視黃醛也稱維生素a醛，是視黃醇氧化后的衍生物，分子式為C20H28O。橙色結(jié)晶（從石油醚中析出）。已知有六種立體異構(gòu)體，其中全反式，反式－己二烯二酸最穩(wěn)定，其結(jié)構(gòu)式如概述圖所示。熔點(diǎn)61~64℃。不溶于水，溶于乙醇、三氯甲烷、環(huán)己、石油醚及油。最初從視網(wǎng)膜中分離取得，后由β-胡蘿卜素發(fā)生氧化斷裂生成的。其生理效應(yīng)與視覺有關(guān)，一般認(rèn)為它在光照作用下能引起快速的順式-反式異構(gòu)化反應(yīng)。視黃醛是視紫紅質(zhì)的輔基。視覺細(xì)胞內(nèi)11-順式視黃醛與視蛋白組成視色素，11-順式視黃醛吸收光后異構(gòu)為全反式視黃醛，使視紫紅質(zhì)構(gòu)象發(fā)生變化，啟動了對大腦的神經(jīng)脈沖，從而形成視覺。視紫紅質(zhì)在分解和再合成過程中，有一部分視黃醛被消耗，主要靠血液中的維生素a補(bǔ)充。
分子結(jié)構(gòu)介紹
維生素A是屬于類化合物，根據(jù)它所含2-甲基-1，3-丁二烯的單位數(shù)它又屬二萜，分子式為C(20)H(32)，它的性質(zhì)與官能團(tuán)有關(guān)，因?yàn)楹?a href="/hebeideji/3318213457801265255.html">甲基（C-CH3）、偕二甲基（C-（CH3）2）和異戊二烯基，即含雙鍵、共軛雙鍵、羥基、活潑氫等，所以可以發(fā)生氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)等。所以在紫外線照射下失去活性，在空氣中被氧化，無旋光異構(gòu)，mP62~64度，來源于魚肝油。
視覺反饋原理
黃醛英文：retinaldehyde。亦稱視黃醛1、維生素a醛，但統(tǒng)稱視黃醛。除全順式化合物外，有5種異構(gòu)體，其中重要的是11-順式，維生素A是變成這種形式與視蛋白結(jié)合。在網(wǎng)膜中這種11-順式-視黃醛是由全反式，反式－己二烯二酸視黃醛或11－順式視黃醇（新維生素Ab）經(jīng)酶反應(yīng)生成的。視網(wǎng)膜感覺細(xì)胞中所含的視色素。食物中的維生素A和胡蘿卜素經(jīng)腸道吸收在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)橐朁S醛。視桿和視錐細(xì)胞中都含有視黃醛，不過由于與其結(jié)合的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，對光刺激的反應(yīng)才有不同。視桿細(xì)胞在靜息時視黃醛以11—順視黃醛形式存在。光照可使11—順視黃醛轉(zhuǎn)變?yōu)槿葱鸵朁S醛，引起視紫紅質(zhì)分解，產(chǎn)生視覺。
醛改變?nèi)芤旱乃釅A度，但對視黃醛的吸收光譜沒有影響。然而視紫紅質(zhì)光漂白過程的中間產(chǎn)物，在堿性環(huán)境下是淡黃色(吸收峰值在385nm左右)，在酸性環(huán)境下為深黃色(吸收峰值在440nm左右)。即視色素在漂白過程中的中間產(chǎn)物的顏色隨酸堿度的不同而不同，是由于視黃醛與視蛋白結(jié)合在一起而引起的。
視蛋白(相當(dāng)于酸)具有分辨視黃醛的立體異構(gòu)體(相當(dāng)于基質(zhì))的特異性，即視蛋白只能在11、順型以及9一順型的視黃醛結(jié)合，而不和視黃醛別的立體異構(gòu)體相結(jié)合。視色素只要保持在黑暗狀態(tài)下則一直是穩(wěn)定的，吸收光后才分解成全反視黃醛(相當(dāng)于產(chǎn)物)與視蛋白(相當(dāng)于酶)。實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明，視蛋白與視黃醛相結(jié)合而生成視色素時，視蛋白的高級結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。例如有人觀察到視紫紅質(zhì)再生時，在234nm處的吸收率加大，這種光譜上的變化，可能表示視蛋白的高級結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。故各種視色素的吸收光譜不同，可能是由于視蛋白的不同以及生色團(tuán)與視蛋白的相互作用不同而引起
