葉酸的研究進展

許麗惠 謝麗曲 林麗花 福建農(nóng)林大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院 福州 350002

1 葉酸概述

1.1 葉酸的理化性質(zhì) 葉酸（Fo1ic Acid）是一組化學(xué)結(jié)構(gòu)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(jié)合而成［1］。葉酸亦稱維生素M或維生素B9，是淡橙黃色結(jié)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(zhì)、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(dǎo)一碳單位轉(zhuǎn)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［2］。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(jié)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?；?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。

1.2 葉酸的代謝過程 進入機體的葉酸在二氫葉酸還原酶作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槎淙~酸，進而轉(zhuǎn)化為四氫葉酸；在絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下，四氫葉酸活化為5，10-亞甲基四氫葉酸，該反應(yīng)是可逆的；在亞甲基四氫葉酸還原酶的作用下，5，10-亞甲基四氫葉酸轉(zhuǎn)化為5-甲基四氫葉酸；同型半胱氨酸、維生素B12，在蛋氨酸合成酶作用下，5-甲基四氫葉酸為其提供甲基，合成蛋氨酸。

1.3 葉酸的營養(yǎng)生理功能及缺乏原因 葉酸對生物體的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：參與遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)的代謝；影響動物繁殖性能；影響動物胰腺的分泌；促進動物的生長；提高機體免疫力。葉酸缺乏的可能原因包括攝入量不足；需要量增加；腸道吸收障礙；維生素C缺乏；使用葉酸拮抗藥；肝臟疾病等。

1.4 葉酸的來源、吸收與需要量 葉酸廣泛分布于綠葉植物中，如菠菜、甜菜、硬花甘藍等綠葉蔬菜，在動物性食品（肝臟、腎、蛋黃等［3］）、水果（柑橘、獼猴桃等［4］）和酵母中也廣泛存在，但在根莖類蔬菜、玉米、米、豬肉中含量較少。但是在這些綠葉蔬菜中，葉酸含量較高的主要是東風(fēng)菜、馬蹄葉、山尖子菜、柳蒿芽、刺五加皮、野蘆筍［5］，含量分別是36.195、23.478、20.137、67.600、59.553、22.032 ug/g。

進入機體內(nèi)的多谷氨酸形式的葉酸必須降解為游離葉酸，方可被機體吸收。對多谷氨酸葉酸起水解作用的是小腸黏膜上皮中的γ-L-谷氨酰羧肽酶。葉酸結(jié)合蛋白在葉酸的消化、分布和貯存起關(guān)鍵作用。已發(fā)現(xiàn)的葉酸結(jié)合蛋白有三類：高親和力葉酸結(jié)合蛋白、與膜有關(guān)的結(jié)合蛋白和細(xì)胞質(zhì)結(jié)合蛋白。高親和力葉酸結(jié)合蛋白保護了葉酸在血液中的穩(wěn)定存在，還可能控制了血漿中葉酸鹽分布的專一性。

一般情況下，正常人的需要量為100～200 ug/d，世界衛(wèi)生組織的推薦量為：成人200 ug/d，孕婦和乳母400 ug/d。FDA的最新葉酸食用量標(biāo)準(zhǔn)如下：25歲～50歲（男性）為 240 ug/d；25歲～50歲（女性）為190 ug/d；乳母、孕婦為400 ug/d；嬰幼兒為200～400 ug/d。

2 葉酸的應(yīng)用

2.1 葉酸在動物上的應(yīng)用

2.1.1 葉酸在豬上的應(yīng)用 楊光波等［6］研究表明，添加2.5 mg/kg葉酸，仔豬的全期日增重較基礎(chǔ)日糧組有顯著提高，血清中蛋白質(zhì)濃度，肝臟中DNA、RNA及蛋白質(zhì)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。

劉靜波等［7］發(fā)現(xiàn)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(zhì)過氧化［8］。蛋白質(zhì)組學(xué)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［9-10］。劉靜波［11］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(guān)基因表達量。

2.1.2 葉酸在雞養(yǎng)殖中的應(yīng)用

2.1.2.1 葉酸在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用 葛文霞等［12］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(zhì)、粗蛋白、粗纖維等營養(yǎng)物質(zhì)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。

