PQQ

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PQQ的学名叫吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline quinone简称PQQ)是一种新辅基,是继黄素核苷酸(FMN,FAD)和烟酰胺核苷酸(MAD,NADP)之后,在膜束缚的细菌脱氢酶中发现的第三种辅基,世界医学界称之为第十四种维生素。该化合物最先是从细菌中分出来的,随后在动、植物体内也被发现了,它的化学名称为4,5-二氢-4,5-二氧化-1-氢吡咯(2,3f)醌-2,7,9一三羧酸,又名methaxatin。
PQQ作为一种新型水溶性维生素,是一种氧化还原酶辅基,它非常稀少,存在于一些微生物、植物和动物组织中,不仅参与催化生物体内氧化还原反应,而且还具有一些特殊的生物活性和生理功能(如缩短恶臭醋酸杆菌【Acetobacter rancens】和啤酒酵母菌【Saccharomyces cerevisiae】的迟缓期,刺激烟草种子提早发芽,预防和治疗某些疾病等生物学功能)。微量的PQQ就能提高生物体组织的代谢和生长机能,极其珍贵。
中文名
吡咯并喹啉醌
英文名
Pyrroloquinoline quinone
化学式
C14H6N2O8
闪    点
569.8°C
简    称
PQQ
摩尔质量
330.206 g/mol g·mol⁻¹

PQQ发现

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2003年,日本科学家宣称发现一种水溶性B族维生素PQQ,缺乏这种物质的实验鼠会出现繁殖能力低下等现象。他们推测,它对人类也有相同的影响。这是1948年以来人们首次发现新的维生素。如果得到世界卫生组织的认定,这将成为第14种维生素,这也是日本科学家继1910年发现维生素B1后再次发现新的维生素。
事实上,早在20世纪50年代,挪威和英国的几位生物学家在研究细菌体内的代谢酶时,就意外地发现了一种新的化合物,它作为某些酶的辅酶发挥作用。在生物体内,各种化学反应都需要酶的催化作用才能顺利完成。然而,很多酶在发挥功能的同时还需要其他一些辅助分子,这些起到辅助作用的物质称为辅酶。遗憾的是,这一重要的发现并未引起足够的重视。直到1979年,美国科学家采用X线晶体衍射技术,才首次确定这种神秘的辅酶是一种三羧酸醌类化合物,并将其命名为吡咯喹啉醌(pyrroloquinoline quinone,简称PQQ)。
20世纪80年代末,荷兰学者利用核磁共振技术分析后证实,细菌可以利用谷氨酸和酪氨酸合成PQQ。如今,细菌合成PQQ所必需的基因已经得到确认,随菌种不同共有4~7个。虽然只是某些细菌的产物,但有趣的是,在各种植物、动物以及人体内都发现含有极微量的PQQ。日本科学家测定了26种常见食物中的PQQ含量,发现1克食物中PQQ的含量在3.65~61纳克不等。例如,蔬菜中欧芹、青椒,水果中的奇异果、木瓜,饮品中的绿茶、乌龙茶,以及人们常吃的豆腐中含量都约为30纳克/克。值得注意的是,日本传统食物纳豆当中PQQ含量最高,达到了61纳克/克。这可能是因为纳豆是大豆经过细菌长期发酵后制成的食物,其中的细菌不断分泌PQQ产生了浓缩效应。
美国研究人员检测发现,人乳中PQQ含量竟然高达140~180纳克/毫升。人类经过数百万年的长期进化,发展出了一套适应环境的高效运作机制,任何生理过程都有其必要性和合理性。母亲的乳汁中含有如此高浓度的PQQ,这说明该物质对新生婴幼儿的生长发育可能起到至关重要的作用。
既然PQQ只能由某些细菌合成,那么植物、动物和人体中的PQQ又是从何而来呢?目前,科学界普遍认为,动物和人类肠道中虽然也有种类数量不等的细菌,但这些细菌都不能合成PQQ或合成量极少,根本无法满足身体需要。因此,动物和人类只能通过饮食途径获取PQQ。但是,植物体内的PQQ是从环境中吸收还是自己合成,或者两者兼而有之,这一问题至今还没有明确答案。经典的植物化学理论认为,植物能够利用根系吸收的水和无机盐为原料合成自身需要的一切有机化合物。由此推测,植物本身也可能像细菌一样自行合成PQQ这种小分子有机化合物。这一切都有待于未来科学家们的深入研究揭晓答案。

