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第五节维生素一、概述维生素(vitamin，Vit)一词是波兰生物化学家卡西尔．芬克于1912年命名的。是维持机体正常生理功能和细胞内特异代谢反应所必需的一类微量低分子有机化合物。维生素的共同特点以本体或前体形式存在于食物中。大多不能在体内合成，必须由食物供给。既不构成组织也不供给能量。机体对其需要量很少，以mg、ug计算。多数以辅酶或辅基（辅助因子）形式参与机体代谢。若缺乏则产生相应的缺乏症。分类脂溶性维生素水溶性维生素VitA、VitD、VitE、VitK维生素B族和VitC不溶于水，溶于脂肪及脂溶剂可溶于水在食物中与脂肪共存，体内仅有少量的储存，吸收时必须有脂肪协助多余的随尿、汗排出体外体内可大量储存应每天通过膳食供给过量积蓄可引起中毒一般不会积蓄中毒二、脂溶性维生素维生素A(VitA)又名视黄醇(retinol)，指含有视黄醇结构，并具有视黄醇生物活性的一大类物质。动物体内含有已形成的维生素A。一些植物中含有类胡萝卜素,其中一小部分可在小肠和肝细胞内转变成VitA的类胡萝卜素称为维生素A原，如β-胡萝卜素(β-carotene)及其他类胡萝卜素。维生素A及胡萝卜素表示单位把维生素A和胡萝卜素都折合为视黄醇当量(RE)。1μg视黄醇=1.0μgRE1IUVitA=0.3μgRE1μgβ-胡萝卜素=0.167μgRE1μg其他维生素A原=0.084μgRE生理功能与缺乏症生理功能缺乏症维持正常视觉暗适应能力下降、夜盲及干眼病维持上皮细胞的健康粘膜、上皮发生改变促进骨骼生长生长发育受阻维持生殖功能增强免疫、抗癌维生素A缺乏时的皮肤人体维生素A营养状况的评价标准缺乏视觉功能降低、暗适应时间延长、有明显的VitA缺乏临床体征正常无VitA缺乏体征生理功能完好边缘缺乏生理盲点扩大、暗适应时间延长及其他VitA缺乏体征指标血浆视黄醇浓度成年人0.7~1.75μmoL/L0.35~0.70μmoL/L＜0.35μmoL/L儿童＞1.05μmoL/L0.7~1.02μmoL/L＜0.7μmoL/L血浆视黄醇结合蛋白（RBP）成年人1.9~4.28μmoL/L（40~90mg/L）学龄前儿童1.19~1.6μmoL/L（25~35mg/L）食物来源动物肝脏动物性食物蛋黄鱼肝油植物性食物(β-胡萝卜素和各种类胡萝卜素)绿叶蔬菜橙、黄色蔬菜水果奶参考摄入量RNI：成年人：男性：800μgRE女性：700μgRE孕期：早800μgRE中、后期900μgRE乳母：1200μgRE婴儿、儿童、青少年按年龄不同分别为400-700μgRE维生素D获得途径VitD原酵母菌或麦角中的麦角固醇→VitD2(麦角钙化醇)动物皮下的7-脱氢胆固醇→VitD3(胆钙化醇)↓化学反应1，25-(OH)2-D3（VitD的活性形式）生理功能与缺乏症生理功能缺乏症促进小肠吸收钙和磷钙磷吸收减少，血钙降低促进骨骼、软骨和牙骨质软化变形、骨质疏松齿钙化调节血钙在正常范围低钙性手足抽搐这个孩子患有缺乏VD的软骨病营养状况评价血浆25-OH-D3水平：正常值：25～200mmol／L低于20mmol／L，则为明显的VitD缺乏。食物来源天然食物中VitD含量均较低，动物肝、蛋黄、海产品、奶油相对较高。鱼肝油含VitD很高。参考摄入量RNI：成人：5μg/d孕早期：5μg/d，孕中、末期，儿童、老年人、乳母10μg/d（400IU）1IU＝0.025ugVitD过量摄入(20μg/d)，可引起中毒。维生素E维生素E又名生育酚，它包括8种化合物：4种生育酚，4种生育三烯酚。其中以α-生育酚的生物活性最高。VitE在肠道吸收，通过淋巴系统进入血循环，血浆中VitE浓度随脂类含量而变化。VitE大部分储存于肝脏和肌肉组织中。生理功能与缺乏症生理功能缺乏症高效抗氧化剂保持红细胞的完整性新生儿溶血性贫血调节体内DNA和辅酶Q的合成与动物的生殖功能及精子生成有关孕育异常营养状况评价测定血浆α-生育酚的浓度：正常血浆中α-生育酚的浓度：12-46μmol/L(5-20g／L)，12μmol／L---VitE缺乏。