1700554355
1700554356
P.纳普(P. Knapp)注意到以上的研究中还提到,未添加牛奶的小动物,还出现了眼部的症状。他重复了上述实验,发现实验组的9个小动物在死亡前,都患上了严重的结膜炎或者角膜溃疡,以至于小动物在后期无法睁开眼睛。他在1909年发表了结果。
1700554357
1700554358
更多的人重复出了固定成分饮食对小动物的不良影响,但还是有大量的学者不承认牛奶乃至人类膳食中存在一些关键营养物质。许多人推断,这有可能是当时病菌学的迅速发展以及疫苗的成功,使得大部分学者认为一种疾病的发生,必然是由一种致病菌引起的,从而无法与关键营养因子缺失可能致死这一事实结合起来认识。
1700554359
1700554360
弗里德里克·霍普金斯介绍说,自己在1906年也得到了相同的结果,并清晰地认识到了牛奶中关键营养因子的存在,但是他一直未发表自己的文章,直到1911年波兰生物学家卡齐米尔·丰克(Casimir Funk,1884—1967)宣布分离得到了一种维生素,霍普金斯才于次年发表了自己的文章和结论。
1700554361
1700554362
1908年左右,德国学生威廉·施特普(Wilhelm Stepp),在斯特拉斯堡生理化学教授弗朗兹·霍夫迈斯特(Franz Hofmeister)的实验室里重复出了相应的结果,并开始对于关键营养因子的研究。他猜想牛奶中的这种关键因子有可能是一种“类脂”,即与脂肪相似,并可溶于乙醚和乙醇。
1700554363
1700554364
施特普首先用小麦面粉和牛奶准备了正常的饮食(即牛奶面包),后来又换成大米、面粉与牛奶,再后来换成一种牛奶面团。使用这些正常饮食,小动物们生存得很好。他首先把牛奶面包放到热乙醇提取12小时,然后又把牛奶面包放到热乙醚中提取12小时。当他以提取后的牛奶面包喂食小动物时,小动物全部死亡,但实验过程中如果添加了乙醇、乙醚提取液(先把乙醚和乙醇除去)后,小动物可以全部存活。于是他得到结论,这些关键的物质是可以被提取出来的。
1700554365
1700554366
在完成这些实验的同时,施特普从1916年起走向全职医生的事业道路,虽然施特普对实验始终充满兴趣,并且他的实验一直持续到20世纪20年代(那时他已经成为教授级医生),但他的大部分时间被临床工作占用了,这大大影响了他在维生素A方面的研究。另外,他的实验也有一定的误差,如大米面粉与牛奶一组实验结果不能与前期的实验结果一致。
1700554367
1700554368
与施特普相比起来,埃尔默·弗纳·麦科勒姆(Elmer Verner McCollum,1879—1967)等人便是全职的科研工作者了,充足的研究时间确保他们得到精确的结果。麦科勒姆通过半工半读的方式,于1912年获得了耶鲁大学的博士学位,随后与托马斯·伯尔·奥斯本(Thomas Burr Osborne,1859—1929)及拉斐特·贝内迪克特·门德尔(Lafayette Benedict Mendel,1872—1935)一起做植物蛋白组成与饮食等方面的研究。门德尔帮助麦科勒姆在威斯康星-麦迪逊大学(University of Wisconsin—Madison)的农业化学系找到了一份工作,麦科勒姆在这里建立起了全美第一个实验用大白鼠种系,并用以进行饮食实验研究。
1700554369
1700554370
麦科勒姆开始时认为只要食品口味好,饮食就是健康的,例如对动物来说,只要适合他们的口味,量足够就可以了。但奥斯本和门德尔反对这种假设,他们指出麦科勒姆的实验不够严谨,在试验中,对动物饮食而言,仅仅有蛋白质不能保证动物的健康,还同时要给予一定的牛奶。
1700554371
1700554372
于是麦科勒姆重新设计了自己的试验,并尝试去掉牛奶中的蛋白,试图发现脂质中促进生长的因子。他给小鼠连续10个星期喂处理过的饮食后,小鼠体重下降。但是给小鼠再喂黄油脂肪,小鼠体重就可以恢复,而喂橄榄油则无法恢复。
1700554373
1700554374
1914年,他和玛格丽特·戴维斯(Marguerite Davis)一起,通过把黄油皂化,得到了一种脂溶性物质,相对于以前的水溶性因子,他把自己发现的这一脂溶性物质称之为“因子A”。这是对维生素家族命名方式的起始。1915年,麦科勒姆发表了相关论文,并认为维生素B是一类物质,而非单一物质。并且,他认为这些物质并不完全是胺类,所以卡齐米尔·丰克(Casimir Funk)提议的名称vitamine并不正确。
1700554375
1700554376
1920年,杰克·塞西尔·德拉蒙德(Jack Cecil Drummond,1891—1952)研究了麦科勒姆的脂溶性物质,也研究了丰克所称的“胺类物质”后,把相关物质统一称为vitamin,意为重要的胺类。他把麦科勒姆的脂溶性物质——因子A命名为维生素A,把丰克所称的胺类物称为维生素B[2],并建议采用字母表顺序对这类必需营养素命名。
1700554377
1700554378
