辅酶Q10是一种存在于自然界的脂溶性醌类化合物，其结构与维生素K、维生素E相类似。同时，它也是一种脂溶性抗氧化剂，能激活畜禽细胞能量的营养，具有提高机体免疫力，增强细胞抗氧化等功能。近年来因发现其具有类维生素功能而成为营养学领域研究的热点。辅酶Q10早在1957年就被发现，1958年卡鲁福鲁卡斯博士认定了化学结构。研究表明辅酶Q是一类含有不同长度聚异戊烯侧链的醌类化合物的总称，广泛存在于所有细胞的生物膜中。不同来源的辅酶Q，其侧链异戊烯单位的数目不同。人类和哺乳动物是10个异戊烯单位，故称辅酶Q10。有关辅酶Q合成的调控非常复杂，不仅物种间的辅酶Q种类与水平差异较大，在同一种物种体内的不同细胞之间，也存在明显差别[1]。与其它生物分子不同，辅酶Q在体内几乎无合成后定向或运输的问题，所有细胞均通过自身合成满足自身生理需要水平的辅酶Q。因此，机体血液中辅酶Q10的水平与组织细胞中的辅酶Q10水平不存在关联性，这就导致与辅酶Q10相关疾病的诊断难度较大[2,3]。随着人类对辅酶Q10认识的不断深入，发现了其更多功能，也为辅酶Q10拓展了新的应用领域。

1  辅酶Q10的功能

    辅酶Q10参与呼吸链电子传递是最早获得确认的功能，之后陆续发现辅酶Q10还有抗氧化、阻止细胞凋亡及增强免疫等新功能。

1．1参与电子传递

    辅酶Q10参与呼吸链电子传递的功能最早由Mitchell于1975年系统阐明[4]。辅酶Q10在呼吸链上，将电子由复合体I或II传递给复合体III。过去人们一直认为，复合体I或II、复合体III及辅酶Q10在线粒体内质网的双层脂质体膜上自由分布，辅酶Q10的功能是通过其分子小更易于移动的特点，在复合体I或II与复合体III之间起传递电子的作用，由此产生了电子传递的随机碰撞理论[5]。上世纪90年代，在酵母及动物细胞的线粒体内发现了复合体I或II与复合体III及辅酶Q10共同构成的超级复合体，从而颠覆了随机碰撞理论[6]。进一步研究表明，线粒体中10％～32％的辅酶Q10侧链结合于超级复合体中的复合体I或II、复合体III中蛋白质高度保守的组氨酸残基形成的疏水通道[7,8]。

1．2抗氧化功能

    辅酶Q10是天然的抗氧化剂和自由基清除剂，具有保护和恢复生物膜结构完整性的重要作用[9]。辅酶Q10的还原态在细胞内具有重要的抗氧化作用。细胞在脂质过氧化过程中产生大量自由基，引起DNA、蛋白质及其它脂类的氧化破坏。辅酶Q10的还原态通过将其所含的1个氢原子传递给自由基，将自由基还原，自身被氧化为半还原态[10,11]。被氧化的辅酶Q10再经过相关酶的催化，恢复其还原态。

1．3阻止细胞凋亡

    Rosario等证明辅酶Q10可显著降低经准分子激光诱导的兔角膜细胞凋亡率[12]。后经进一步证实，辅酶Q10对其它细胞，如多巴胺神经元细胞[13]和角膜成纤维细胞等[14]，均有减少凋亡的作用。辅酶Q10阻止细胞凋亡的机制可能是通过阻止线粒体膜转运孔实现的。相对分子质量超过1500的大分子通过开启的线粒体转运孔进入，将导致线粒体功能崩溃。辅酶Q10通过阻止此转运孔打开从而防止细胞凋亡的诱发[15]。

