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营养学基础维生素

第二章营养学基础—维生素

学习重点：

维生素的生理功能、缺乏症、食物来源。

一、概述

　　维生素是维持机体正常生理功能所必需的一类微量低分子有机化合物。

人体内不能合成或合成量不足，每天必须从食物中提供，不参与机体构成也不提供能量，机体长期缺乏某种维生素时会出现相应的缺乏症。

1.分类

　　椐溶解性维生素可分为两大类。

（1）脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K，溶于脂肪及有机溶剂，在食物中常于脂类共存。

摄取多时可在肝脏贮存，如摄取过多可引起中毒，摄入不足时，缺乏症状出现缓慢。

（2）水溶性维生素包括B族维生素（B1、B2、B6、PP、B12、叶酸、泛酸、生物素等）和维生素C。

溶于水，易在加工烹调过程中损失。

体内贮存少，易从尿中排出，因此可通过尿中维生素的检测而了解机体代谢情况，摄入不足时，很快出现缺乏症状。

另外，有些化合物，具有生物活性，有人称之为“类维生素”，如类黄酮、肉碱、牛磺酸等。

2.维生素缺乏

　　当某种维生素长期摄入过低时会发生维生素缺乏症。

在营养素缺乏中以维生素缺乏最为多见，维生素缺乏是一个渐进的过程。

（1）缺乏原因：

维生素摄入不足;吸收利用障碍;需要量相对增加。

（2）缺乏分类：

原发性维生素缺乏继发性维生素缺乏;临床缺乏与亚临床缺乏。

二、维生素A

（一）概念和理化性质

维生素A是指含有β-白芷酮环结构的多烯基结构，并具有视黄醇生物活性的一大类物质。

动物体内含有的具有视黄醇生物活性的维生素A包括：

视黄醇、视黄醛和视黄酸等物质。

维生素A有维生素A1（视黄醇）和A2（3-脱氢视黄醇）之分，前者主存在于海水鱼的肝脏中，生物活性较高；后者主存在于淡水鱼的肝脏中，生物活性较小。

在红、黄、绿植物中含有的类胡萝卜素中约有1/10为维生素A原，能分解成为维生素A，如α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、隐黄素等，其中以β-胡萝卜素活性最高。

维生素A对酸、碱、热稳定，但易被氧化和受紫外线破坏。

（二）生理功能

1.维持正常视觉维生素A能促进细胞内感光物质视紫红质的合成与再生，维持正常的暗适应能力，从而维持正常视觉。

2.维持上皮细胞的健康

3.促进生长发育。

4.抗癌作用。

5.维持正常免疫功能。

（三）缺乏与过量

1.维生素A缺乏症 

（1）暗适应时间延长、夜盲症。

（2）干眼病。

（3）上皮干燥、增生及角化。

（4）儿童生长发育迟缓。

2.维生素A过量 引起急性、慢性及制畸毒性。

多发生在一次或连续多次摄入成人摄入量100倍以上。

（四）供给量与食物来源

1.供给量

推荐摄入量（RNI），14岁以上人群男性为800ugRE/d，女性为700ugRE/d。

1IU维生素A=0.3μgRE

1μg视黄醇=1.0μgRE

1μgβ-胡萝卜素=0.167μgRE

1μg其它维生素A原类胡萝卜素=0.084μgRE

膳食视黄醇当量（ugRE）=视黄醇（ug）+1/6β-胡萝卜素+1/12其它维生素A原

2.食物来源：

维生素A存在于动物性食物中，特别是肝脏、奶类及禽蛋。

β-胡萝卜素存在于植物性食物中，特别是深色蔬菜水果。

三、维生素D

（一）概念与理化性质

是指含环戊氢烯菲环结构并具有钙化醇生物活性的一大类物质，以维生素D2（麦角钙化醇）和维生素D3（胆钙化醇）最为常见。

前者由酵母菌或麦角中的麦角固醇经紫外光照射后的产物，后者来自于食物中和体内皮下组织的7-脱氢胆固醇竟紫外光照射产生。

维生素D化学性质稳定，在中性和碱性溶液中耐热，不宜被氧化，但在酸性溶液中则逐渐分解。

（二）吸收与代谢

膳食中的维生素D3在胆汁的作用下，在小肠乳化被吸收入血。

从膳食和皮肤两条途径获得的维生素D3与血浆α-球蛋白结合被转运至肝脏，在肝内经维生素D3-25-羟化酶作用下生成25-OH-D3；然后被转运至肾脏，在D3-1-羟化酶作用下，生成1，25-（OH）2D3，即为维生素D的活性形式。