体外溶血实验：用过氧化氢与红细胞作用，观察其溶血程度，正常情况下红细胞溶血率小于10%。食物来源植物油硬果种子类、豆类海产品含量丰富麦胚芽参考摄入量AI：成人、孕妇、乳母14mg/d婴幼儿、儿童、青少年年龄不同分别为3-10mg/d。当多不饱和脂肪酸摄入量增多时,相应地应增加维生素E的摄入量,一般每摄入1g多不饱和脂肪酸，应摄人0.4mgVitE。三、水溶性维生素B族维生素VB1VB2VB6VB12尼克酸叶酸泛酸生物素VitC在代谢中有重要作用硫胺素、核黄素、尼克酸、泛酸、生物素辅酶在能量代谢途径中起重要作用;VB6对蛋白质的合成必不可少；叶酸和VB12辅酶是合成RNA和DNA所必需的物质;辅酶的作用B族维生素是辅酶的组成成分,辅酶是一类小分子,与酶结合使其具有活性肌肉和其它组织代谢蛋白质脑和其它组织代谢糖骨骼组织制造血细胞肝脏和其它组织代谢脂肪消化道内壁替换它的细胞辅酶名称维生素名称TPP硫胺素FADFMN核黄素NADNADP尼克酸PLPVB6THF叶酸CoA泛酸BiO生物素VB12VB12B族维生素在代谢中一些作用的举例维生素B1(硫胺素-thiamine)(抗神经炎因子或抗脚气病因子)VB1在酸性溶液中稳定，在碱性环境中易被氧化失去活性。成人体内约25～30mg硫胺素，广泛分布在骨骼肌、心、肝、肾、脑等组织中。组织中三种存在形式80%:二磷酸硫胺素thiaminepyrophos-phate，TPP10%:三磷酸硫胺素thiaminetriphosphate，TTP10%:单磷酸硫胺素(TMP)或游离VitB1生理功能辅酶功能二磷酸硫胺素（TPP）是羧化酶和转羟乙醛酶的辅酶，这两个酶可使丙酮酸和α-酮酸进入三羧酸循环，是体内物质代谢和能量代谢的关键酶。非辅酶功能神经生理上的作用。可调节神经生理活动，如心脏活动、食欲维持、胃肠道正常蠕动及消化液分泌等。缺乏症原因：①摄入不足；②机体处于特殊生理、应激状态而需要量增高；③吸收利用障碍症状：轻度：疲乏、淡漠、恶心、食欲差、失眠、忧郁、易怒、健忘、腿麻木和心电图异常等。严重者：1、湿性脚气病：以水肿和心脏症状为主。2、干性脚气病：主要以神经系统症状为主，出现多发性神经炎，表现为肢端麻痹或功能障碍；若胃肠神经受累使胃肠蠕动减弱、便秘，消化液分泌减少，致食欲降低，消化不良。3、混合型脚气病：即有神经炎，又有心力衰竭和水肿。这位女士腿上可看到医生手按后留下的指印营养状况评价4h尿负荷试验：成人口服5mg(儿童减半)VitBl，测定尿中VitB1的排出量，4小时内排出200μg以上者为正常，低于100μg者为缺乏。红细胞转酮酶活力与TPP效应：维生素B1不足，TPP效应在16%以上,25%为缺乏，15%为正常。任意一次尿中硫胺素与肌酐比值：计算出VitB1(μg)／肌酐(g)。当体内VitBl不足时，VitB1(μg)／肌酐(g)比值小于27。食物来源动物内脏、瘦肉类；酵母、豆类、花生及没加工的粮谷类等；注意粮谷类碾磨精度过高、烹调加碱可使VitB180%以上或全部破坏。参考摄入量VitB1与能量代谢有密切关系，所以VitB1的供给量常按所需能量确定。一般定为：0.6mg/4184kJ(0.6mg／1000kcal)。RNI:男：1.4mg/d女：1.3mg/d孕妇、乳母、老人适当增加。维生素B2(核黄素)(riboflavin)VitB2在中性和酸性溶液中对热稳定，在碱性条件下易被破坏。游离VitB2对光敏感，特别是在紫外线照射下可引起不可逆分解。(牛奶含游离型)结合型VitB2在食物中多与蛋白质形成复合物，即黄素蛋白，被胃肠道吸收后，一部分在肝脏和血液中磷酸化，形成黄素单核苷酸(FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)，在体内大部分以辅酶形式贮存于血、组织和体液中。生理功能构成活性辅基，参与多种代谢：黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和黄素单核苷酸(FMN)通常为黄素酶的辅基，重要功能为电子传递。