第七节 维生素（ vitamin ）

1. 第七节 维生素（vitamin）

2. 一、概述 • 维生素是一类维持机体生命活动过程所必需的一类微量的低分子有机化合物。它们在体内一般不能合成，必须由食物供给。有以下共同特点： 1.一般以基本体的形式或可被机体利用的前体形式存在于天然食物中； 2.大多数不能在体内合成，也不能大量储存，必须经常由食物供给； 3.不构成组织，不供给能量； 4.需要量很少，但却有重要作用，均以辅酶或辅基的形式发挥作用。 5.多数维生素具有几种结构近似、生物学作用相同的化合物。

3. （一）命名 分为三个系统： 1.按发现的时间顺序，以英文字母命名； 2.按生理功能命名：如抗坏血酸，抗神经炎因子等； 3.按化学结构命名：如硫胺素、核黄素视黄醇等。

4. （二）分类及特点 1.脂溶性维生素：主要包括维生素A、D、E、K。特点： ① 溶于脂溶剂，不溶于水。一般烹调加工损失少。 ② 在食物中常与脂类共同存在，其吸收与脂类有关。此外，脂肪酸败时亦可使脂溶性维生素受到破坏。 ③ 排泄慢，大量摄入可引起中毒；其营养状况一般不能用尿进行评价。 ④ 可在体内储存，摄入不足时，缺乏症状出现缓慢。

5. 2.水溶性维生素 主要包括B族维生素和维生素C。特点： ① 易溶于水，不溶于脂肪和脂溶剂。 ② 排泄快，一般不中毒。 ③ 储存少，摄入不足时，很快出现缺乏症状。 ④ 其营养状况多可从尿中反映出来。 ⑤ 易在加工烹调过程中损失。

6. （三）维生素缺乏 1.缺乏原因： （1）摄入不足：社会、宗教、经济、饮食习惯等； （2）吸收利用障碍：生理、疾病、膳食因素； （3） 需要量增加：特殊生理状态、疾病等；长期使用营养素补充剂者对维生素的需要量增加。 2.维生素缺乏的分类： （1）按原因分类：分为原发性与继发性缺乏。

7. （2）按缺乏程度分为：临床缺乏与亚临床缺乏两类。（2）按缺乏程度分为：临床缺乏与亚临床缺乏两类。 亚临床缺乏又称为边缘性缺乏（marginal deficiency)是指机体维生素营养水平及其生理功能处于低下状态，使机体对疾病的抵抗力降低，工作学习效率和生活质量下降的一种状态。 （四）维生素及各营养素的相互关系（略）。

8. 二、维生素A （一）概念和理化性质 1.概念： 维生素A类:是指含有视黄醇（retinol）结构（即β-白芷酮环的多烯基结构）、并具有视黄醇生物活性的一类物质。 它包括两类： 一类是来自动物性食品的维生素A，称为已经形成的维生素A （preformed vitamin A)；

9. 另一类是来自植物性食物中的维生素 A 原（provitamin A) ———是指存在于植物性食物中，在体内可以转变成VA的类胡萝卜素，亦称“维生素A原类胡萝卜素”（provitamin A carotenoids)。 • 注意： （1）并非所有的类胡萝卜素均为维生素A原。 （2）其他的类胡萝卜素，如玉米黄素、叶黄素、番茄红素(lycopene)、辣椒红素等虽不能生成VA，但具有许多重要的生理功能，如抗氧化作用。

10. 番茄红素(lycopene): www.lycopene.org

11. 类维生素A（retinoids）：是指视黄醇及其代谢产物以及合成的类似物。如：视黄醇、视黄醛、视黄酸等。类维生素A（retinoids）：是指视黄醇及其代谢产物以及合成的类似物。如：视黄醇、视黄醛、视黄酸等。 2.理化性质： （1）对热、酸、碱稳定，一般烹调加工不易破坏； （2）氧、紫外线及脂肪酸败可破坏，磷脂、VE、VC及其它抗氧化剂可保护其免受破坏。

12. （二）吸收与代谢

13. 1.吸收

14. 2.代谢

15. （三）生理功能 1. 视觉功能 参与视网膜中杆状细胞内视紫红质的构成，视紫红质是由11-顺式视黄醛醛基和视蛋白内赖氨酸的ε-氨基通过形成schiff 碱缩合而成，对暗视觉非常重要。 • “光适应（light adaptation)” • “暗适应（dark adaptation)”

