生物素,又称维生素B7或维生素H,是人体必需的水溶性维生素之一。虽然很多人知道生物素对头发、皮肤和指甲健康有益,但很少有人了解生物素需要在体内转化为活性形式才能发挥其生理功能。本文将深入探讨生物素在体内的活性形式及其重要作用。
生物素在体内的主要活性形式是生物素酰-5’-腺苷酸,更常见的是其与酶共价结合的形式——生物素化酶。生物素本身并不能直接参与代谢反应,它必须首先与特定的酶蛋白结合,形成具有生物活性的复合物。
这个激活过程依赖于一种称为生物素酰化酶(又称全羧化酶合成酶)的酶催化完成。该酶将生物素与特定的羧化酶连接起来,形成功能性的生物素-羧化酶复合物。
生物素的激活是一个精密的多步过程:
生物素的吸收与转运:膳食中的生物素通过肠道吸收进入血液,通过特定的转运蛋白输送到各组织细胞。
生物素与羧化酶结合:在细胞内,生物素酰化酶识别游离生物素和特定的羧化酶蛋白,催化两者共价结合。
形成活性复合物:结合后的生物素-羧化酶复合物成为具有催化能力的全酶,能够参与关键的羧化反应。
生物素的活性形式在体内参与四种关键羧化酶的组成,这些酶在三大营养素的代谢中起着至关重要的作用:
生物素的活性形式对人体健康具有多方面的重要性:
通过参与羧化反应,生物素活性形式在碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢中发挥核心作用,帮助将食物转化为可用能量。
近年研究发现,生物素化蛋白还参与细胞信号传导和基因表达调控,影响细胞生长和分化。
生物素活性形式的正常功能对于维持健康的皮肤、头发、指甲以及神经系统功能至关重要。
多种因素可能影响生物素在体内的活化过程:
生物素缺乏相对罕见,但发生时可能表现为:
对于大多数人而言,通过均衡饮食即可获得足够的生物素。富含生物素的食物包括:动物肝脏、蛋类、坚果、种子、三文鱼、 avocado和红薯等。