1931年,瑞典化学家保罗·卡勒(Paul Karrer)描述了维生素A的结构。1947年,两位荷兰化学家大卫·阿德里安·冯·德普(David Adriaan van Dorp)和约瑟夫·费迪南德·阿伦斯(Jozef Ferdinand Arens)合成了维生素A。
1700554379
1700554380
人和大鼠缺乏维生素A时,会对眼睛造成伤害(眼球干燥症),这在当前的第三世界仍是一个多发病。
1700554381
1700554382
附:维生素A与视觉成像
1700554383
1700554384
乔治·瓦尔德(George Wald,1906—1997)出生纽约的一个贫困的犹太移民家庭,在纽约大学医学院毕业,随后获得哥伦比亚大学的动物学博士学位。1932年他前往柏林,在奥托·瓦尔堡(Otto Warburg)的实验室工作,他通过解剖动物,在动物的视网膜中得到一种光学敏感的物质——视紫质,并通过化学检测发现视网膜中有一定含量的维生素A,他来到瑞士苏黎世大学,确证了实验结果。然后他回到了德国,在一个月的时间内通过研究300个青蛙的视网膜,发现了视黄醛与视黄醇(维生素A)的转化作用机制,这是视觉形成的生理化学机制。完成试验后,他才在美国的资助下离开了纳粹德国。瓦尔堡后来因这一发现而获得1967年诺贝尔生理学或医学奖。
1700554385
1700554387
荷兰猪动物模型的贡献:维生素C的发现
1700554388
1700554389
坏血病在以前被称为不治之症,死亡率很高。开始的时候患者四肢无力,烦躁不安,皮肤易红肿、肌肉疼痛。然后会出现在脸部肿胀、牙龈出血、牙齿脱落、口臭等症状。皮肤下大片出血(看起来像是严重的打伤)。最后是严重疲惫、腹泻、呼吸困难,最后因器官衰竭而死亡。
1700554390
1700554391
坏血病主要发生在航海船员、海盗等人群。这种病首先被古希腊医学家希波克拉底描述。从15世纪中国的郑和多次率领长期航海的记载来看,并未发现有大量船员因长期航行而染上坏血病而死,这说明东方已经知道多备蔬菜和水果预防本病,并用于实践。然而长期以来,西方也有多人积极推荐水果、蔬菜,如柠檬等在航海中预防坏血病的作用,但并没有推广应用,客观原因是当时缺乏保存新鲜蔬菜、水果的方法,因而在地理大发现的年代,西方探险家及航海家们备受此病的困扰。
1700554392
1700554393
1536年,发现圣劳伦斯河的法国探险家雅克·卡蒂埃(Jacques Cartier),从印第安人那里学到利用当地柏树叶(松针)煮茶饮用,成功地救治许多船员。后来发现,每100克这种柏树叶中含有50毫克维生素C,但这一应用没有推广。1740年,英国的乔治·安森(George Anson)率领1854人的舰队进行环球探险,结果只剩下188船员,其余大多数人死于坏血病。
1700554394
1700554395
18世纪中叶,苏格兰海军军医詹姆斯·林德(James Lind)发现此病与饮食有关,他以12位患有坏血病的船员为对象,设计并实施了历史上第一个饮食与坏血病的临床试验,结果发现柠檬对坏血病的预防作用。1753年,林德发表了自己的实验结果。并且他还提取橘子汁,作为治疗坏血病的药物出售。但他自制的“药”因多在储存运输过程中氧化,使得其中维生素C失活,所以效果甚微,英国海军部门也就没有对他的实验在意。
1700554396
1700554397
1768—1971年,英格兰探险家詹姆斯·库克(James Cook,1728—1779)在环球探险中对船员下达了严格的命令,包括保持严格的干净,禁止用铜锅煮食物(产生的一种铜的化合物可以加速食品中的维生素氧化),尽可能地更换新鲜食品。结果他的船员没有发生过坏血病。但他的办法对其他英国舰队的影响有限。
1700554398
1700554399
直到18世纪90年代,负责海军卫生的吉尔伯特·布兰(Gilbert Blane,1749—1884)坚持推广了林德的方法,强制海军船员吃新鲜的橘子和柠檬,英国海军才摆脱了坏血病。因此,英国人被戏称为“lime-juicer”后来被称为“limey”。
1700554400
1700554401
虽然坏血病的发病越来越少,但治疗坏血病的关键因子仍然没有找到。多个研究团队不断分离新鲜水果中的物质,却无法验证其分离到的物质到底是不是治疗因子,原因是当时只能在坏血病患者身上验证,缺乏动物模型。
1700554402
1700554403
1907年,挪威生理学家阿克塞尔·霍尔斯特(Axel Holst,1860—1931)和合作伙伴,一位儿科医生特奥多尔·弗罗利什(Theodor Frolich)在研究脚气病与维生素关系时,希望建立一种小型动物模型,以取代通常用的鸽子模型,他们选择了荷兰猪进行尝试。首先他们按照在鸽子上建立脚气病的方法,用同样的食物(经处理过的谷物和面粉)喂养豚鼠(荷兰猪),结果一段时间后,豚鼠产生了典型的坏血病的症状。于是坏血病的动物模型被建立起来。后来人们发现,这是因为人体与豚鼠均不能自身合成维生素C,而其他动物则可以,可以说这是一个极为巧合的发现。
1700554404
[
上一页 ]
[ :1.700554355e+09 ]
[
下一页 ]