綜上所述，當(dāng)11、順視黃醛和視蛋白結(jié)合，各自的立體結(jié)構(gòu)都發(fā)生變化，與相應(yīng)的游離型的視黃醛和視蛋白相比，更不容易受熱、pH、藥物等因素的影響。
新維生素Ab
簡介
視黃醛在網(wǎng)膜中這種11-順式-視黃醛是由全反式，反式－己二烯二酸視黃醛或11－順式視黃醇（新維生素Ab）經(jīng)酶反應(yīng)生成的。視網(wǎng)膜感覺細(xì)胞中所含的視色素。視色素是動物界在自然選擇的進(jìn)化過程中，適應(yīng)特定光環(huán)境而產(chǎn)生的一類視覺物質(zhì)，其化學(xué)本質(zhì)實(shí)為一種以生色團(tuán)為輔基的色素蛋白。組成視色素的生色團(tuán)和視蛋白隨動物種類及視細(xì)胞種類的不同而有差異。某些動物還會隨發(fā)育階段的不同而發(fā)生變化，從而造成視色素在吸收光譜上的差異。
差異
1.兩種生色團(tuán)，人們僅發(fā)現(xiàn)兩種生色團(tuán)，據(jù)此將色素劃分為A1和A2兩種視色素系統(tǒng)。
其生色團(tuán)分別是視黃醛1和視黃醛2。
2.視黃醛1是維生素Al(視黃醇)的醛型；視黃醛2則是維生素^2(去氫維生素a)的醛型。
它們在化學(xué)結(jié)構(gòu)上的區(qū)別在于分子中的環(huán)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)各異的視蛋白 僅靠迄今為止發(fā)現(xiàn)的兩種生色團(tuán)是無法解釋動物界在吸收光譜上的細(xì)贛差異的。不同視蛋白以及生色團(tuán)與視蛋白的相互作用的不同，是自然界中諸多視色素吸收光譜不同的原因。實(shí)驗(yàn)證明，組成視色素的視蛋白是球蛋白。通過提取視紫紅質(zhì)的氨基酸成分發(fā)現(xiàn)。與普通的球蛋白相比。其分子中含較多的非極性殘基的氨基酸(如L-脯氨酸、丙氮酸、氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、L-苯丙氨酸等)。約占分子中氨基酸的50%。
動物表現(xiàn)
視色素系統(tǒng)
最早的動物視色素。是視色素系統(tǒng)。但在進(jìn)化過程中逐漸為AI視色素系統(tǒng)所取代。但是，屬于同一視色素系統(tǒng)的不同種屬動鈞的視色素。其吸收峰卻有很大的變化，這顯然是由視蛋白的種類和結(jié)構(gòu)不同造成的。如果能夠?qū)σ暤鞍椎幕瘜W(xué)性質(zhì)、氨基酸組戒和排列順序有更深刻了解。
差異表現(xiàn)
就能夠進(jìn)一步弄清視色素演化的規(guī)律。不同種屬動物的視蛋白的差異主要表現(xiàn)在：
①視色素分子的大小不同。如各種昆蟲視色素的分子量在3，000～4，000之間、各種脊椎動物的視色素的分子量為40，000左右。②視蛋白分子中氨基酸含量不同。這種差別的大小與動物種屬在系班發(fā)生上的位置有密切關(guān)系，即進(jìn)化位置相距越遠(yuǎn)。氨基酸含量差別越大。如牛、鼠、蛙的視紫紅質(zhì)分子中分別古有l(wèi)2 、13丑17個絲酸殘基。③視色素提取液不同。如蜜蜂屬和家蠅等復(fù)中的視色素可用磷酸埕沖液提取，而其它動物眼中的視色素需用毛地黃皂苷一類去垢劑才能提取出來。④ 視色素的吸收光譜不同。如前所述，生色團(tuán)同為視黃醛1或視黃醛2的不同種屬動物的視色素，在吸收峰上存在明顯的差別。以上差異表明，不同種屬的動物具有不同種類和結(jié)構(gòu)的視蛋白。現(xiàn)有的資料表明，所有動物的視色素都以視黃醛1或視黃醛2為生色西。無脊椎動物中比較高等的種類(如節(jié)肢動物門和軟體動物門頭足綱)+其視色素都以視黃醛為生色團(tuán)。脊椎動物中一些較原始種類(如一種在淡水里產(chǎn)卵的^ 目鰻)的視色素以視黃醛2為生色團(tuán)。
魚類適應(yīng)不同的生活環(huán)境，其視色素的生色團(tuán)有兩種：幾乎所有家魚為視黃醛2，適于吸收波長較長的光線
(520nm左右)；海水魚則為視黃醛1，適于吸收波長較短的光線(500nm左右)。兩棲動物的視色素的生色團(tuán)既有視黃醛1，又有視黃醛2。但值得注意的是，蛙的幼體(蝌蚪)的視色素的生色團(tuán)是視黃醛2，但在發(fā)育變態(tài)成長為蛙時，則變成視黃醛1。到陸生脊椎動物，其視色素的生色團(tuán)都是視黃醛1。
作用
