生物化学维生素PPT

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资源描述

第六章维生素19世纪末精饲料养老鼠和普通饲料养老鼠的差别,为维生素的研究拉序幕维护身体健康的重要物质维生素在体内含量甚微,不会提供能量,也不参加组织构成,但它们是辅助已消化的食物进行生化反应,调节机体生理功能的发挥,维持身体健康所必需的一大类营养素。蛋白质、脂肪、糖类、矿物质、水、膳食纤维、维生素并称为七大营养素维生素(vitamin)是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。维生素的种类很多,化学结构各不相同,在生理上既不是构成各种组织的主要原料,也不是体内的能量来源,然而它在能量产生的反应中以及调节机体物质代谢过程中起着十分重要的作用。命名一是按发现的历史顺序,以英文字母顺序命名,如维生素A、B、C、D、E等;二是按其生理功能命名,如抗坏血酸、抗干眼病维生素和抗凝血维生素等;三是按其化学结构命名,如视黄醇、硫胺素和核黄素等。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。如摄取过多可引起中毒。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。维生素缺乏原因(1)维生素摄入不足。(2)吸收、利用障碍。(3)需要量相对增加。脂溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源维生素生理功能缺乏症状良好食物来源A视紫红质合成,上皮,神经,骨骼生长,发育,免疫功能儿童:暗适应能力下降干眼病,角膜软化成人:夜盲症,干皮病动物肝脏,红心甜薯,菠菜,胡萝卜,胡桃蒲公英,南瓜,绿色菜类D调节骨代谢主要调节钙代谢儿童:佝偻病成人:骨软化症在皮肤经紫外线照射合成,强化奶E抗氧化婴儿:贫血儿童和成人:神经病变,肌病在食物中分布广泛,菜籽油是主要来源K通过γ羧基谷氨酸残基激活凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ儿童:新生儿出血性疾病成人:凝血障碍肠道细菌合成,绿叶蔬菜,大豆,动物肝脏维生素生理功能缺乏症状良好食物来源B1(硫胺素)参与α-酮酸和2-酮糖氧化脱羧脚气病,肌肉无力,厌食,心悸,心脏变大,水肿酵母,猪肉豆类,葵花籽油B2(核黄素)电子(氢)传递唇干裂,口角炎,畏光,舌炎,口咽部粘膜充血水肿动物肝脏,香肠,瘦肉,蘑菇奶酪,奶油,无脂牛奶,牡蛎B3(尼克酸)电子(氢)传递癞皮病:腹泻,皮炎,痴呆或精神压抑金枪鱼,动物肝脏,鸡胸脯肉,牛肉,比目鱼,蘑菇泛酸酰基转移反应缺乏很少见:呕吐,疲乏,手脚麻木、刺痛在食物中广泛分布,尤其在蛋黄、肝脏、肾脏、酵母含量高生物素CO2转移反应羧化反应缺乏很少见:常由于摄入含大量抗生物素蛋白的生鸡蛋所致,厌食,恶心消化道微生物合成;酵母,肝脏,肾脏B6(吡哆醇吡哆醛,吡哆胺)氨基转移反应脱羧反应皮炎,舌炎,抽搐牛排,豆类,土豆,鲑鱼,香蕉叶酸一碳单位转移巨幼红细胞性贫血,腹泻,疲乏,抑郁,抽搐布鲁氏酵母,菠菜,龙须菜萝卜,大头菜,绿叶菜类,豆类,动物肝脏B12(钴胺素)甲基化高半胱氨酸为蛋氨酸转化甲基丙二酰-CoA为琥珀酰-CoA巨幼红细胞性贫血,外周神经退化,皮肤过敏,舌炎肉类,鱼类,贝壳家禽,奶类Vc(抗坏血酸)抗氧化,胶原合成中羟化酶的辅因子坏血病,胃口差,疲乏无力,伤口愈合延迟,牙龈出血,毛细血管自发破裂木瓜,橙汁,甜瓜,草莓花椰菜,辣椒,柚子汁水溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源维生素A——光明的使者是维生素家族中第一个被发现的。1500年前的南北朝躲避战乱避居在深山,眼睛逐渐看不见东西,用乌鸦肝煮汤治眼病。唐朝的《千方金》医书上记载:动物肝脏有治疗眼疾、夜盲症。1915年Mccollum和Davis从动物油及鱼油中分离出VA.是指含有视黄醇结构,并具有其生物活性的一大类物质。维生素A原复合物,某些有色植物含有类胡萝卜素,其中一小部分可在小肠和肝细胞内转变成视黄醇和视黄醛,这些类胡萝卜素统称为维生素A原。