然后在蛋白的载运下，经血液到达小肠、骨等靶器官中发挥作用。

（三）生理功能

1.促进小肠钙吸收 在小肠黏膜上皮细胞内，诱发一种特异的钙运输的载体—钙结合蛋白合成，即将钙主动转运，又增加黏膜细胞对钙的通透性。

2.促进肾小管对钙、磷的重吸收 减少丢失。

3.参与血钙平衡的调节 与内分泌系统一起发挥作用。

4.其它 如对骨细胞的多种作用及调节基因转录作用等。

（四）缺乏症与过多症

1.缺乏症

（1）小儿佝偻病。

（2）成人骨质软化症。

（3）老年人骨质疏松。

（4）手足痉挛症

2.过多症 摄入量过多，尤其是药物型摄入或注射过量时会发生中毒。

软组织钙化，肾结石。

（五）供给量和食物来源

14、18岁组均为5ug/d；50岁组10ug/d。

主要来源为：

（1）食物摄入海水鱼（如沙丁鱼等）、动物肝脏、蛋黄、奶油及鱼肝油制剂等。

（2）晒太阳

四、维生素E

（一）概念与理化性质

是含苯并二氢吡喃结构、具有α-生育酚生物活性的一类物质。

因α-生育酚生物活性最高，通常以α-生育酚作为维生素E的代表。

α-生育酚对热酸稳定，对碱不稳定，对氧敏感，油脂酸败可加速其破坏。

（二）吸收与代谢

维生素E吸收与肠道脂肪有关，影响脂肪吸收的因素也影响维生素E吸收。

大部分被吸收的维生素E通过乳糜微粒到肝脏，为肝细胞所摄取，肝细胞有迅速更新的能力。

维生素E主要贮存在脂肪组织中。

   （三）生理功能

1.抗氧化作用 维生素E是很强的抗氧化剂，在体内保护细胞免受自由基损害。

维生素E抗氧化的机理是防止脂质过氧化物的生成，为联合抗氧化作用中的第一道防线。

这一功能与其保持红细胞的完整性、抗动脉粥样硬化、抗肿瘤、改善免役功能及延缓衰老等过程有关。

2.预防衰老维生素E可以改善皮肤弹性，减少脂褐质形成，使性腺萎缩减轻，提高免疫能力。

3.与动物的生殖功能和精子的生成有关 临床上用于习惯性流产的辅助治疗。

4.防治心血管疾病维生素E能促进毛细血管增生，改善微循环，有利于防治动脉粥样硬化及其他心血管疾病。

5.调节血小板的黏附力和聚集作用。

   （四）缺乏症与过多症

其缺乏症很少发生于人类，有长期缺乏出现溶血性贫血的报道。

其毒性很小，人类尚未发现明显的过多症。

（五）供给量和来源

适宜摄入量（AI）：

14岁以上所有年龄组均为14mg。

食物来源：

含量丰富的食物有植物油、麦胚、坚果、豆类、谷类，蛋类、内脏、绿叶蔬菜等。

五.维生素K

维生素Ｋ亦称凝血维生素，耐热，但易遭酸、碱、氧化剂和光（特别是紫外线）的破坏。

由于天然维生素Ｋ对热稳定，且不溶于水，在正常的烹调过程中损失很少。

　　维生素Ｋ是肝合成凝血因子所必需的，因此对人体具有凝血作用。

维生素Ｋ缺乏时会延长血液凝固时间而造成出血过多。

　　维生素Ｋ广泛存在于动植物食品中，一般不容易引起缺乏。

绿色蔬菜如菠菜、莴苣、萝卜缨、茶茎甘蓝等是膳食维生素Ｋ的极好来源，其次是动物内脏、肉类与奶类等。

中国营养学会制订的膳食营养素参考摄人量中，成人维生素K的膳食适宜摄人量（AI）为120μg／d，UL未定。

六.维生素B1

（一）理化性质 

硫胺素又称维生素B1，是人类发现最早的维生素之一。

溶于水，耐酸、耐热，不易被氧化，但在碱性环境下加热时可迅速分解破坏；在有亚硫酸盐存在时也可迅速分解破坏；某些食物，如鱼类等含硫胺素酶，生吃鱼类时可在此酶的作用下使硫胺素失活。

