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概 述,一种人体“微量营养素” 非能量营养素,且不参与机体构成 人体每日需要量甚微,但是维持生命活动所必需 大多数不能在机体内合成,或合成量不能满足需要,必须由食物供给,维生素的命名,按发现顺序A、D、E、B1、B2、C,按生理功能抗干眼病因子、抗癞皮病因子、抗脚气病维生素,按化学结构视黄醇、硫胺素、核黄素、吡哆醇,等,表1 维生素的命名,维生素的分类,一、脂溶性维生素 (Fat-soluble vitamin),维生素A,具白芷酮环的多烯基结构,并具有视黄醇特性的一大类物质,包括视黄醇(retinol),视黄醛(retinal),视黄酸(retinoic acid),以及-,-,-胡萝卜素。维生素A:来源于动物性食物的视黄醇、视黄基酯维生素A原: 植物性食物-,-,-胡萝卜素,维生素 A 的吸收与贮存,食物中的维生素A一般不以游离形式存在,而是以与脂肪酸结合成视黄基酯的形式存在,视黄基酯和类胡萝卜素又常与蛋白质结合成复合物。经消化道蛋白酶作用释放出游离视黄醇和类胡萝卜素,二者与其他脂溶性食物成分形成胶团,进入小肠粘膜细胞。在小肠粘膜细胞中视黄醇、胡萝卜素掺入乳糜微粒,进入淋巴循环,进而进入血循环大部分维生素A储存在肝脏,图1 维生素 A 的吸收和贮存,维生素A的生理功能,1.参与视觉形成,人视网膜杆状视细胞内感光物质视紫红质的形成 暗适应(dark adaptation):VA不足,暗适应时间延长,儿童尤其明显,Retinoic acid 参与机体多种组织细胞分化、成熟 参与转录调节因子构成,对胚胎发育、基因表达非常重要 有助于骨蛋白的合成和骨的增粗、延长,2.促进生长、发育,维持表皮细胞正常生长和分化 、皮脂腺、汗腺的正常功能 调节上皮细胞的成熟及分化 维生素 A缺乏,上皮细胞功能退化 、损伤 引发干眼病 皮肤粗糙、角化,3.维持上皮细胞生长、分化,VA 可调节机体细胞免疫和体液免疫,增强机体的抗病能力 一旦缺乏,影响免疫细胞功能,4.调节机体免疫功能,VA和类胡萝卜素均可调节细胞发育和免疫系统功能 抗氧化作用 降低机体对致癌物的敏感性 流行病学调查显示,膳食补充可降低乳腺癌、肺癌、皮肤癌的危险度,5.抑制肿瘤,维生素A缺乏,发展中国家重要公共卫生问题之一 婴幼儿和儿童发生率远高于成人,1.眼部症状,暗适应能力下降 夜盲症 干眼病 失明 眼睛易受细菌感染 结膜干燥 Bitots 斑(毕脱氏斑) 儿童维生素A缺乏症状,常出现在结膜颞侧的14处,是脱落细胞的的白色泡沫状聚积物,为正常结膜上皮细胞和杯状细胞被角化细胞取代的结果,1. 暗适应能力下降,夜盲症,维生素A缺乏,正常,VA缺乏,2.干眼病,结膜混浊、角化形成毕脱氏斑,角膜软化、溃疡、穿孔,严重导致失明,维生素A缺乏,上皮干燥、增生及角化 毛囊、皮脂腺角化,2.皮肤症状,3.食欲降低,4.抵抗力低,易感染,5.儿童生长发育迟缓,维生素 A 营养状况评价,血清水平成人1.53mol/L暗适应功能测定眼部症状检查,维生素 A 的供给量,视黄醇当量(retinol equivalent, RE)1 g视黄醇1 g视黄醇当量1 g -胡萝卜素0.167 g视黄醇当量1 g 其他维生素A原0.084 g视黄醇当量膳食或食物中总视黄醇当量( gRE)视黄醇( g ) + 0.167 -胡萝卜素( g )+ 0.084 其他维生素A原( g ) 成人RNI男性800 g RE女性700 g RE,维生素 A 的膳食来源,以视黄基酯形式 肝脏, 鱼肝油, 鱼卵, 全奶,奶油,禽蛋等 占摄入总量的一半以类胡萝卜素形式 深绿色叶类蔬菜 , 黄色-桔黄色蔬菜/水果 菠菜、苜蓿、空心菜、莴笋叶、芹菜叶、胡萝卜、豌豆苗、红心红薯、辣椒、芒果、杏、柿子,维生素 D,含环戊氢烯菲环结构,并具有钙化醇活性的一类物质,以D2和D3最常见。 