비타민의 정의
Vital(생명의) + amine(질소화합물)의 합성어 (Funk)
생명체의 유지에 필수적으로 요구되는 유기화합물
동물체에서 생산되지 않는 물질
비타민의 역사
1630: Thiamin 결핍에 의한 각기병(beriberi) 기록
1754: Vitamin C 부족에 의한 괴혈병(scurvy) 기록
1822: Vitamin B12 부족에 의한 빈혈(anemia) 기록
1912: Funk에 의해 Vitamin이 명명됨
1912: Thiamin이 밝혀짐
1914: Vitamin A가 밝혀짐
1928: Vitamin C가 분리됨
1930: Vitamin A, D, K의 화학구조가 밝혀짐
1932: Riboflavin이 분리됨
1934: Thiamin의 화학구조가 밝혀짐
---------------------------------------------
비타민의 영양적 중요성
시력, 골격형성, 번식 등의 생리현상을 좌우
탄수화물 및 에너지 발생시 조효소의 역할 수행
영양소의 효율적인 이용 보조
피부병, 빈혈, 신경증세, 근육위축증 방지
항산화제의 기능
성장률, 사료효율, 번식활동 등 생산성 향상
지용성 비타민
탄소, 수소, 산소로 구성되며, 지방에 녹음
비타민 A, D, E, K
전구물질(provitamin)이 존재
간이나 근육에 축적
항산화제(antioxidant)의 역활
수용성 비타민
탄소, 수소, 산소, 질소, 황, 코발트 등으로 구성
비타민 B군과 C군
비타민 B군은 자연에 풍부하게 존재
탄수화물, 지방, 단백질의 대사작용에 조효소로 작용
비타민 A
* 역사
고대 이집트(B.C. 1500): 야맹증에 대학 기록
Hippocrates(B.C. 500): 야맹증을 소의 간으로 치료
McCollum & Davis(1913): Fat soluble A
von Euler 등(1928): β-carotene이 vitamin A 대치
Karrer 등(1930): β-carotene의 화학구조 밝힘
Wald(1934): Retinaldehyde의 시각 관련 현상 밝힘
비타민 A의 특징
식물성 카로틴이 동물체에서 변화
레티놀(retinol), 레티날(retinal), 레티노산(retinoic acid)
----------------------- Page 14-----------------------
비타민 A의 역가
1 IU(International Unit): 0.3 μg 레티녻
1 RE(Retianol Equivalent, 레티녻 당량): 1 μg 레티녻
----------------------- Page 15-----------------------
비타민 A의 공급원
간, 난황, 우유, 어유
----------------------- Page 16-----------------------
프로비타민(provitamin) A
Vitamin A는 식물체에 carotenoid의 형태로 졲재
동물은 난황, 유지방 및 체지방(소, 말)에 졲재
돼지와 양은 체지방에 vitamin A가 졲재하지 않음
β-carotene: vitamin A로 젂홖되는 carotenoid
크산토필(xanthophyll): vitamin A로 전환되지 않는
carotenoid, 루테인(lutein), 크립토잔틴(cryptoxanthin),
지아잔틴(zeaxanthin)
----------------------- Page 17-----------------------
프로비타민(provitamin) A
열, 빛, 수분, 중금속 등으로 인해 Vitamin A 역가 상실
β-carotene 은 장점막과 간에서 vitamin A로 전환
전환되는 효율은 동물에 따라 다름
----------------------- Page 18-----------------------
Vitamin A의 기능
시각작용
세포분화
- 상피조직(epithelial tissue) 및 점막의 형성에 관여
- 성장, 번식, 면역 체계에 영향을 미침
Vitamin A의 결핍
소
- 시각 관렦: 야맹증, 안구건조증, 각막의 연화, 시싞경
협착에 의핚 송아지 실명
- 면역 관렦: 면역력 저하 및 유방염 발생율 증가
- 피부관렦: 피부, 피모가 거칠어짐
- 번식관렦: 수정율 감소, 임싞축의 수정란 미발육, 태아
의 장기 미발육, 유산, 조기출산, 후산정체, 사산, 장님
송아지 출산
돼지
- 안구건조증 혹은 장님 돼지
- 약체, 사산, 장님, 기형 출산
- 주사: 태아 사망율 감소 및 산자수 증가
가금
- 생존율 감소, 성장 지연, 약체, 보행 이상
- 성축의 산란 및 부화율 감소
----------------------- Page 22-----------------------
Vitamin A의 중독증
*급성
- 두통, 구토, 메스꺼움, 시신경 이상, 피부 이상
*만성
- 거식증, 건조하고 가려운 피부
- 탈모, 간비대, 혈중 지방 함량 증가
----------------------- Page 23-----------------------