（二）吸收、转运和代谢

吸收主要在空肠。

吸收过程需钠离子存在并消耗ATP。

在血液中主要以焦硫酸酯的形式由红细胞完成体内转运。

然后硫胺素以多种形式存在于组织细胞中。

以肝、肾、心脏为最高。

（三）生理功能

1.以硫胺素焦磷酸（TPP）辅酶形式参与体内糖代谢中两个主要反应。

（1）α-酮酸氧化脱羧作用，即丙酮酸转变为乙酰辅酶A与α-酮戊二酸转变为琥珀酰辅酶A，经此反应后α-酮酸才能进入柠檬酸循环彻底氧化。

（2）戊糖磷酸途径的转酮醇酶反应，此反应是合成核酸所需的戊糖、脂肪和类固醇合成所需NADPH的重要来源。

2.维持神经、肌肉特别是心肌的正常功能。

3.维持食欲、胃肠道正常蠕动及消化液分泌有关。

（四）缺乏

典型缺乏症为脚气病，主要损害神经血管系统。

临床上分为：

1.湿型脚气病以多发性神经炎症状为主

2.干型脚气病以水肿和心脏症状为主

3.混合型脚气病

另有婴儿脚气病

（五）供给量与食物来源

中国营养学会建议推荐摄入量（RNI）为成年男性每天为1.4mg，女性1.3mg，孕妇1.5mg，乳母1.8mg。

其良好来源是动物内脏和瘦肉，全谷、豆类和坚果。

但过度加工的米、面会使硫胺素大量丢失。

七.维生素B2

（一）理化性质

核黄素又称维生素B2。

在酸性溶液中对热稳定，在碱性环境中易于分解破坏。

游离型核黄素对紫外光高度敏感，在酸性条件下可光解为光黄素，在碱性条件下光解为光色素而丧失生物活性。

（二）吸收与转运

食物中核黄素绝大多数以辅酶形式存在，少量以游离形式存在，经肠道酶水解后被释放吸收。

核黄素在血液中主要靠与白蛋白的松散结合及与免疫球蛋白的紧密结合在体内转运。

（三）生理功能

1.参与体内生物氧化与能量生成维生素B2在体内以黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、黄素单核苷酸（FAM）两种辅酶形式，与特定的蛋白质结合，形成黄素蛋白，通过三羧酸循环中的一些酶与呼吸链等参与体内氧化还原反应与能量生成。

2.参与色氨酸形成烟酸，维生素B6转变为磷酸吡哆醛的过程。

3.具有抗氧化活性黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）作为谷胱甘肽还原酶的辅酶，参与体内的抗氧化防御系统，维持还原性谷胱甘肽的浓度