PQQ生物活性

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(一)全面提高人体免疫功能
作为人类发育的必要因子,能刺激人体细胞的生长,尤其是激活人体B细胞、T细胞,使之产生抗体,提高人体的免疫功能。PQQ是迄今为止人类发现的最强效的生物活性物质。NK细胞的秘密 !
(二)防治肝损伤
能显著降低血清胆红素,谷丙转氨酶水平,保持肝功能正常,调理肝损伤,对肝脏疾病有极好疗效。
(三)减少自由基对人体的伤害
PQQ是一种氧化还原酶辅基,参与生物体内氧化还原反应,能有效地清除体内的自由基,减少自由基对人体的伤害,保护机体组织,减少机体损害所引发各种疾病,如心脏病、癌症以及各类炎症。自由基是万病之源!
(四)调理各种神经系统疾病
PQQ是一种新型水溶性维生素 ,在人体内能促进神经因子合成,调理各种神经系统疾病。
(五)促进氨基酸的吸收
PQQ是醌蛋白酶的辅基,参与呼吸链电子传递,在人体内通过葡萄糖的作用,能促进氨基酸的吸收。氨基酸是组成细胞液和合成蛋白肽的主要原料,是一切生物活性物质的重要成分。
(六)能促进合成生长因子
生长因子是人类生长的激素,刺激生物生长,能刺激人体细胞生长,增加细胞密度。微量的PQQ就能提高生物体组织的代谢能力和生长机能。为什么能延缓衰老?
(七)防治老年痴呆症
PQQ特殊的生物活性和生理功能还表现在具有修复神经纤维、活化神经元,激活休眠的神经细胞,能有效防治老年痴呆症和改善记忆力。能有效提升智力。
(八)促进合成谷胱甘肽
谷胱甘肽由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合而成的三肽,具有重要的抗氧化作用、整合解毒作用, 能把机体内有害的毒物转化为无害的物质,排泄出体外,谷胱甘肽是生物活性强化剂。PQQ能促进机体谷胱甘肽合成,防止白内障发生和肝脏胆红素积累。
(九)极强的抗癌功能
1、激活NK细胞为ANK细胞,使其具有杀肿瘤作用;
2、能使NK细胞等免疫细胞聚集,发挥兵团作战能力,更有效地杀灭肿瘤细胞;
3、封闭肿瘤细胞载铁蛋白受体,阻断其功能,抑制肿瘤生长、转移;
4、破坏肿瘤细胞脂质双层,使肿瘤细胞溶解死亡;
5、阻止肿瘤细胞DNA复制,促其凋亡;
6、清除自由基,预防肿瘤、心脏病等。

PQQ身份之迷

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然而,迄今为止,学术界也没有明确PQQ在人类体内到底承担什么任务,其身份来历成为了一个难解之谜。自从PQQ被提出作为第14种维生素以来,争议一直不断。有些学者认为,不同生物对于维生素的需求存在很大差异,例如,维生素C是人类必需的,但是鼠却不需要。因此,将PQQ定义为一种维生素还为时尚早。
与此同时,围绕PQQ出现了更多富有戏剧性的新闻报道。2004年6月17日,《法兰克福汇报》报道,科学家借助安装在美国“星尘”号探测器上的一种新型光谱仪发现,“威尔德”2号彗星尘埃中竟然存在PQQ。科学家推测,PQQ与其他许多分子随着彗星尘埃在几十亿年前抵达地球,它们促使含氮和碳的化合物产生基因构件。在水和其他因素的共同作用下,生命可能由此产生,而PQQ本身可能是在宇宙射线作用下由矿物颗粒表面存在的分子产生的。这一发现进一步佐证了彗星尘埃带来的有机分子帮助地球产生生命之说。
无独有偶,据说在曾经备受我国民间关注和在学术界引起巨大争议的“太岁”体内,也发现了高含量的PQQ。目前科学界认为,各地发现的“太岁”实际上可能是黏菌复合体,按《生命起源及进化谱系图》分析,它的位置应在菌、(藻)类植物和原生动物之间。也就是说,“太岁”处于生命演化的一个岔道口上,左拐就会发展到植物界,右拐就会向动物界发展,原地不动就变成了像蘑菇灵芝一样的真菌类。由于非常少见,一直是生物演化研究的一个盲点,所以它对研究生命演化过程十分有意义。
如果事实果真如此,PQQ在地球生命的演化过程中可能扮演过重要角色。这个看似简单的小分子化合物到底肩负着怎样的使命呢?未来,随着PQQ研究不断深入,必将有更多精彩的故事呈现在人们面前。
词条标签:
软件 理学