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
1700554405
当时一般认为,这种疾病只在人身上存在,所以两人建立的动物模型对于研究坏血病意义非凡。当时维生素的概念越来越流行,1928年,新鲜蔬菜、水果当中这种抗坏血病因子被认为是维生素的一种,并被命名为“水溶性因子C”。
1700554406
1700554407
匈牙利科学家阿尔伯特·圣捷尔吉(Albert Szent-Gyorgyi,1893—1986)曾在多个国家求学,研究了生物的氧化还原机制。1927年,他受邀到英国剑桥大学从事研究工作,当时他刚开始检测肾上腺皮质中的抗氧化物质。到剑桥大学后的几个月时间里,在英国化学家高兰·霍普金斯(Gowland Hopkins)的实验室中成功地从牛的肾上腺中分离出1克较纯的抗氧化物质,他根据经验,认为化学式为C6H8O6,并命名为己糖醛酸(hexuronic acid)。
1700554408
1700554409
1929年他到美国梅奥医学中心做研究,从牛肾上腺中分离出较多这种物质。他将一半提炼出纯粹的这种物质送给英国的英国伯明翰大学的醣类研究化学家诺曼·霍沃思(Norman Haworth)进行分析。可是那时技术尚不成熟,由于量较少,霍沃思还是没能够确定这种物质的结构。
1700554410
1700554411
1930年圣捷尔吉回到匈牙利,他的团队发现匈牙利的一种常见的辣椒中含有大量的这种物质。他成功地从中分离出1千克的己糖醛酸,并再送一批给霍沃思继续分析。这一次,霍沃思不负所望,成功分析出了这一物质的结构,从而可以合成维生素C。但是,因为圣捷尔吉等人对坏血病动物模型不了解,所以虽然他怀疑这种物质就是治疗坏血病的特殊因子,但未能进行验证。
1700554412
1700554413
1932年,美国匹兹堡大学的查尔斯·格伦·金(Charles Glen King,1896—1988)通过间接的方式,从圣捷尔吉实验室得到了这种物质,他立即进行动物模型实验,发现己糖醛酸就是治疗坏血病的维生素[3]。圣捷尔吉在两个星期的间隔内也发表了相关的文章[4]。
1700554414
1700554415
1937年,圣捷尔吉获得了诺贝尔生理学或医学奖,因为发现了“与生物燃烧过程有关的发现,特别是关于维生素C和延胡索酸的催化作用”。而霍沃思也因确定维生素C的化学构造,并且用不同的方法制造出维生素C,而分享了同年的诺贝尔化学奖。圣捷尔吉和霍沃思还把维生素C命名为抗坏血酸(ascorbic acid)。
1700554416
1700554417
1933年,瑞士化学家塔德乌什·赖希施泰因(Tadeus Reichstein)独立于霍沃思发明了维生素C的合成方法,并被命名为Reichstein过程。这是一个6步反应,其中包括微生物的发酵。1935年,这一知识产权转让给罗氏公司。1942年,库尔特·海恩斯(Kurt Heyns)对本技术做了修正,使之成为随后几十年工业生产维生素C的主要方法。世界上第一个作为药品上市的维生素C由默克公司推出,商品名Cebion。罗氏公司的商品名则是Redoxon。
1700554418
1700554419
20世纪60年代末,北京制药厂与中科院微生物研究所合作,从采集的670个土壤试样中分离得到1615株细菌,然后经过培养,得到了一株优选菌株,从而开发了二步发酵法生产维生素C中间体——2-酮基-L-古龙酸。维生素C生产的二步发酵法主要发明人:尹光琳、陶增鑫、严自正(中科院微生物研究所);宁文珠、王长会、王书鼎(北京制药厂)。这项技术的知识产权(国际使用权)于1985年出售给瑞士罗氏公司,金额达到550万美元。
1700554420
1700554421
世界各国的卫生组织不断提高健康人每天的维生素C摄入量,美国目前已经达到每天90毫克(成年男子)。因而维生素C作为药品和食品添加剂的用量也越来越大,全世界平均每年需求达到11万吨。
1700554422
1700554423
众多中国企业利用二步发酵技术生产维生素C,但市场主要依赖原料出口。由于中国环境压力越来越大,生产成本不断上升,因而出口量也在减少。
1700554424
1700554426
动物肝脏中发现的维生素B12
1700554427
1700554428
维生素B12的发现与恶性贫血有重要关系。恶性贫血原本主要见于老年人群,通常称为巨幼细胞贫血、比尔默贫血等。19世纪50年代,英国生理学家托马斯·艾迪生(Thomas Addison,1773—1860)描述了恶性贫血这一疾病的症状,包括舌炎、感觉异常、步态异常等。他指出,恶性贫血可能与胃的病理变化有关,有可能是缺乏胃酸的原因。1907年,理查德·克拉克·卡伯特(Richard Clarke Cabot,1868—1939)报告了约1200名恶性贫血患者,死亡率非常高。这种疾病在1926年之前没有治疗的办法。据马里兰大学统计,每年大约有5万名患者因恶性贫血死亡。
1700554429
[
上一页 ]
[ :1.70055438e+09 ]
[
下一页 ]