비타민 D
화학구조
식물유래: 에르고칼시페롤(ergocalciferol)
동물유래: 콜레칼시페롤(cholecarciferol)
비타민 D의 공급원
태양에 건조시킨 건초
생선의 간유, 난황
수용성 vit D: 우유에 존재하는 sulfate 유도체
----------------------- Page 26-----------------------
프로비타민 D
젂구체: ergosterol, 7-dehydrocholesterol
젂구체가 vitamin D가 되기 위해서는 파장 290 – 315
nm의 자외선이 필요
1IU = 0.025 μg vitD3
----------------------- Page 27-----------------------
비타민 D의 대사
----------------------- Page 28-----------------------
비타민 D의 기능
소장에서 칼슘의 흡수 조절: 혈중 Ca의 농도가 저하되면
parathyroid가 자극되어 hormone이 분비되고, 그 결과
신장에서 1,25-dihydroxycholecalciferol이 분비되어 소
장에서 Ca의 흡수 촉진
1,25-dihydroxycholecalciferol은 소장에서 인의 흡수
및 싞장과 골격에서의 Ca-P의 재흡수도 촉진
1,25-dihydroxycholecalciferol은 immune system과
관렦이 있는 유젂자의 발현을 조젃
----------------------- Page 29-----------------------
비타민 D의 기능
장 융모에서 calcium binding protein의 합성에 관여하
는 DNA의 전사 조절
Steroid hormone과 유사한 기능 수행
고양이는 vitamin D 합성 능력이 없음
----------------------- Page 30-----------------------
비타민 D의 결핍증
구루병: 무릅, 비젃의 부풀어오름, 등의 굽음
돼지: 관절 확대, 골절, 골연화증
가금: 벼와 부리의 연화, 성장지연, 산란 및 난각질 저하
----------------------- Page 31-----------------------
비타민 E
비타민 E의 화학구조 및 공급원
토코페롤(tocopherol): α, β, γ, δ의 form이 졲재
공급원: 청초, 곡류
----------------------- Page 33-----------------------
비타민 E의 기능
Biological antioxidant: 세포가 free radical에 의해 산
화적 손상됨을 방지
면역체계의 발달 및 기능에 중요: 착유우의 유방염 발생
감소를 위해 vitamin E 요구량 증가
Cell signalling과 gene expression 조절에 관여
비육말기 급여시 육질 및 육색 개선
정상적인 번식활동 유지
비타민 E의 결핍증
축우: 근육백화증 및 근육위축증
돼지: 근육위축증, mulberry heart disease, 간팽창
닭: 근육위축증, 뇌연화증, 삼출성 소실
----------------------- Page 37-----------------------
비타민 K
비타민 K의 화학구조 및 공급원
식물 유래: 파이로퀴녺(Phylloquinone, Vitamin K )⇒ 청
1
초, 난황, 갂, 어분
미생물 유래: 메나퀴녺(Menaquinone, Vitamin K ) ⇒
2
장내미생물
합성: 메나디온(Menadion, Vitamin K )
3
비타민 K의 기능
간에서 prothrombin 합성에 관여 : vitamin K가 부족하면
prothrombin의 구조에서 Ca과의 결합에 관여하는
carboxyglutamic acid가 부족하여 Ca과의 결합능력이
떨어져 홗성 상태인 thrombin으로 젂홖되지 않음
----------------------- Page 38-----------------------
비타민 K 결핍증
정상적인 사양조건에서 발생하지 않음
Sweet clover disease: Coumarin에 의한 prothrombin 의 혈중 농도 감소
닭의 빈혈, 혈액응고 지연으로 인한 사망
----------------------- Page 2-----------------------
Thiamin
Thiamin의 역사
Takaki, K.(1882): 백미 위주의 식습관이 영양소 부족을
초래하여 각기병(Beriberi)유발
Eijkman, C.(1900): 쌀겨에 의핚 다발성 신경염
(polyneuritis) 예방 효과 보고
Funk, K.(1911): 쌀겨에서 항각기물질 정립
Williams, R.(1933): Thiamine 분리 및 합성(1934)
Lohman 과 Schuster(1937): Pyruvate dehydrogenase
의 조효소의 기능 적시
Thiamin의 특징
용해도: 물, 알코올에 용해
안정성
- 산도가 낮으면 앆정적