16. 视黄醇参与视觉形成中的循环过程

17. 2.调节细胞的生长与分化 主要是视黄酸及其代谢产物，尤其是9-顺式视黄酸和全反式视黄酸，它们可与视黄酸受体/类维生素A X受体（RAR/RXR）结合，影响DNA的转录，“转录调节因子”。 缺乏时可出现：生长停滞、发育迟缓、骨骼发育不良等。

18. 视黄醇调节核受体作用的模式

19. 3.维持正常的免疫功能 4.参与细胞膜表面糖蛋白的合成，而细胞膜表面糖蛋白与细胞连接、受体识别、细胞黏附和聚集等众多功能有密切关系。 5.抗氧化作用 类胡萝卜素能捕捉自由基，猝灭单线态氧，提高抗氧化能力。 6.抑制肿瘤生长：“β-胡萝卜素与肺癌”？

20. （四）缺乏与 过量 1.缺乏：概况。 （1）对眼睛的影响：暗适应能力降低是VA缺乏最早出现的症状，夜盲症，干眼病、失明等。毕脱氏斑为儿童VA缺乏最重要的体征。见图片。 （2）黏膜、上皮组织的改变：干燥、增生、角化、失去正常功能，如“呼吸道感染”、“毛囊角化过度症”、“蟾皮病”。见图片。 （3）生长发育迟缓 （4）其它：味觉减退、食欲降低、免疫力下降、贫血等。

24. 2.过量 （1）急性毒性：一次特大剂量（成人RNI的100倍或儿童RNI的20倍以上）或在较短时间内，多次大剂量摄入。 症状：恶心、呕吐、头痛、视力模糊、肌肉运动失调，婴儿囟门膨出。 （2）慢性中毒：剂量为RNI 的10 倍以上。 症状：头痛、脱发、肝大、长骨末端外周疼痛，皮肤瘙痒。 （3）致畸作用：孕早期摄入大量VA 浓缩制剂。

25. （五）机体营养状况评价 VA 的营养状况可分为五类：缺乏、较少（边缘状态）、充足、过多和中毒。 充足状态是指无临床体征、生化指标正常、生理功能完好，体内储存量足以应付各种各样的应激状态和短期（3个月）的低膳食摄入。 1.血清VA 水平： 成人血浆VA 正常值：1.5~3umol/L(430~860ug/L) 缺点： （1）此指标不敏感，不能反应肝脏的储存状况； （2）易受近期摄入量的影响； （3）易受蛋白质、锌、肝肾功能的影响。 （4）评价标准不一。

26. 2.相对剂量反应实验（relative dose response test,RDR） RDR（%）=（5h视黄醇浓度－基础视黄醇浓度）/ 5h视黄醇浓度 此方法为早期方法，口服剂量太大（450~1000mg）。 评价：RDR>20%边缘性缺乏， RDR>50%缺乏

27. 补：改进的相对剂量反应试验（modified relative dose response test,MRDR） 为诊断VA边缘状态的新方法。 优点：可反映VA 的储存状况。 方法：让受试者口服3，4-二脱氢醋酸视黄酯（0.35umol或100ug/kgBW），口服后5h 取血，测定血清脱氢视黄醇与视黄醇的摩尔比。> 0.06 为VA缺乏；< 0.03 为充足；在0.06与0.03之间较难确定。

28. 3.暗适应测定：适用于现场调查。 标准：10名健康人摄取10000IU VA连续7天，测暗适应时间，以95%的上限值为正常值。 缺点： （1）不适用婴幼儿、儿童。对于婴幼儿、儿童可用瞳孔阈值测定及眼结膜印迹细胞学方法检查； （2）特异性差，影响因素多。眼部疾病、血糖过低、睡眠不足等均可影响暗适应功能。

29. 4.血浆视黄醇结合蛋白（RBP）测定 5.稳定性同位素测定 6.眼结膜印迹细胞学法（conjunctival impression cytology， CIC ） 适用于学龄前儿童及儿童青少年。 原理：VA 缺乏，眼结膜杯状细胞消失，代之以角化细胞。 方法：用醋酸纤维薄膜贴于球结膜上取样，染色、镜检。 7.眼部症状检查（略）。

30. （六）供给量与食物来源 1.供给量 RNI： 成年男性：800ugRE/d 成年女性：700ugRE/d UL：成人 3000ugRE/d , 孕妇 2400ugRE/d , 儿童2000ugRE/d