（四）缺乏与过量

典型缺乏症有口腔生殖综合征之称。

主要表现为：

口角炎、唇炎、舌炎、睑缘炎、结膜炎、脂溢性皮炎、阴囊皮炎等。

（五）供给量与食物来源

中国营养学会建议推荐摄入量（RNI）成年男性每天为1.4mg，女性1.2mg，孕妇及乳母1.7mg。

良好的食物来源主要是动物性食物，以肝、肾、心脏、蛋黄、乳类为丰富。

植物性食物则绿叶蔬菜类及豆类含量较多,其他植物性食物含量较低。

八.烟酸

（一）理化性质

烟酸又名尼克酸。

包括烟酸和烟酰胺。

烟酸对酸、碱、光、热稳定，一般烹调损失较小，是维生素中最稳定的一种。

（二）吸收与代谢

   烟酸在小肠吸收，经门静脉入肝，转化为辅酶Ⅰ（NAD）与辅酶Ⅱ（NADP）。

（三）生理功能

1.作为NAD、NADP的组成成分，在碳水化物、脂肪和蛋白质的能量释放上起重要作用，是氧化还原反应的递氢者，是氢的供体或受体。

2.NADP在维生素B6、泛酸和生物素存在下参与脂肪、类固醇等生物合成，有降低血胆固醇和扩张血管的作用。

3.尼克酸是葡萄糖耐量因子的重要成分，具有增强胰岛素效能的作用。

（四）缺乏

典型缺乏症为赖皮病。

典型症状为“三D”症状，为皮炎、腹泻、痴呆。

（五）供给量与食物来源

 中国营养学会制定烟酸的推荐摄入量（RNI）成年男性每天为14mgNE，女性为13mgNE，孕妇15mgNE，乳母为15mgNE

烟酸除直接从食物中摄取外，还可在体内色氨酸转化而来，平均约60mg色氨酸转化为1mg烟酸。

因此，膳食中烟酸应以烟酸当量表示。

烟酸NE（mg）=烟酸（mg）+1/60色氨酸（mg）

烟酸广泛存在于动植物性食物中。

但以玉米为主食的人群，易于发生赖皮病，原因是玉米中的烟酸主要为结合型不能为人体吸收，同时玉米中色氨酸较低。

用碱处理可使结合型烟酸游离，可被吸收。

九.维生素B6

（一）理化性质

   维生素B6包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺。

易溶于水与乙醇，在酸性溶液耐热，在碱性溶液中不耐热，并对光敏感。

（二）生理功能

以磷酸吡哆醛（PLP）的形式参与近百种酶反应。

1.参与氨基酸代谢维生素B6作为辅酶在体内氨基酸代谢中发挥重要作用，包括转氨基、脱羧等作用。

谷氨酸转化为γ一氨基丁酸，半胱氨酸转化为牛磺酸，色氨酸代谢为烟酸等都需要维生素B6参与催化。

2.参与糖原与脂肪酸代谢

3.其他功用维生素B6的功能还涉及脑和组织中能量转化、核酸代谢、内分泌功能、辅酶A生物合成等。

维生素B6可降低血浆同型半胱氨酸水平，后者水平升高已被认为是心血管疾病的一种可能危险因素。

（三）缺乏

严重的维生素Ｂ6缺乏比较罕见，但轻度缺乏较多见，通常与其他Ｂ族维生素缺乏同时存在。

1.皮肤症状：

脂溢性皮炎；

2.神经系统症状：

烦燥、惊厥、抽搐等。

3.小细胞性贫血：

与氨基酸代谢障碍有关，反应了血红蛋白的合成能力降低。

（四）供给量与食物来源

中国营养学会推荐的维生素B6的膳食参考摄入量（AI）成年人为1.2mg/日。

广泛存在于各种食物中。

良好来源为：

肉类（尤其是肝脏）、豆类、坚果等。

十、叶酸

（一）理化性质

是含有蝶谷氨酸结构的一类化合物的统称，因最初菠菜叶中分离出来而得名。

在酸性溶液中对热不稳定，在中性和碱性环境中稳定。

（二）生理功能

在体内的活性形式为四氢叶酸，在体内许多重要的生物合成中作为一碳单位的载体发挥重要功能。

1.参与嘌呤和嘧啶的合成，进一步合成DNA、RNA。

2.可促进各种氨基酸间的相互转变：

苯丙氨酸与酪氨酸、组氨酸与谷氨酸、半胱氨酸与蛋氨酸之间的转化。

3.参与血红蛋白及甲基化合物如肾上腺素、胆碱、肌酸等的合成。

（三）缺乏

1.巨幼红细胞性贫血缺乏叶酸时，红细胞的发育和成熟受到影响，引起巨幼红细胞性贫血。

2.高同型半胱氨酸血症叶酸缺乏可使同型半胱氨酸向蛋氨酸转化出现障碍，引起同型半胱氨酸血症。

3.胎儿神经管畸形叶酸缺乏可引起神经管未能闭合而导致以脊柱裂和无脑畸形为主的神经管畸形。

此外，叶酸缺乏还可表现为衰弱、精神萎靡、健忘、失眠、胃肠功能紊乱和舌炎等；儿童可见有生长发育不良；孕妇可使先兆子痫、胎盘早剥的发生率增高。

 （四）供给量与食物来源

叶酸的摄入量通常以膳食叶酸当量（DFE）表示。

中国营养学会制定的推荐摄入量（RNI）为成年人400μgDFE／d，孕妇每天600μgDFE／d

叶酸广泛存在动植物性食物中，其良好来源为肝、肾、绿叶蔬菜、土豆、豆类和麦胚等。

十一、维生素C

（一）理化性质

又名抗坏血酸，为一含6碳的α-酮基内酯的弱酸，有酸味。

为一种还原剂。

其水溶液不稳定，在有氧或碱性环境中极易氧化。

其氧化过程为，还原型维生素C先被氧化为氧化型维生素C，若进一步氧化为二酮古洛糖酸时，便失去维生素C活性了。

铜、铁等金属离子可促进上述反应过程。

（二）吸收、转运与代谢

维生素C在小肠被吸收。

血浆中维生素C可逆浓度梯度转运至许多组织细胞中去，并在其中形成高浓度积累。

维生素C从尿中排除除了以还原型形式之外还有多种代谢产物，包括二酮古洛糖酸等。

（三）生理功能

1.参与体内氧化还原反应 作为一种电子共体，参与体内氧化还原反应，具有多种生理功能。

如：

抗氧化作用，提高体内-SH水平，促进铁的吸收，使叶酸还原为四氢叶酸，使高铁血红蛋白还原为正常血红蛋白及解毒等。

2.参与羟化反应 通过羟化反应可发挥以下功能。

（1）维持胶原蛋白的正常功能 维生素C使赖氨酸和脯氨酸羟化为羟脯氨酸和羟赖氨酸，后两者是胶原蛋白的重要成分。

（2）参与胆固醇的羟化 使胆固醇转变为胆酸，从而降低血胆固醇含量。

   此外，还参与神经递质合成及酪氨酸代谢等。

3.研究认为有抗肿瘤及预防感冒的作用。

（四）缺乏与过量

典型缺乏症为坏血病，在临床上有多种表现症状。

毒性很低。

一次口服过大时可能出现腹泻症状，长期摄入过高而饮水较少的话，有增加尿路结石的危险。

（五）供给量和食物来源

中国营养学会建议的膳食参考摄入量（RNI），成年人为100mg/日，可耐受最高摄入量（UL）为1000mg/日。

主要存在于新鲜的蔬菜与水果中。