- 중성 및 염기성 상태에서는 불앆정함
- 단백질과 결합하면 앆정적
- 동결핛 경우 앆정적
공급원
- 박테리아, 곰팡이, 식물체에서 합성 됨
- 효모, 돼지고기에 고농도로 졲재
- 곡류의 외부층과 배아에 졲재
- 식물성 Thiamin: 유리 형태(free form)
- 동물성 Thiamin: 결합 형태(diphosphate, triphosphate)
활성흡수
- 2 μM 이하에서 이루어짐
- 수송체가 관여(carrier-mediated)
- 소장의 중심부(proximal region) 에서 이루어짐
+
- Na 의존성 ATPase가 요구됨
- 알코올 섭취: 흡수 억제
단순확산
- 2 μM 이상에서 이루어짐
수송
-Thiamin-binding protein과 결합하여 혈액에서 이동
Thiamin의 생리적 기능
Thiamin pyrophosphate(TPP)
- 일종의 cocarboxylase
- 필수적인 조효소(cofactor)
- 젂형적인 cofactor로서 holoenzyme과 공유결합 형성
- 대부분의 TPP 의졲성 효소는 Mg+2이 필요
- α-ketoacid(pyruvate) 의 C-C 결합을 끊음
α-ketoacid dehydrogenase
- TPP는 cofactor로 작용
- α-ketoacid의 oxidative decarboxylation
- 종류
-- pyruvate ⇒ acetyl-CoA
-- ketoglutarate ⇒ succinyl CoA
-- branched-chain α-ketoacids ⇒ 상응하는 acyl-
CoA
Thiamin의 결핍증
다발성신경염
- Transketolae와 관련
- 식욕부짂, 사료섭취량 및 체중 감소
- 저체온증
- 조류의 후궁반장(opisthotonos, star grazing)
각기병(beri-beri)
- 도정된 쌀을 먹는 인간에게서 발생
- 식욕부짂, 심장확장증, 무기력, 근육약화, 감각이상, 무
릎반사 이상
대사물질의 증가
- 젖산, 피루브산, 알파케토글루탐산, xylose-5-Pi, ribose-5-Pi
심장비대(cardiac hypertrophy)
- 개, 돼지에서 발생
- 심박수 감소, 부종, 설사
돼지의 소화기관 출혈 및 사산
조류의 불임
Riboflavin
Riboflavin의 특징
Vitamin B2: 열에 안정한 비타민(빛에는 약함)
Warburg와 Christian(1932)가 발견
황색의 수용성 비타민
Flavin mononucleotide(FMN)과 Flavin adenine
dinucleotide(FAD) 형성
흡수
- 유리 형태: 소장에서 활성흡수
- 단백질 결합형태: alkaline phosphatase, FAD- pyrophophatase, FMN-phosphatase에 의해 가수
분해
수송
- 알부민, 글로블린, 피브리노겐과 결합
- Riboflavin-binding protein(RfBP)와 결합
대사
- 세포에서 coenzyme의 형태로 젂홖되며, 이 과정은 갑
상선호르몬(thyroid hormone)에 의해 조절됨
전환과정
- 정상조건: RF FMN FAD
- 결핍조건: RF FMN FAD
- 저갑상선증: RF FMN FAD
- 갑상선기능항짂증: RF FMN FAD
Riboflavin의 기능
조효소의 기능
Riboflavin의 결핍증
병아리의 다리 마비 증세
닭: 산란율 감소, 부화율 감소
돼지: 다리 뒤틀림, 피부 각질화, 백내장, 번식 및 비유 장애
사람: 눈의 충혈
성장률 및 사료 이용효율 저하
Riboflavin의 공급원
----------------------- Page 23-----------------------
Niacin
Niacin 연구 역사
Huber(1867): Nicotine의 산화물 형태로 발견
Warburg와 Christian(1935): NADP에서 nicotinic acid 를 분리
Kuhn와 Vetter(1935): 심장에서 nicotine amide 분리 및 기능 확인
Elvehjem 등(1937): 사람의 홍반병(pellagra) 및 개의 흑설병(black tongue) 치료 효과
----------------------- Page 25-----------------------
Niacin 특징
화학구조
- Nicotinic acid(pyridine-3-carboxylic acid)의
amide 유도체
- 열, 산, 알칼리, 산화에 앆정적
공급원
- Nicotinic acid는 tryptophan으로 부터 합성 가능
- Tryptophane으로 부터 젂홖율이 낮아 외부 공급이 요
구 됨
- 가금류: niacytin(CHO form)과 niacinogen(peptide
form)
소화
- NAD(P) glycohydrolase:
NAD(P) → nicotinamide + ADP-ribose
- Phosphodiesterase:
NAD → nicotinamide ribose + ADP
흡수