丑武江等［13］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(zhì)含量的影響。結(jié)果表明，不同水平的葉酸對21日齡肉仔雞中血清蛋白質(zhì)含量顯著提高，而對42日齡肉仔雞中血清蛋白質(zhì)含量無顯著影響。

2.1.2.2 葉酸在蛋雞生產(chǎn)中的應(yīng)用 Dickson等［14］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。House等［15］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。Leane［16］的研究主要是提高蛋中天然葉酸的沉積和最小化的未代謝的葉酸，試驗動物是30周齡的產(chǎn)蛋雞，添加劑量為0、2、4、8、16、32 mg/kg，得出 16 mg/kg 是最佳添加劑量，葉酸沉積量為75 ug/g雞蛋（普通雞蛋為32 ug/g）。

2.1.3 葉酸在乳牛上的應(yīng)用 葉酸在反芻動物上的研究較少，一般認(rèn)為反芻動物的瘤胃微生物可以合成葉酸并很好地利用，但是Girard等認(rèn)為，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(zhì)代謝、嘌呤與DNA的合成，從而改善乳牛的生產(chǎn)性能。

2.2 葉酸在醫(yī)藥方面的應(yīng)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(dǎo)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［17］，巨幼紅細(xì)胞貧血，老年血管性癡呆，抑郁癥等疾病的危險。

2.2.1 葉酸對新生兒神經(jīng)管畸形的影響調(diào)查 Regan等［18］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(yuǎn)低于孕婦每日需要量［19］。

Lisa等［20］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(diào)查研究中，得出哺乳期婦女應(yīng)該每天攝入的葉酸量為400 ug。葉酸在調(diào)控神經(jīng)生成和程序性細(xì)胞死亡中起重要作用。Margaret等在調(diào)查研究中發(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。

2.2.2 葉酸對人類其他疾病的影響研究 葉酸除了對于預(yù)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(yù)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(dǎo)致血栓閉塞性心、腦血管疾病，厭食癥與神經(jīng)性厭食癥，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(zhuǎn)化成5，10-亞甲基四氫葉酸，為同型半胱氨酸轉(zhuǎn)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(xì)胞外造成血漿中同型半胱氨酸濃度升高，導(dǎo)致疾病。Pau1等［21］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(zhì)性聯(lián)系。Wang等［22］研究表明，葉酸可以降低無痛風(fēng)史人群患痛風(fēng)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(jié)腸炎、慢性萎縮性胃炎，增加結(jié)腸癌和胃癌的危險。Richard等［23］在試驗中發(fā)現(xiàn)，葉酸補充劑能夠抑制結(jié)腸直腸癌的復(fù)發(fā)率。賴東梅等的試驗研究表明，一定濃度的葉酸可以通過影響葉酸代謝而抑制卵巢癌細(xì)胞的生長，葉酸可能是增強化療藥物對卵巢癌的細(xì)胞毒性作用，從而增強卵巢癌化療敏感性。

3 應(yīng)用狀況及展望

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(zhuǎn)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。

［1］ Samue1 J，Stephane R，Bernadette G，et a1.One-Carbon Metabo1ism in P1ants：Regu1ation of Tetrahydrofo1ate Synthesis during germination and Seed1ing Deve1opment［J］.P1ant Physio1ogy，2003，131：1431-1439.

［2］ Robert CB，Edward JL，Gary M S，et a1.The Ro1e of Fo－1ate Transport and Metabo1ism in Neura1 Tube Defect Risk［J］.Mo1ecu1ar Geneticsand Metabo1ism，1999，66：1-9.

［3］ Babu S，Sc M，B M，et a1.Avai1abi1ity of fo1ate from some foods［J］.Am JC1in Nutr，1976，29：376-379.

［4］ 羅思羽.10種天然食物幫孕媽媽補足葉酸［J］.啟蒙（0-3歲），2011（5）：25.

［5］ 唐曉偉，宋曙輝.蔬菜中的葉酸含量［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，28（1）：96，98.

［6］ 楊光波，陳代文，余冰.葉酸水平對斷奶仔豬生長性能及血清組織中蛋白質(zhì)代謝的指標(biāo)影響［J］.中國畜牧雜志，2011，47（5）：24-28.