其它：参与色氨酸形成烟酸的过程；间接对细胞增殖及人体的生长起作用；参与其他一些生化作用，如肾上腺皮质类固醇的产生、红细胞形成、糖原合成、脂肪酸代谢等等。缺乏症口角炎；唇炎；舌炎，典型者全舌呈紫红色或红紫相间,出现中央红斑，边缘界线清楚的如地图样变化。眼球结膜充血，睑缘炎、畏光、流泪等。脂溢性皮炎（鼻翼两侧、眉间、腹股沟、阴囊等处）。继发缺铁性贫血（缺乏会干扰铁在体内的吸收）。营养状况评价尿排出量或负荷试验:24小时排出量在200μg以上为正常；或给予VitB25mg，收集4小时尿测定VitB2含量，800—1300μg为正常。红细胞谷胱甘肽还原酶活性测定：酶还原活性系数(AC)值是指加黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）后谷胱甘肽还原酶活力除以不加FAD时谷胱甘肽还原酶活力，AC值＞1.2表示组织中VitB2不足。测定红细胞中VitB2含量：高于200μg/L为营养状况良好，低于140μg/L为缺乏。食物来源动物食品中含量较高，尤以肝、心、肾中丰富；奶类、蛋类含量也不少；植物性食物除绿色蔬菜和豆类外一般含量都不高。参考摄入量需要量与能量代谢有关，不同劳动强度、年龄、性别及生理状况，VitB2日需要量不同.可按RNI建议：成人男：1.4mg/d女：1.3mg/d尼克酸(烟酸nicotinicacid或niacin)，维生素PP（preventivepellagra—抗癞皮病因子）尼克酸理化性质很稳定，一般加工烹调损失极小。其在体内具有生理活性的形式是尼克酰胺。色氨酸在体内可代谢转变为尼克酸，是尼克酸的体内来源。富含色氨酸的食物:小米,全麦,豆类,奶类,南瓜子,紫菜,香蕉等生理功能与缺乏症辅酶I(NAD)辅酶II(NADP)（脱氢酶辅酶）烟酸还参与维护皮肤、神经、消化系统正常功能。缺乏时可引起癞皮病，典型症状:皮炎(Dermatitis)腹泻(Diarrhea)痴呆(Dementia)作为递氢体，参与体内生物氧化过程，是蛋白质、脂肪、碳水化物中间代谢所必需的。“三D”症状营养状况评价测定尿中烟酸代谢物：以尿中N’-甲基尼克酰胺(N1-MN)排出量作为评价指标，口服50mg烟酰胺，4小时尿中排出量2.5mg为不足。任意一次尿中N1-MN／肌酐比值：大于2.5为正常。来源尼克酸及其衍生物广泛存在于动植物性食物中，动物性食物中以尼克酰胺为主，植物性食物以尼克酸为主。肉类、肝、肾、豆类、花生及全谷等含量较多。谷类的含量受其加工程度的影响，加工越精细丢失越多。应食用富含蛋白质的食物参考摄入量因体内的尼克酸部分是由色氨酸转变生成，因此膳食中尼克酸供给量多以尼克酸当量（mgNE）表示。尼克酸当量（mgNE）＝尼克酸（mg）＋1/60色氨酸（mg）（平均60mg色氨酸生成1mg尼克酸）尼克酸供给量应考虑能量消耗:5mg／4.2MJ(5mg／1000kcal)。RNI：成人男：14mgNE/d女：13mgNE/dUL:35mgNE/d维生素C抗坏血酸(ascorbicacid)VitC为一种酸性多羟化合物，对氧敏感，在酸性环境中稳定，不耐碱。组织中有还原型和脱氢型两种形式存在，二者可通过氧化还原互变，同具生物活性。从食物中进入人体的VitC在小肠内被吸收，吸收量与其摄入量有关，摄人量在100mg以内时吸收率为100％，以后随摄人量增加吸收率逐渐递减。吸收入体内的VitC很快分布于各个组织器官。VitC主要经尿液排出，汗液、粪便也有少量排出。生理功能1．还原作用VitC在体内的氧化还原作用与巯基(-SH)、双硫键(-S-S-)系统相联系，由于VitC具有的还原作用，使双硫键还原为巯基从而提高体内巯基水平。而巯基在体内与其他抗氧化剂如谷胱甘肽一起清除自由基，阻止脂质过氧化以及某些化学物质的危害作用。另外，VitC可使三价铁还原为二价铁，可促进铁的吸收，有利于防治缺铁性贫血。2．胶原合成VitC可使脯氨酸与赖氨酸转化为羟脯氨酸