+
- 저농도: Na 의졲적 촉짂확산(facilitated diffusion)
- 고농도: 단순확산
----------------------- Page 28-----------------------
Niacin 기능
혐기성 당분해
----------------------- Page 29-----------------------
Niacin 기능
혐기성 당분해
TCA 회로
----------------------- Page 30-----------------------
Niacin 기능
혐기성 당분해
TCA 회로
지방산의 합성 및 산화
- 홖원효소: NADPH
- 지방산 합성: NADPH 이용
- 지방산의 산화: NADH 이용
----------------------- Page 31-----------------------
Niacin 결핍증
사람: 홍반병, 피부병, 식욕감퇴
돼지, 닭, 개: 흑설병
----------------------- Page 32-----------------------
Niacin 공급원
효모 및 육류에 풍부하게 졲재
- 동물체: Nicotine amide 상태로 졲재
- 식물체: Nicotinic acid 상태로 졲재
----------------------- Page 33-----------------------
Vitamin B
6
----------------------- Page 34-----------------------
Vitamin B 의 특징
6
Gyorgy(1934): 피부병 치료의 필수인자 분리
Pyridoxine, pyridoxal과 pyridoxamine의 형태로 졲재
----------------------- Page 35-----------------------
Vitamin B 의 기능
6
아미노기 젂이(Transamination)
- Transaminase에 의해 α-amino group의 amino
acid가 젗거 됨
- aa + α-ketoglutarate ⇔ α-keto acid + glutamate
탈탄산작용(Decarboxylation)
- R-CH NH -COOH ⇒ RCH NH + CO
2 2 2 2 2
- histidine ⇒ histamine
- cysteine ⇒ ⇒ taurine
----------------------- Page 36-----------------------
Vitamin B 의 기능
6
Tryptophan을 niacin으로 분해
Serine을 pyruvate로 분해
δ-aminolevulinic acid의 합성: glycine + succinyl
CoA ⇒ δ-aminolevulinic acid
----------------------- Page 37-----------------------
Vitamin B 의 결핍증
6
쥐: 피부병, 경련
돼지: 빈혈, 경련, 성장부짂, 발작
병아리: 비정상적인 흥분, 경련, 식욕감퇴
----------------------- Page 38-----------------------
Pantothenic acid
----------------------- Page 39-----------------------
Pantothenic acid의 특징
Williams(1933); 동식물의 성장촉짂 인자 분리
Jukes(1939), Wooley 등(1939): 항피부병인자로 밝혀냄
----------------------- Page 40-----------------------
Pantothenic acid의 결핍
성장 및 번식 장애, 피모, 소화기, 뇌싞경 장애
돼지: 비듬, 모피 착색 불량, 눈에 갈색 분비물, 소화기 장
애, 성장부짂, 거위 걸음
닭: 성장부짂, 깃털 착색 불량, 피부병, 산란율 및 부화율
감소
쥐, 여우: 털색의 노화
----------------------- Page 41-----------------------
Biotin
----------------------- Page 42-----------------------
Biotin의 특징
Wildiers: 효모의 성장에 특정 성장촉짂 인자의 필요성
젗시
Kogl과 Tonnis(1936): 난황에서 biotin 분리
Gyorgy와 Vigneaud(1940): 피부병 방어 보조인자 H가
biotin 임을 밝힘
----------------------- Page 43-----------------------
Biotin의 기능
Pyruvate carboxylase: 미토콘드리아에서 Acetyl CoA
의 도움으로 pyruvate를 옥살산으로 젂홖
Acetyl CoA carboxylase: 지방산 합성을 위해 acetyl
CoA를 malonyl CoA로 젂홖
Propionyl CoA carboxylase: Propionyl CoA를
methylmalonyl CoA로 젂홖 (미토콘드리아)
Methylmalonyl CoA carboxylase: 미토콘드리아에서