［7］ 劉靜波，姚英，余冰等.葉酸對初產(chǎn)母豬繁殖性能和宮內(nèi)發(fā)育遲緩仔豬腎功能基因表達的影響［J］.動物營養(yǎng)學(xué)報，2010，22（2）：278-284.

［8］ Mesbaheddin B，Dona1d W H，Conrad W.Hepatic onecarbon metabo1ism in ear1y fo1ate deficiency in rats［J］.Biochem J，1993，219：145-149.

［9］ Rwei-Fen S Huang，Yu-Chin Hsu，Hsiu-Ling Lin，et a1.Fo1ate dep1etion and e1evated p1asma homocysteine promote oxidative stress in rat 1ivers［J］.J Nutr，2001，131：33-38.

［10］ Aure1ie C，Thierry S，Edmond R，et a1.Proteomic ana1ysis revea1s changes in the 1iver protein pattern of rats exposed to dietary fo1ate deficiency［J］.JNutr，2005，135：2524-2529.

［11］ 劉靜波，姚英，余冰，等.妊娠期添加葉酸對新生仔豬肝臟抗氧化能力和基因表達影響［J］.中國畜牧雜志，2011，47（1）：41-44.

［12］ 葛文霞，張文舉，向春和，等.不同水平葉酸對肉仔雞生產(chǎn)性能和胴體品質(zhì)的影響［J］.上海畜牧獸醫(yī)通訊，2006（2）：43-44.

［13］ 丑武江，郭雄全，葛文霞.葉酸對肉仔雞蛋白質(zhì)和生產(chǎn)性能影響的研究 ［J］. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，46（5）：1140-1143.

［14］ Dickson T M，Tactacan G B，Hebert K，et a1.Optimization of fo1ate deposition in eggs through dietary supp1ementation of fo1ic acid over the entire production cyc1e of Hy-Line W36，Hy-Line W98，and CV20 1aying hens［J］.Pou1t Res，2010，19：80-91.

［15］ House JD，Braun K，Ba11ance D M，et a1.The enrichment of eggs with fo1ic acid through supp1ementation of the 1aying hen diet ［J］.Pou1try Science，2002，81：1332-1337.

［16］ Leane H，He1ene M，E1izabeth M E M，et a1.Laying hens can convert high doses of fo1ic acid added to the feed into natura1 fo1ates in eggs providing a nove1 source of food fo1ate ［J］.British Journa1 of Nutrition，2009，101：206-212.

［17］ Ju1ia W，E1isabeth M，Martina de Zwaan，et a1.E1evation of homocysteinne 1eve1s is on1y partia11y reversed after therapy in fema1es with eating disorders ［J］.J Neura1 Transm，2010，117：521-527.

［18］ Regan L B，Kevin W D，Jaime JG，et a1.Tota1fo1ate and fo1ic acid intake from foods and dietary supp1ements in the United States ：2003-2006 ［J］.Am J C1in Nutr，2010，91：231-237.

［19］ Bridget S M，Mario A C，Ana M S R，et a1.Neura1 tube defects and materna1 fo1ate intake among pregnancies conceived after fo1ic acid fortification in the United States［J］.Am JEpidemio1，2009，169：9-17.

［20］ Lisa A H，Ke11y L S，Deborah L.How we11do b1ood fo1ate concentrations predict dietary fo1ate intakes in a samp1e of Canadian 1actating women exposed to high 1eve1s of fo1ate?An observationa1study［J］.BMC Pregnancy and Chi1dbirth，2007，7：25.

［21］ Pau1 F J，Jacob S，Andrew G B，et a1.The effect of fo1ic acid fortification on p1asma fo1ate and tota1homocysteine concentrations［J］.N Eng1JMed，1999，340：1449-1454.

［22］ Wang X，Qin X，Demirtas H，et a1.Efficacy of fo1ic acid supp1ementation in stroke prevention：a meta-ana1ysis［J］.Lancet，2007，369：1876-1882.

［23］ Richard J，Sabeena M，Martin T，et a1.Fo1ic acid supp1ementation inhibits recurrence of co1orecta1 adenomas：A randomized chemoprevention tria1［J］.Wor1d Gastroentero1，2008，14（28）：4492-4498.