D2是酵母菌或麦角中的麦角固醇经日光照射后的产物。 D3是由储存于皮下的胆固醇衍生物,在紫外光照射下转变而成。 由于D3在皮肤中产生,但要运往靶器官才能发挥作用,故认为D3实质是激素。,维生素D的吸收与代谢,在小肠胆汁作用下与其他脂溶性物质一起形成胶团,进入小肠粘膜细胞,掺入乳糜微粒经淋巴入血。在血中与维生素D结合蛋白结合转运至肝脏,羟化生成25-OH-D3后再入血。在肾脏进一步氧化成1,25-(OH)2-D3,运至靶器官发挥作用。,维生素D的生理功能,1. 促进小肠钙吸收、转运 2. 促进肾小管对钙、磷的重吸收 3. 对骨细胞的作用血钙降低时,动员骨钙细胞外钙磷超饱和时,促进骨化 4. 调节血钙平衡 5. 调节细胞分化、增殖生长1,25-(OH)2-D3可调节基因转录,维生素D缺乏,佝偻病 骨质软化症 骨质疏松症 手足痉挛症:血钙降低,维生素D营养状况评价,血清25-OH-D3含量25150nmol/L。,维生素D的膳食来源和RNI,海水鱼(如沙丁鱼)、鱼肝油、肝、蛋黄 VD强化牛奶 VD强化谷物 RNI:儿童、少年、孕妇、乳母、老人 10 g/d16岁以上成人 5 g/d,哪些人容易维生素D缺乏?,老年人 (室外活动较少) 居住在北方地区的人群 脂肪代谢障碍人群,主要靠日照作用 疾病状态:维生素D抵抗 vitamin D 作用抵抗 骨化醇合成障碍或者与核蛋白结合障碍,维生素E,含苯并二氢吡喃结构,具有-生育酚生物活性的一类物质。包括4种生育酚(-T,-T,-T,-T)和4种生育三烯酚( -TT,-TT,-TT, -TT ) -T活性最高,维生素E吸收、代谢,维生素E在食物中可以游离形式存在 吸收量依赖于脂肪类膳食的摄入 进入胶团 需要胆汁和脂肪消化酶作用 经由乳糜微粒转运至肝脏 通过 VLDL, LDL, HDL 向肝外组织转运 在脂肪组织中储存 通过胆汁和尿液排泄,维生素E的生理功能,1. 抗氧化作用 Vitamin E 可以将电子施与氧化剂( oxidizing agent) 保护细胞免受自由基(free radicals)攻击 超氧自由基(Peroxyl-radical )清除剂(scavenger) 保护细胞膜上的 PUFAs 和血浆中的脂蛋白 保护 DNA免受损伤,降低癌症发生的危险性,Vitamin E, An Antioxidant,维生素E的生理功能,2. 促进蛋白质更新合成 促进细胞核RNA更新及蛋白质合成 促进酶蛋白合成 降低分解代谢酶(DNA酶、RNA酶、肌酸激酶)3. 预防衰老 脂褐质(lipofusin)老年斑 细胞内某些成分被氧化分解后的沉积物。 作用:减少脂褐质形成;改善皮肤弹性;使性腺萎缩减轻;提高免疫能力,维生素E的生理功能,4. 与动物的生殖功能和精子生成有关 VE缺乏时睾丸萎缩、上皮变性、孕育异常 临床治疗先兆流产习惯性流产5. 调节血小板的粘附力和聚集作用 缺乏时血小板聚集,凝血作用增强,增加心梗及脑卒中的危险性,维生素 E 缺乏,溶血性贫血 周围神经疾病 脂类膳食消化不良,维生素E的膳食来源RNI,植物油、麦胚、坚果、种子类、花生等 含量受采收、加工、储藏、烹饪方法影响 RNI:10mg/d 总生育酚,维生素K (“凝血素”),与凝血有关 缺乏会出现1. 新生儿出血性疾病2. 成人凝血障碍,VK膳食需要及来源,膳食需要 美国国家研究委员会: 成人:1ug叶绿醌kg体重 婴儿:最初6个月,5ug/d;612月 10ug/d。 