leucine 분해에 관여
----------------------- Page 44-----------------------
Biotin의 결핍증
피부병, 탈모, 성장부짂
산란계: 산란율 감소,
닭, 돼지: 경련, 피부병, 원기 부족
----------------------- Page 45-----------------------
Biotin의 공급원
갂, 싞장, 효모, 로얄젤리에 풍부하게 졲재
----------------------- Page 46-----------------------
Choline
----------------------- Page 47-----------------------
Choline의 특징
Gyorgy와 Vigneaud(1940): 피부병 방어 보조인자 H가
biotin 임을 밝힘Gobley (1846): 난황에서 lecithin 분리
Strecker (1949): 담즙추출물을 choline이라함
----------------------- Page 48-----------------------
Choline의 기능
Lecithin, plasmalogen과 같은 복합지질의 구성분
레시틴으로 지방수송 촉짂
지방갂 예방
아세틸콜린의 합성원료
----------------------- Page 49-----------------------
Choline의 결핍증
성장부짂, 지방갂 발생
병아리의 각약증
돼지: 성장부짂, 사료효율 저하, 지방갂
----------------------- Page 50-----------------------
Folic Acid
----------------------- Page 51-----------------------
Folic acid의 특징
Wills(1931): 효모추출물이 대적혈구성 빈혈(macrocytic
anemia)에 효과가 있음을 밝힘
----------------------- Page 52-----------------------
Folic acid의 기능
Serine과 glycine의 상호작용
Histidine의 분해
Purine의 합성
Methyl group의 합성
----------------------- Page 53-----------------------
Folic acid의 결핍증
퓨린 합성이 부짂하여 핵단백질 합성이 결핍되어 빈혈 발
생, 성장억젗, 깃털 착생 불량
원숭이, 병아리, 칠면조, 밍크, 생쥐는 필수
닭의 경우에만 추가 공급이 요구됨
----------------------- Page 54-----------------------
비타민 B12
----------------------- Page 55-----------------------
비타민 B12 의 특징
Shop(1947): 갂장 추출물에서 Lactobacillus의 성장촉짂
효과가 있는 붉은 결정체를 추출하여 cobalamine,
cyanocobalamine이라 명함
----------------------- Page 56-----------------------
비타민 B12 의 기능
Purine의 합성에 관여
단백질 합성과 탄수화물 및 지방대사에 관여
----------------------- Page 57-----------------------
비타민 B12 의 결핍증
반추동물: propionate 대사 불가능
사람: 악성빈혈
성장부짂
돼지: 성장부짂, 거친 피모, 피부병
닭: 각약증, 뼈의 이상, 부화율 저하
송아지: 발육 중지, 식욕감퇴
----------------------- Page 58-----------------------
비타민 C
비타민 C의 특징
L-Ascorbia acid
무색의 결정, 수용성, 강핚 홖원력
산성용액에서는 열에 앆정적이나, 알칼리에서는 쉽게 파
괴
비타민 C의 기능
뼈나 연조직의 세포 사이의 물질합성 또는 유지
콜라겐의 성분이 되는 hydroxyproline (히드록시프롤린)
의 합성에 관여
방향성 아미노산의 대사작용에 관여
비타민 C의 결핍증
괴혈병: 출혈괴양성 잇몸, 탈치, 약골, 체내 출혈
----------------------- Page 62-----------------------
'축산기사' 카테고리의 다른 글
| 한국방송통신대학교 - 농학과 - 축산기사 필기 핵심 요약 정리(2007) (2) | 2020.12.22 |
|---|---|
| 한국방송통신대학교 - 농학과 - 축산기사 필기 핵심 요약 정리(2006) (2) | 2020.12.21 |
| 한국방송통신대학교 - 농학과 - 축산기사 필기 핵심 요약 정리(2005) (2) | 2020.12.20 |
| 한국방송통신대학교 - 농학과 - 축산기사 필기 핵심 요약 정리(2004) (0) | 2020.12.20 |
| 한국방송통신대학교 - 농학과 - 축산기사 필기 핵심 요약 정리(2003년 기출) (0) | 2020.12.19 |