1．4增强免疫系统功能

    辅酶Q10是一种免疫增强剂，增强网状内皮系统吞噬功能，从而增强机体防御功能。还可刺激淋巴细胞转化，增强T细胞免疫功能。徐彩菊等在对小鼠进行的辅酶Q10免疫实验结果中发现，辅酶Q10能提高小白鼠脾淋巴细胞增殖能力，增强小鼠迟发型变态反应，激活单核一巨噬细胞吞噬系统，提高NK细胞活性，并推测辅酶Q10对小鼠免疫功能的调节作用，主要是通过激活NK细胞的活性，启动T细胞功能，提高T细胞应答能力，使巨噬细胞活化而成为抗原递呈细胞，参与识别吞噬和处理抗原，传递免疫信息等免疫反应过程来实现的[16]。

    淋巴细胞和单核细胞中的辅酶Q10通过调节信号和介质分子向血液释放，调节各种组织中基因的表达，从而增强机体的免疫功能。

2 辅酶Q10的应用

    由于辅酶Q10具有多种生理功能，因此其应用方面也呈现出多样性。目前，辅酶Q10的应用主要集中在抗氧化和增强心脏功能方面，但随着人类对辅酶Q10认识的不断深入，其应用领域仍将不断拓展。

2．1作为抗氧化剂应用

    自上世纪90年代始，辅酶Q10作为重要类维生素之一，在美国、欧洲、日本等发达国家开始用作食品添加剂。2003年，美国食品药品监督管理局(FDA)正式批准辅酶Q10作为食品添加剂广泛使用。2004年日本厚生省批准将辅酶Q10用于饮料、糖果、糕点等日常食品。我国国家药品监督管理局于2006年允许辅酶Q10作为保健食品原料。辅酶Q10对体内的氧化自由基具有非常优良的清除能力，使之成为抗氧化类产品最为理想的原料之一[17]。目前，多种高档抗氧化类化产品中均添加辅酶Q10。

2．2强化心脏功能，预防肉鸡腹水症和猝死症

    辅酶Q10能显著增强心脏功能，减少心包积液，抑制肉鸡右心肥大的发生。降低红细胞压积，增加颈动脉血氧分压，明显降低肉鸡猝死症的发生率[18]。日粮中添加辅酶Q10可以显著降低肉鸡对腹水症发生的敏感性[19]。添加辅酶Q10能够在某种程度上改善腹水症敏感肉鸡的肝脏线粒体功能以及一些抗氧化能力[20]。大量试验已经证明了辅酶Q10可以预防肉鸡心血管系统疾病。辅酶Q10可以用作高海拔缺氧地区肉仔鸡的生长促进剂，提高蛋黄辅酶Q10含量，降低蛋黄胆固醇含量[21]。辅酶Q10能改善心脏的功能性容量和心室收缩性，增加最大耗氧量。Tiano等[22]研究表明，辅酶Q10在改善心脑血管疾病的症状方面具有显著的效果。

2．3提高免疫力

    辅酶Q10能增加白细胞数量，增强胸腺活力，激发免疫球蛋白和抗体数量增加，提高免疫力。辅酶Q10能增强感染小鼠的免疫反应及白细胞的吞噬能力，提高宿主的防御机能，延长存活时间[23]。

3展望

    辅酶Q10的功能决定了其在动物营养领域具有广泛的用途。目前辅酶Q10难以全面推广使用主要是成本问题。目前用于发酵法生产辅酶Q10的菌种合成能力低，导致辅酶Q10的成本居高不下。虽然近年辅酶Q10的生产成本有所下降，但与大量使用的化学抗氧化剂成本相比，依然偏高许多。另外，辅酶Q10应用的另一个障碍是其难于直接进入细胞内部起作用。目前畜禽补充辅酶Q10只能进入血液系统，而不能进入细胞内部。未来，辅酶Q10的研究重点一方面是构建高产菌种、优化工艺条件从而降低生产成本；另一方面需要进一步研究代谢机理与应用方法，使辅酶Q10的应用更加广泛。

作者简介：党晓鹏，男，一九六六年五月出生，陕西富平人。一九八九年毕业于西北农林科技大学，农学硕士。高级兽医师职称，曾获省部级科技奖四项，发表科技论文二十余篇。现任陕西金冠牧业有限公司技术总监，西安市纳米维生素工程实验室主任。主要从事畜禽复合维生素、复合预混料及动物保健产品的研发和技术服务工作。

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