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第四节维生素河南煤化焦煤集团中央医院李俊成一、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。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。何谓辅酶？作为酶的辅因子的有机分子，本身无催化作用，但一般在酶促反应中有传递电子、原子或某些功能基团(如参与氧化还原或运载酰基的基团)的作用。在大多数情况下，可通过透析将辅酶除去。维生素H又称生物素、辅酶R，是水溶性维生素，也属于维生素B族。它是合成维生素C的必要物质，是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质。是一种维持人体自然生长和正常人体机能所必须的水溶性维生素；是代谢脂肪及蛋白质不可或缺的物质，也是维持正常成长、发育及健康必要的营养素，无法经由人工合成。命名分为三个系统：1.按发现的时间顺序，以英文字母命名.1911年-波兰化学家丰克为维生素命名，规则延续下来，以后陆续发现的维生素便以A、B、C、D、E来命名了。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（含硫等）、核黄素视黄醇等。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。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。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。（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: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。一、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。另一类是来自植物性食物中的维生素A原—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A”。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、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。类维生素A：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。1.吸收2.代谢（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健缩合而成，对暗视觉非常重要。视黄醇参与视觉形成中的循环过程暗适应在黑暗的地方，人眼睛中的锥状细胞处于不工作状态，这时只有杆状感光细胞在起作用。在杆状感光细胞中有一种叫视紫红质的物质，它对弱光敏感，在暗处它可以逐渐合成，据眼科专家统计，在暗处5分钟内就可以生成60%的视紫红质，约30分钟即可全部生成。因此在暗的地方待的时间越长，则对弱光的敏感度也就越高。但有的人杆状感光细胞的功能有障碍，在暗的地方，杆状色素细胞不能正常地工作，不管他在暗处待多久，都不能提高对弱光的敏感度，我们把这种现象称之为夜盲。形成原理视网膜中存在：杆状细胞和锥状细胞（感光细胞有感光色素）。光照射----11顺式视黄醛----反式视黄醛-----视蛋白分离-----没有颜色（漂白）。进入黑暗处光线变暗-----视紫红质消失----看不到。暗适应过程：分离后的视黄醛-----全反式视黄醇-----保存在色素上皮水解反式视黄醇---（经氧话和异构化）11-顺式视黄醛------结合蛋白------变成视紫红质------看到弱光。眼睛看到的目标是否清楚，关键是视紫红质的再现时间，如果维生素A充足这样，暗适应的时间短，否则就长或则变成夜盲。目录视紫红质视蛋白11-顺视黄醛全反视黄醛暗处光(视网膜)异构酶11-顺视黄醇全反视黄醇(肝)异构酶视黄醛还原酶视紫红质的合成、分解与视黄醛的关系2.调节细胞的生长与分化与生殖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结合，影响DNA的转录，“转录调节因子”。有助于细胞增殖与生长。缺乏时可出现：生长停滞、发育迟缓、骨骼发育不良等。影响动物精索上皮产生精母细胞，雌性阴道上皮周期变化，影响胎盘上皮，影响胚胎。视黄醇调节核受体作用的模式3.维持上皮细胞功能正常：鼻、咽、喉广泛存在。4.维护骨骼正常生长于发育缺乏时候成骨细胞和破骨细胞不平衡，骨骼过度增殖，影响骨质吸收。5.抗氧化作用类胡萝卜素能捕捉自由基，提高抗氧化能力。预防心脑血管疾病。6.抑制肿瘤生长：抑制上皮组织肿瘤有疗效。（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。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。（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。2.相对剂量反应实验（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：RDR20%边缘性缺乏，RDR50%缺乏补：改进的相对剂量反应试验（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。3.暗适应测定：适用于现场调查。标准：10名健康人摄取10000IUVA连续7天，测暗适应时间。以95%的上限值为正常值。正常暗适应时间：正常人最初5分钟暗适应能力提高很快，以后渐慢，8-15分钟再次加快，15分钟后又减慢，直到50-60分钟达到稳定的最高度。暗适应检查主要是用于诊断各种夜盲性疾病，比如维生素A缺乏，视网膜色素变性等。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。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（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。（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/dUL：成人3000ugRE/d,孕妇2400ugRE/d,儿童2000ugRE/d视黄醇当量（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（ugRE）=视黄醇（ug）+β-胡萝卜素（ug）×0.167+其它维生素A原（ug)×0.084。1IU维生素A=0.3ug视黄醇1ugβ-胡萝卜素=0.167ug视黄醇当量（RE）1ug其它维生素A原=0.084ug视黄醇当量（RE）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。二、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）和维生素D3（胆钙化醇）最为常见。维生素D2是由酵母菌或麦角中的麦角固醇经紫外线照射产生；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。（二）生理功能1.促进小肠钙的吸收：“钙结合蛋白质（CBP）”作用钙---血细胞。2.促进肾小管对钙、磷的重吸收，维持钙磷浓度满足骨化需要。3.肾小管对钙、磷的重吸收。可以减少钙磷的流失。4.通过维生素D内分泌系统调节血钙平衡：血钙↓→PTH（甲状旁腺素）↑→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。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。（三）缺乏与过量1.缺乏症：（1）佝偻病（2）骨质软化症（3）骨质疏松症.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。（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。（四）营养水平鉴定最佳指标是测定血浆中的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。（五）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10ug/d（800IU）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。三、维生素E（生育酚）（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