪的现象：当实验鼠被长期喂食大量生鸡蛋清作为唯一蛋白质来源时，它们出现了一种严重的疾病综合征——皮肤发炎、毛发脱落（脱毛）、肌肉协调性丧失，甚至最终死亡。这种现象被称为“蛋白伤害”。

当时，没有人知道为什么营养丰富的鸡蛋清会变成毒药。这个谜团为生物素的发现埋下了伏笔，科学家们意识到，生鸡蛋清中一定含有某种未知的“抗营养物质”。

二、 关键的转折：寻找治愈“蛋白伤害”的因子

直到近20年后的1930年代，科学家们才开始解开这个谜题。德国科学家保罗·吉奥格博士的研究成为了关键。他发现，另一种实验性饮食——主要成分是肝脏、酵母和谷物——能够有效地治愈这种由生鸡蛋清引起的“蛋白伤害”。

他由此推论，在这种治愈性食物中，必然存在一种可以抵抗鸡蛋清毒性的保护因子。他将这种未知的物质命名为“生物素”。与此同时，其他研究团队也从不同角度发现了同一种物质，并给它起了不同的名字，如“维生素H”（H源自德语“皮肤”一词）和“辅酶R”。

所以，在早期，科学家们从三个不同的路径逼近了同一个真相：

1. 病因路径：生鸡蛋清导致疾病。
2. 解药路径：肝脏等食物中含有治愈因子（生物素）。
3. 功能路径：这是一种对皮肤和健康至关重要的生长因子（维生素H）。

三、 谜底揭晓：亲和素与生物素的“锁钥关系”

那么，为什么生鸡蛋清有毒，而熟鸡蛋清无害呢？这个核心问题在1940年终于被解开。

科学家们成功地从生鸡蛋清中分离出一种蛋白质，并将其命名为“亲和素”。他们发现，亲和素就像一个极其牢固的“锁”，而生物素正是那把唯一的“钥匙”。当生物素进入体内，亲和素会立即与之紧密结合，形成一种无法被肠道吸收的稳定复合物。这使得生物素无法被身体利用，从而导致生物素缺乏症，引发“蛋白伤害”。加热会使亲和素变性失活，失去结合生物素的能力，这就是为什么熟鸡蛋完全无害。

同年，荷兰科学家弗里茨·科格尔博士首次从蛋黄中成功分离出了纯净的生物素结晶。至此，这个困扰了科学界二十多年的谜团终于真相大白。

四、 结构与合成：从自然提取到人工制造

随着纯净生物素的获得，科学家们得以开始分析其化学结构。这项工作在1942年由美国科学家文森特·迪·维尼奥德（后来因首次合成催产素而获得诺贝尔奖）完成。生物素的分子结构非常复杂，是一个含有尿素和硫戊烷环的环状结构。

确定结构后，下一个挑战就是人工合成。1949年，美国化学家罗伯特·伍德沃德（1965年诺贝尔化学奖得主）领导的团队首次完成了生物素的全合成。这一突破不仅证实了其化学结构，也为大规模生产生物素用于研究和医疗铺平了道路。

从历史到现代：生物素的深远意义

生物素的发现是生物化学史上的一座里程碑。它揭示了几个重要原理：

1. 营养拮抗作用：食物中可能存在阻碍其他营养素吸收的物质。
2. 微量营养素的重要性：极微量的维生素（生物素每日需求量仅为微克级）对生命活动有关键性作用。
3. 基础研究的价值：一个起初看似古怪的“蛋白伤害”现象，最终引领我们发现了一种对所有生命体都至关重要的辅酶。