視黃醛是眼球發(fā)育中重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，其在脊椎動物的眼球發(fā)育中具有多種不同的重要作用。近視是一種發(fā)育性疾病，近視眼球鞏膜的主動擴(kuò)張是其伸長的重要機(jī)制，而視黃醛可能是調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)性近視眼球伸長的信使分子，有關(guān)視黃醛與實(shí)驗(yàn)性近視發(fā)生，發(fā)展的關(guān)系的研究取得一定進(jìn)展，本研究綜述了視黃醛及其核受體，實(shí)驗(yàn)性近視眼球的視網(wǎng)膜，脈絡(luò)膜，鞏膜的視黃醛改變以及視黃醛作為傳遞從視網(wǎng)膜到鞏膜的眼球伸長信號的信使分子的研究進(jìn)展情況。維A酸在皮膚病中的作用非常廣泛，但由于局部刺激，一定程度上限制了其臨床應(yīng)用。視黃醛是天然維A酸的中間代謝產(chǎn)物，具有與維A酸相似的生物學(xué)活性，而且皮膚對它的耐受性明顯優(yōu)于維A酸。現(xiàn)綜述視黃醛在體內(nèi)及皮膚中的代謝及其生物學(xué)活性和在皮膚科中的應(yīng)用。
雖然戒煙能夠大大降低患肺癌的危險(xiǎn)，但就戒煙20年而言，他們患這種癌癥的危險(xiǎn)仍然要比從不吸煙者大兩倍。美國專家的研究結(jié)果顯示，對于這類戒煙者來說，每天服用適量的視黃醛(即維生素A視黃醇和視黃酸的衍生物)即可進(jìn)一步有效減少患肺癌的可能。有關(guān)研究報(bào)告日前發(fā)表在《美國癌癥研究院院刊》上。得克薩斯大學(xué)M.D. Anderson癌癥研究中心的Jonathan M. Kurie醫(yī)學(xué)博士等在該項(xiàng)研究中比較了兩種不同的視黃醛對226例已戒煙者肺組織中視黃酸beta受體(RAR beta)的影響，這種受體的減少通常被認(rèn)為是發(fā)生前癌性腫瘤的先兆，實(shí)驗(yàn)開始時大約有60%的自愿者RAR beta受體數(shù)減少。經(jīng)過服用視黃醛9-cisRA三個月后(每天兩次)，發(fā)現(xiàn)該組自愿者的RAR beta受體數(shù)得到了顯著的增加，但服用另一種視黃醛的人卻與無效對照組的沒有明顯差異。此外專家們還認(rèn)為，視黃醛的這類效應(yīng)對于那些正在吸煙的人可能會有所不同。
異構(gòu)體系
視黃醛2的環(huán)比視黃醛的p一紫羅藍(lán)環(huán)少兩個氫原子，從而多了一個雙鍵。因此。環(huán)上1位碳上的甲基與側(cè)鏈8位碳原子上的氫原子之間發(fā)生立體障礙，造成環(huán)內(nèi)雙鍵與側(cè)鏈雙鍵不在同一平面上 這樣一來，視黃醛2的捎光度兢比視黃醛1低，從而造成二者在吸收光譜上的差異。一般A1視色素的最大吸收峰波長要比A2視色素的吸收峰更向藍(lán)移，脊椎動物的視色素分屬于A1、A2兩個視色素系統(tǒng)。絕大多數(shù)脊椎動物視桿細(xì)胞外段中的視色素，都是視黃醛1為生色團(tuán)的，稱為視紫紅質(zhì)，吸收峰渡在500nm 處。家魚和兩棲動物視桿細(xì)胞外段中，含有以視黃醛2，為生色團(tuán)的視色素。稱幌紫質(zhì)，吸收峰渡長在520nm處。某些淡水魚的規(guī)桿細(xì)胞外段中。則同時含有上述兩類視色素。是兩者的混合榜。鳥類的視錐細(xì)胞外段中的視色素，主要以視黃醛1為生色團(tuán)，稱視紫藍(lán)質(zhì)，吸收峰波長在560nm 處。
另外。在某些動物(如蝌蚪)的槐錐細(xì)胞外段中古有稅藍(lán)質(zhì)，吸收峰在620nm處，是一類主要 視黃醛2為生色團(tuán)的視色素由于無脊椎動物視色素的提取較為困難，有關(guān)研究主要集中在孰體動物頭足綱和節(jié)肢動物門上。從現(xiàn)有材料看，無脊椎動物視色素的生色團(tuán)都是視黃醛2，屬A1槐色素系統(tǒng)。從頭足類動物的梗網(wǎng)膜中其分離出一種視色素，即視紫紅質(zhì)，吸收峰波長在475～500ran之間。甲殼亞門眼中一般含有兩種視色素，即視紫紅質(zhì)和視紫藍(lán)質(zhì)，昆蟲綱動物復(fù)眼中一般都古有二種以視黃醛1為生色團(tuán)的視色素，其中一種的吸收峰波長約為500nm；另一種的吸收峰在紫草光范圍，波長約為365nm。
參考資料 >
視黃醛.PubChem.2024-11-07
視黃醛.www.zzsiji.cn.2019-07-02
互動百科.www.hudong.com.2019-07-02