α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素等。性质:黄色晶体,不溶于水,对酸、碱、热比较稳定,但易被空气中的氧所氧化破坏,尤其在高温条件下。维生素A的功能保持正常视觉:维生素A是构成视觉细胞内感光物质的成分,治疗干眼病和暗适应能力强(维族人暗适应能力强)。促进生长发育:促进细胞生长和分化。增强机体免疫功能:保持上皮细胞组织的完整和健全。防治癌症:对上皮细胞的分化有控制作用。抑制肿瘤生长。抗氧化作用:清除自由基。增强生殖力:维生素A缺乏造成性激素合成减少。1μg视黄醇=0.0035mol视黄醇=1μg视黄醇当量(RE)1μgβ-胡萝卜素=0.167μg视黄醇当量(RE)1μg其它维生素A原=0.084μg视黄醇当量(RE)膳食或食物中总视黄醇当量(μgRE)=视黄醇(μg)+β-胡萝卜素(μg)×0.167+其它维生素A原(μg)×0.084。VitA和胡萝卜素均耐热、酸、碱,一般烹调加工不易破坏维生素A的供给我国成人维生素ARNI,男性为每天800μg视黄醇当量,女性为每天700μg视黄醇当量。UL值:成年人为3000μg/d,孕妇2400μg/d,儿童2000μg/d。食物来源动物肝脏、鱼肝油、鱼卵、全奶、奶油、禽蛋等植物性食物:深绿色或红黄色的蔬菜和水果,β-胡萝卜素是维生素A安全来源。维生素A缺乏:夜盲(暗适应能力下降)、干眼病(泪腺受损分泌减少,结膜出现皱纹,失去正常光泽。患者常感眼睛干燥、怕光、流泪,发炎,疼痛);皮肤粗糙、干燥、鳞状等;影响生长发育等。过量1)大剂量VitA摄入可引起急性、慢性和致畸毒性。2)大量摄入类胡萝卜素可出现高胡萝卜素血症,易出现类似黄疸的皮肤,但停止使用类胡萝卜素,症状会逐渐消失,未发现其它毒性。维生素D-佝偻病的克星医生发现居住在阴暗、潮湿、缺乏阳光照射环境的儿童容易罹患佝偻病,没衣服穿的穷孩子由于皮肤经常接受阳光反而比衣着整齐、怕晒太阳的富家孩子不易的佝偻病。以维生素D2(麦角钙化醇)及维生素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日光或紫外光照射后的产物,并且能被人体吸收。维生素D3是由储存于皮下的胆固醇的衍生物(7-脱氢胆固醇),在紫外光照射下转变而成的。性质:白色晶体,不溶于水,溶于脂肪,在中性及碱性溶液中较稳定,耐高温,不易氧化,但在酸性条件下逐渐破坏。生理功能促进钙、磷的吸收。促进骨骼、牙齿的生长发育。促进皮肤新陈代谢。VD是利用阳光可以制造的维生素,但阳光中的紫外线不能透过普通玻璃,也不容易透过云层、厚衣服,同样接受阳光照射而煤烟多的城市不如山区、海滨的效果,所以医生常劝孕妇、儿童、老人多到户外晒太阳。经常晒太阳是世界上大多数人获得廉价而充足的VD主要途径,每天只需要一小段时间就够,肤色浅的10-15分钟就可以获得几天所需要的维生素D,肤色深需要时间稍长,时间过长也会对皮肤照出伤害。VD缺乏症:缺钙的临床表现佝偻病骨质软化症骨质疏松症手足痉挛症原因:日光照射不足,膳食摄入不足过多症中毒症状包括食欲不振、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻等。血清钙磷升高,发展成动脉、心肌、肺、肾、气管等软组织转移性钙化和肾结石。严重的维生素D中毒可导致死亡。原因:长期大量摄入VitD(尤其是鱼肝油来源)鼓励经常而适当的阳光照射VitD阳光不足紫外线灯照射VitD强化奶鱼肝油其它来源主要海水鱼次要肝/蛋黄来源供给量:儿童、少年、孕妇、乳母、老人RNI为10μg/d16岁以上和成人RNI为5μg/dUL为20μg/d维生素E又称生育酚,分生育酚和生育三烯酚。它包括8种化合物:四种生育酚(即α-T,β-T,γ-T,δ-T)四种生育三烯酚(即α-TT,β-TT,γ-TT,δ-TT)性质:黄色油状液体,溶于脂肪,对热及酸稳定,对碱不稳定,对氧十分敏感,油脂酸败加速破坏。在碱性条件下加热食物,可使生育酚完全破坏。在烹调中即使使用少量的酸败油脂也能破坏食物中大部分维生素E。一般烹调时VitE损失不大,但油炸时VE活性明显下降。