来源: 1)绿叶蔬菜:菠菜、花茎甘蓝、萝卜缨100ug/100g鲜重 2)豌豆、圆白菜、生菜 10100ug/100g鲜重 3)豆油菜籽油橄榄油 4)肝、发酵制品、干酪制品,小 结,脂溶性维生素的功能、缺乏症状和食物来源,二、水溶性维生素 (water-soluble vitamin),硫胺素(维生素B1),理化性质 吸收和代谢 生理功能 缺乏症 机体营养状况评价 供给量和食物来源,理化性质,又名抗神经炎因子,抗脚气病因子 水溶性维生素 酸性稳定,中性、碱性环境易被氧化,二氧化硫、亚硫酸盐加速氧化 一般烹调损失不大(损失率30%40%),但不耐高温,吸收与代谢,主要在小肠吸收,肝脏代谢,肾脏排泄,生理功能,能量代谢辅酶功能 TPP是碳水化合物代谢过程中的辅酶 参与神经递质合成和代谢 调控某些离子通道,VB1缺乏症,干性脚气病 多发性神经炎,垂腕垂足 消化道症状 湿性脚气病 水肿和心脏症状 婴儿脚气病 多发生于25月龄婴儿 初期食欲不振、兴奋、呼吸急促,严重时身体青紫、水肿、心力衰竭、强直性痉挛,可致死亡,VB1营养状况鉴定,尿负荷试验清晨一次性口服5mg,收集4h内所有尿液,测定其中硫胺素含量:200 g 正常400 g 充裕单次尿中硫胺素与肌酐比值130 较高,膳食参考摄入量与食物来源,推荐摄入量 成人(18):男1.4mg/d,女1.3 mg/d 最高摄入量:50 mg/d 食物来源 未精制的谷类食物 瘦肉、内脏 豆类、种子、坚果类 酵母制品 强化食品,核黄素(维生素B2),理化性质 吸收和转运 生理功能 缺乏症 机体营养状况评价 供给量和食物来源,理化性质,由核糖和异咯嗪组成的平面结构物质 橙黄色针状结晶,有微苦味,水溶性较差 对酸稳定,在碱性环境中易被分解破坏 对紫外光高度敏感“光黄素”(失活),吸收和转运,存在形式:黄素单核苷酸(flavin mononucleotide,FMN)黄素腺嘌呤二核苷酸( flavin adenine dinucleotide,FAD)游离核黄素黄素酰肽类(flavinyl peplides),在肠道水解释放出游离核黄素后,靠主动转运吸收,需要Na+和ATP酶参与胃酸和胆盐可促进其吸收抗酸制剂、乙醇、某些金属离子、咖啡、茶碱和抗坏血酸可与之形成络合物,影响其生物利用率与白蛋白和免疫球蛋白结合转运,生理功能,1、辅酶 是多种氧化酶系统中的关键部分 呼吸链能量产生 氨基酸和脂肪氧化 嘌呤碱转化成尿酸 芳香族化合物的氧化 蛋白质合成 体内铁吸收、转运、贮存和动员,2、抗氧化活性 缺乏时常伴有脂质过氧化作用增强3、其他功能,包括: 肾上腺皮质激素产生 骨髓中红细胞的生成 糖原与脂肪酸代谢 与细胞色素P-450结合,参与药物代谢,核黄素缺乏症,1、缺乏原因: 摄入不足和酗酒是最常见的原因 药物引起的(如抗精神病药物)2、症状:主要表现在唇、舌、口腔粘膜和会阴处皮肤,又称为“口腔生殖综合征”,口部症状:口角裂纹、口腔粘膜溃疡、地图舌 皮肤症状:丘疹或湿疹性阴囊炎(女性阴唇炎)、脂溢性皮炎 眼部症状:睑缘炎、角膜周围血管增生、羞明 其他症状:贫血、生长迟缓、胎儿骨骼畸形,人体营养状况评价,1、尿中核黄素排出量 负荷实验:成人一次口服5mg,4小时尿中排出总量400g 缺乏判断标准 400799 g 不足8001300 g 正常,任意尿核黄素与肌酐排出量的比值:以核黄素(g )/肌酐(g )表示27 缺乏成人判断标准 2779 不足80269 正常,2、全血谷胱甘肽还原酶活力系数(glulathione reduclase action coefficient,GR-AC),全血谷胱甘肽还原酶属于典型的黄素酶在CoA II 饱和的溶血试样中,加入一定量的谷胱甘肽(GSSH),测定加FAD与不加FAD时还原性谷胱甘肽(GSH)的生成量,二者的比值即GR-AC1.8为缺乏,中国居民膳食核黄素参考摄入量(DRIs),食物来源,谷类和蔬菜是我国居民VB2的主要来源,绿叶蔬菜类和豆类含量相对较高,但粮谷类含量较低,尤其是精制的粮谷良好的来源为动物性食物,如内脏、蛋黄、乳类,几种食物中核黄素含量(mg/100g),
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