31. 视黄醇当量（retinol equivalents,RE) 表示膳食或食物中全部具有视黄醇活性物质的总量。 膳食中总视黄醇当量 （ug RE）= 视黄醇（ug）+β-胡萝卜素（ug）× 0.167+其它维生素A原（ug) × 0.084。 1 IU 维生素A=0.3ug 视黄醇 1ug β-胡萝卜素=0.167 ug 视黄醇当量（RE） 1ug 其它维生素A原=0.084 ug 视黄醇当量（RE）

32. 2.食物来源：两方面： • VA的最好来源为动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、蛋类、奶类等； • VA原的良好来源是深绿色蔬菜或红黄色蔬菜和水果。 • 建议：儿童及成人膳食VA 应1/3~1/2以上来自动物性食物，但孕妇膳食VA 来源应以植物性食物为主。

33. It's best to choose a multivitamin supplement that has all or the vast majority of its vitamin A in the form of beta-carotene. • 如用补充剂，建议用β-胡萝卜素，但抽烟者慎用。

34. 【例题】 试述维生素A的生理功能（4分）、缺乏病（4分）和食物来源（2分） （1）生理功能：视觉作用、细胞生长和分化、免疫功能、参与细胞膜表面糖蛋白的合成、抗氧化作用、抑制肿瘤生长作用。以上6点中答对任意1点均可给1分，满4分为止。 （2）缺乏病： • 眼部疾病：暗适应能力降低或夜盲症，毕脱氏斑，干眼病，角膜软化、溃疡或穿孔等（1分）。 • 皮肤角化：皮肤干燥、增生及角化，毛囊角化过度症等（1分）。 • 免疫力降低，易感染（1分）。 • 食欲降低、生长发育迟缓等（1分）。 食物来源： • 维生素A（或已经形成的维生素A）的食物来源：动物性食品，尤其是动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、全奶、蛋类等（1分）； • 维生素A原类胡萝卜素的食物来源：深绿色或红黄色蔬菜和水果中，如青椒、胡萝卜、红薯、西红柿、芒果等等（1分）。

35. 三、维生素 D （一）概念与理化性质 • 维生素D类是指含环戊氢烯菲环结构，并具有钙化醇生物活性的一类物质，以维生素 D2（麦角钙化醇ergocalciferol）和维生素 D3（胆钙化醇cholecalciferol）最为常见。维生素 D2是由酵母菌（microzyme）或麦 角中的麦角固醇（ ergosterol ）经紫外线照射产生；维生素 D3一方面可以从食物直接摄入，另一方面可以由皮肤中的7-脱氢胆固醇经紫外光照射产生。 • 性质：化学性质稳定，在中性和碱性溶液中耐热，不易被氧化，烹调加工损失少（但在酸性溶液中可逐渐分解）；脂肪酸败可破坏。

36. （二）吸收与代谢

37. （三）生理功能 1.促进小肠钙的吸收：“钙结合蛋白质（calcium binding protein,CBP）” 2.促进肾小管对钙、磷的重吸收 3.对骨细胞的作用

38. 4.通过维生素 D 内分泌系统调节血钙平衡： 血钙↓→PTH↑ →肾脏1-强化酶活性↑，24-强化酶活性↓ → 1，25-（OH）2-D3生成↑ →促进肠道钙、磷的吸收、转运；促进肾小管对钙、磷的重吸收；在PTH的参与下，促进骨盐的吸收。 反之，血钙↑ →PTH ↓、降钙素（CT） ↑ →阻止钙从骨骼中动员、增加尿钙排出。

39. 5.调节细胞的分化、增殖和生长：主要通过调节基因转录发挥作用。5.调节细胞的分化、增殖和生长：主要通过调节基因转录发挥作用。 • 6.增强免疫作用：可促进抗微生物物质的生成。 • 7.防癌作用：乳腺癌、结肠癌、前列腺癌、肺癌。较大量的VD可降低上述癌症的危险性。 • Laboratory studies also show that vitamin D keeps cancer cells from growing and dividing, and plays a critical role in controlling infections.

40. Research over the past few decades has uncovered several new potential roles of vitamin D. Many types of cells in the body can use vitamin D to help regulate critical cellular functions. Vitamin D deficiency could thus lead to several potential problems, such as a weakened immune system and an increased risk of colon and other cancers. Immune dysfunctions may lead to an increased risk of autoimmune diseases including type 1 diabetes and multiple sclerosis, and perhaps to some infectious diseases such as tuberculosis.

