蚕豆病为什么可以吃别的豆,蚕豆中含有什么特殊的,医学原理是什么?

蚕豆病为什么可以吃别的豆,蚕豆中含有什么特殊的,医学原理是什么?

Dr.VK,咳咳咳咳咳咳咳( >д<)、;'.

这还用说么,蚕豆里当然有特殊的物质啦!(其他食物和药物虽然也会造成蚕豆病患者出现问题,本文暂不涉及。)

  1. 简单来说就是:蚕豆中的蚕豆苷(vicine)和伴蚕豆嘧啶核苷(convicine)在我们消化道中水解产生蚕豆嘧啶(divicine)和异脲咪(isouramil),它们被吸收入血后产生大量氧自由基(ROS)。因为蚕豆病患者缺乏的酶造成中和 ROS 的能力降低,过多的 ROS 会破坏红细胞膜,于是引起溶血。

下面简单说下具体的生理和生化过程:

2. 我们吃进去的蚕豆需要经过我们的胃肠道消化才能吸收,而我们身体的化学消化过程实际上是利用水和消化酶去分解复杂大分子的水解过程。因为蚕豆中富含两种氨基嘧啶糖苷衍生物:蚕豆苷(vicine)和伴蚕豆嘧啶核苷(convicine),所以当我们消化蚕豆时,水解反应会出现在蚕豆 vicine 和 convicine 的葡萄糖与嘧啶环 C-5 上的羟基之间的

- 糖苷键上(如下图 1:葡萄糖和嘧啶环结构,请结合图 2 比较),之后它们分别会生成蚕豆嘧啶(Divicine)和异脲咪(isouramil)(他们俩长下图这样!如下图 2:生成 divicine 和 isouramil 以及它们的互变异构形式和葡萄糖)。它们是蚕豆促进“蚕豆病”患者形成溶血的主要因素。

图 1:嘧啶环结构
图 1:葡萄糖结构
图 2:From: Carlo Giuseppe Rizzello et al., Degradation of vicine, convicine and their aglycones during fermentation of faba bean flour, Scientific reports, 2016

3. 这是因为,它们含有类似邻苯二酚的结构(如下图: 请参考上图 Divicine 和 Isouramil 的结构)

邻苯二酚

这种结构在体内金属离子和氧的作用下会产生大量氧自由基( 如

和醌(如下图)

From: Yoji kato et al., covalent adduction of endogenous and food-derived quinones to a protein: its biological significance. Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition, 2018

4. 有人会说了:答主,这。。。一堆化学式。。。貌似,好像。。。我有点晕。。。

好吧,上面只是简单说了下divicine 和 isouramil 是怎么从蚕豆中来的,以及它们是如何在体内产生氧自由基的。如果看着晕的话,那就先别管这是啥了,下面看看它们在身体里是如何作用的,应该就比较好理解了。。。为了简单起见,可以先把这俩货理解成一种,用代号 A 表示。

5. 当我们吃进去蚕豆之后,经过上述的消化过程,A 被从蚕豆中分解出来,并被我们的肠道吸收。小肠上皮吸收了 A 之后,A 进入血液,并产生大量 ROS(reactive oxygen species)(如下图),这些 ROS 会快速氧化 NADPH 和谷胱甘肽(GSH)。

6. 如果我们的葡萄糖 6 磷酸脱氢酶(如下图:G6PD: Glucose-6-P dehydrogenase)活性正常的话,那就可以通过磷酸戊糖途径正常的产生 NADPH(额,中文太长了,其实。。。不知道的好。。。如果好奇的话。。。它叫:还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)(如下图)。

From: MCAT Biochemistry Review: Chapter 9: Carbohydrate Metabolism I: Glycolysis, glycogen, gluconeogenesis, and the Pentose phosphate pathway

NADPH 可以通过下图的途径,把

等 ROS 变成水,从而消除 ROS 对组织和细胞膜破坏的影响。因此我们一般健康人吃蚕豆就没问题。

7. 如果是蚕豆病患者的话,因为缺乏 G6PD 造成 NADPH 合成减少,上述清除自由基的过程就会减弱,那么产生的过多的

和 ROS 就会氧化并破坏蛋白质巯基(维持蛋白质 3、4 级结构所需要)和细胞膜脂质,因此促进 G6PD 缺乏的患者出现溶血。

8.最后总结一下:如下图:蚕豆吃进去会产生蚕豆嘧啶(divicine)和异脲咪(isouramil),它们随后会产生大量氧自由基(ROS)。因为蚕豆病患者缺乏 G6PD 酶造成 NADPH 合成减少(下图 B),这会导致中和 ROS 的能力降低,从而提高 ROS。过多的 ROS 会破坏红细胞膜,于是促进溶血。(下图 A:G6PD 功能正常的人群)

From: Lucio Luzzatto et al., Favism and Glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency, NEJM, 2018。A:正常 G6PD;B:蚕豆病患者:红字部分 Glucose-6-phosphate dehydrogenase 缺乏。