传宗接代的法宝、心血管的增强剂传宗接代:研究发现,如果只给老鼠喂高蛋白质食物或乳汁,老鼠很快就失去生育能力,这种现象引起美国科学家Evans的关注,1920年前后,Evans和他同事用各种无机盐、蔗糖、猪油、酵母、维生素A、B、C等精心配制的饲料喂养老鼠,还是发现老鼠很快肌肉萎缩,丧失生育能力,在饲料中添加莴苣和全麦能够使老鼠恢复生育能力,按维生素发现顺序命名为E,又花费数十年从麦芽油中提炼出来,获诺贝尔奖。心血管增强剂(1)1957年,Harman等科学家发现E可以保护所有细胞的脂类,所以能保护心脏,延长心肌细胞;(2)促进蛋白质更新,降低低密度脂蛋白浓度,防动脉粥样硬化(3)延缓衰老:1960年美国和英国科学家发现离体的正常人体细胞一般可存活60-70代,但加入E可存活120-140代。(4)保护肌肤,令肌肤有弹性(5)具有解毒功能:许多动物实验证明,银、汞、铅等金属离子、四氯化碳、苯、甲酚类化合物进入机体对肝脏产生毒性,而VE对肝脏起保护作用。维生素E的生理功能:抗氧化作用预防衰老,清除自由基促进肌肉生长发育治疗贫血防治心血管疾病抑制肿瘤维生素E的供给量成人的维生素E推荐摄入量是10mg总生育酚VitE在食物分布甚广,且体内可较多储存,缺乏症较少发生。VitE的毒性较小。维生素E的食品来源植物油、麦胚、硬果、种子类、豆类及其它谷类非天然E不宜多吃,只有发生疾病是才补充。建议一般早晚补充,它可以使皮肤光滑、有弹性。一般不需要每天补充,因为是脂溶性的,不容易排出体外,对肝脏有伤害。建议尽量食补,多吃水果、蔬菜等。维生素B1也称硫胺素VB1预防脚气病普通脚气是一种由真菌引起脚癣;脚气病是由于缺乏维生素B1所造成的神经、心血管疾病,这类疾病四肢无力、肌肉疼痛、麻木并且逐渐萎缩、麻痹,皮肤逐渐失去知觉,病情从脚部开始,逐渐向心脏发展,最后心脏扩大,患者呼吸困难,严重的就会死亡。研究经历(1)1886年荷兰医生艾克曼发现精白米面饲喂的小鸡死于麻痹症,而糙米饲喂就恢复健康;通过对荷属印度群岛101所监狱中30000名囚犯调查,找出稻米的糠皮中一种抗脚气病物质。(2)20世纪美国化学家罗伯特.R.威廉斯确定了其化学结构,设计了合成的方法。VB1缺乏为什么会引起脚气病?碳水化合物提供机体主要的热量,在VB1的参与下,碳水化合物才被彻底分解。如果缺乏,则不能彻底氧化分解,产生的大量酸性物质使人感觉疲劳、四肢无力,甚至手脚麻木、皮肤失去知觉,继而影响到心脏。神经和肌肉所需要的能量主要是有糖类供应,因此一旦VB1缺乏,就可引起神经、循环等一系列临床症状称之为脚气病。脚气病依据症状不同,分为以下类型:(1)干性脚气病:主要侵害神经、肌肉,表现为烦躁、健忘、思想不集中。稍后出现神经炎症状,如脚低感觉障碍,腿部沉重、发痒,蚁行感,小腿肌肉萎缩,走路不稳。(2)湿性脚气病:主要侵害循环系统,患者感觉心悸、气喘,如果体检发现心脏扩大,心跳过快,呼吸困难,突然死亡。湿性脚气病还会有浮肿现象,最初发生在小腿后侧,逐渐蔓延到全身。(3)混合型脚气病,同时出现干性和湿性症状(4)婴幼儿脚气病:生长迅速而供应不足;乳母食谱缺陷;1、酸性条件下稳定,碱性环境、尤其在加热时易分解破坏(煮粥时切勿为口感而放碱)2、烧肉放大蒜(民间就有谚语云:“吃肉不加蒜,营养减一半。”)(1)大蒜中含特有的蒜氨酸和蒜酶,二者接触后会产生蒜素,肉中的维生素B1和蒜素结合生成稳定的蒜硫胺素,从而提高了肉中维生素B1的含量。(2)不仅如此,蒜硫胺素还能延长维生素B1在人体内的停留时间,提高其在胃肠道的吸收率和体内的利用率。生理功能※辅酶功能焦磷酸硫胺素(TPP)是碳水化合物代谢中氧化脱羧酶的辅酶,参与三大营养素的分解代谢和产生能量。※非辅酶功能参与某些神经递质的合成和代谢调控某些离子通道功能硫胺素缺乏的原因摄入不足、需要量增加、机体吸收或利用障碍。硫胺素供给量成人每4.18MJ(1000kcal)能量需要硫胺素0.5mg。老人和儿童每4.18MJ(1000kcal)能量需要硫胺素0.5~0.6mg。中国营养学会2000年推荐RNI成年男性为1.4mg/d,女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