41. （四）缺乏与过量 1.缺乏症： （1）佝偻病（rickets） （2）骨质软化症(osteomalacia) （3）骨质疏松症（osteoporosis）易发生于老年人，尤其是老年妇女。原因： ①老年人肝肾功能↓， 1，25-（OH）2-D3生成↓； ②老年人胃肠吸收能力↓； ③老年人活动减少：皮肤中形成的VD ↓ ；体力活动本身有利于防治骨质疏松。 ④老年人，尤其是绝经后妇女，雌激素水平↓ ，骨质丢失增加。

42. （4）手足痉挛症 （5）其他：癌症危险性增加、易感染、心脏病危险性增加等。 2.过量 中毒症状：食欲↓、恶心、呕吐、烦躁、口渴、多尿；高钙血症、高尿钙症，组织器官钙化。

43. （五）营养水平鉴定 • 最佳指标是用HPLC 测定血浆中的25-OH-D3，能很好地反映VD的营养状况。 • 正常值为25~150nmol/L(10~60ng/ml),低于25nmol/L为缺乏。

44. （六）供给量和来源 • 供给量 ：RNI：11~50岁 5μg/d ，11岁以下、50岁以上、孕妇（中后期）、乳母 10μg/d。我国儿童和成人的UL均为20ug/d • 1IU 维生素D3 =0.025ug维生素D3 • 来源： 两方面：光照及食物。食物中以肝脏、蛋黄及海产品中含量较高，奶类VD 含量很少。

45. The Institute of Medicine's current recommended intake of vitamin D is 5 micrograms (200 IU) up to age 50, 10 micrograms (400 IU) between the ages of 51 and 70, and 15 micrograms (600 IU) after age 70. Optimal intakes are much higher, though, with at least 25 to 50 micrograms (1,000 to 2,000 IU) recommended for those over age 2. If the multivitamin you take does not have 1,000 IU of vitamin D, you may want to consider adding a separate vitamin D supplement, especially if you do not spend much time in the sun.

46. in adults, taking up to 2,000 IU per day as a supplement is safe. In fact, some people may need 3,000 or 4,000 IU per day for adequate blood levels, particularly if they have darker skin, spend winters in the northern U.S., or have little exposure to direct sunlight. If you fall into these groups, ask your physician to order a blood test for vitamin D.

47. Several randomized trials found that individuals who received 800 IU per day of vitamin D lowered their risk of osteoporosis; trials that provided only 400 IU per day did not show this benefit. It is reasonable to postulate that more than 800 IU per day would provide even more benefit, but this is not proven. Vitamin D intakes greater than 2,000 IU per day have generally not been recommended, and this is probably a conservative upper limit for safety. In fact, recent evidence suggests that doses up to 10,000 IU a day do not cause toxicity—but this does not mean that people should start taking 10,000 IU of vitamin D every day.

48. A complicating factor in determining how much vitamin D we need to get from diet or supplements is that exposure to sunlight produces vitamin D in the skin, which is then rapidly absorbed in the blood. Thus, a vitamin D intake of 800 IU per day may be too low for a person who rarely gets sun exposure (or for someone living in the north, where vitamin D cannot be made in the late-autumn and winter months). Yet that level of intake may not even be necessary for a person who receives ample sun exposure. • most experts now conclude that 1,000 to 2,000 IU per day of vitamin D may be what we need for optimum health.

49. Food sources: Very few foods naturally contain vitamin D. Good sources include dairy products and breakfast cereals (both of which are fortified with vitamin D), and fatty fish such as salmon and tuna. Fatty fish is the only good natural source of vitamin D. A 3.5 oz serving of cooked salmon, for example, has 360 IU of vitamin D; 3 oz of canned tuna has 200 IU; and 1 3/4 oz of canned sardines has 250 IU. • For most people, the best way to get the recommended daily intake is by taking a supplement, but the level in most multivitamins (400 IU) is too low; encouragingly, some manufacturers have begun adding 800 or 1,000 IU of vitamin D to their standard multivitamin preparations.

50. 四、维生素 E（生育酚） （tocopherol） （一）概念与理化性质 维生素E类是指含苯并二氢吡喃结构，具有α-生育酚生物活性的一类物质。共有8种：四种生育酚，四种生育三稀酚。其中α-生育酚活性最强。 性质： 1.溶于脂肪和脂溶剂； 2.耐热、酸，怕碱、氧、脂肪酸败。