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第八章???????????????? 维生素
第一节概 述
维生素是维持人体正常生命活动所必需的一类有机化合物。 在体内其含量极微,但在机 体的代谢、 生长发育等过程中起重要作用。它们的化学结构与性质虽然各异,但有共同特点:
①均以维生素本身, 或可被机体利用的前体化合物(维生素原)的形式存在于天然食物中;②
非机体结构成分,不提供能量,但担负着特殊的代谢功能;③一般不能在体内合成(维生素 D 例外)或合成量太少,必须由食物提供;④人体只需少量即可满足,但绝不能缺少,否则 缺乏至一定程度,可引起维生素缺乏病。
维生素摄入过多时,水溶性维生素常以原形从尿中排出体外,几乎无毒性,但摄人过大 (非生理)剂量时,常干扰其他营养素的代谢;脂溶性维生素大量摄入时,由于排出较少,可 致体内积存超负荷而造成中毒。为此,必须遵循合理原则,不宜盲目加大剂量。
随着对维生素广泛、深入的研究,已发现维生素还有许多新的功能作用,特别是对某些 慢性非传染性疾病的防治方面, 有很多实验研究与人群流行病学调查研究的明确结果。 维生
素的这些作用的揭示, 适宜的维生素摄入对人类维护健康,远离慢性疾病的困扰无疑是有利 的。
第二节维生素 A
维生素 A 的化学名为视黄醇(retinol)。维生素 A 末端的-CH2OH 在体内氧化后成为 -CHO,称为视黄醛(retinal),或进一步氧化成-COOH,即视黄酸(retinoic acid)。视 黄酸是维生素 A 在体内吸收代谢后最具有生物活性的产物, 维生素 A 的许多生理功能实
际上是通过视黄酸的形式发生作用的。 植物来源的胡萝卜素是人类维生素 A 的重要来源。
胡萝卜素中最具有维生素 A 生物活性的是β-胡萝卜素,在人类肠道中的吸收利用率, 大约为维生素 A 的六分之一,其他胡萝卜素的吸收率更低。
一、理化性质与体内分布
维生素 A 属脂溶性维生素,在高温和碱性的环境中比较稳定,一般烹调和加工过程 中不致被破坏。但是维生素 A 极易氧化,特别在高温条件下,紫外线照射可以加快这种 氧化破坏。因此,维生素 A 或含有维生素 A 的食物应避光在低温下保存,如能在保存的 容器中充氮以隔绝氧气,则保存效果更好。食物中如含有磷脂、维生素 E、维生素 C 和其他
抗氧化剂时, 其中的视黄醇和胡萝卜素较为稳定。 食物中共存的脂肪酸败时可致其严重破坏。
维生素 A 在体内主要储存于肝脏中,约占总量的 90%~95%,少量储存于脂肪组织。 二、生理功能与缺乏
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维生素 A 在人体的代谢功能中有非常重要的作用,因此,当膳食中维生素 A 摄入不足, 膳食脂肪含量不足、患有慢性消化道疾病等等,可致维生素 A 不足或缺乏,而影响很多生理
功能甚至引起病理变化。
(一)维持皮肤粘膜层的完整性
维生素 A 对上皮细胞的细胞膜起稳定作用,维持上皮细胞的形态完整和功能健全。 因此, 维生素 A 缺乏的初期有上皮组织的干燥, 继而使正常的柱状上皮细胞转变为角状
的复层鳞状上皮,形成过度角化变性和腺体分泌减少,累及全身上皮组织。最早受影响的是 眼睛的结膜和角膜,表现为结膜或角膜干燥、软化甚至穿孔,以及泪腺分泌减少。皮肤改变 则为毛囊角化,皮脂腺、汗腺萎缩。消化道表现为舌味蕾上皮角化,肠道粘膜分泌减少,食 欲减退等。呼吸道粘膜上皮萎缩、干燥,纤毛减少,抗病能力减退。消化道和呼吸道感染性 疾病的危险性提高,且感染常迁延不愈。泌尿和生殖系统的上皮细胞也同样改变,影响其功 能。
(二)构成视觉细胞内的感光物质
视网膜上对暗光敏感的杆状细胞含有感光物质视紫红质,是 11-顺式视黄醛与视蛋白结 合而成,为暗视觉的必需物质。经光照漂白后,11-顺式视黄醛转变为全反式视黄醛并与视 蛋白分离。此过程产生电能刺激视神经形成视觉。全反式视黄醛经还原为全反式视黄醇,再 经过酶的作用重新转化为 1l 一顺式视黄醛, 在暗光下 11 一顺式视黄醛与视蛋白结合, 再次
形成视紫红质,因而维持着视觉功能。在此过程中,有部分视黄醛变成视黄醇被排泄,所以 必须不断地补充维生素 A,才能维持视紫红质的合成和整个暗光视觉过程。缺乏维生素 A 时
可降低眼暗适应能力,严重时可致夜盲。 (三)促进生长发育和维护生殖功能
维生素 A 参与细胞的 RNA、DNA 的合成,对细胞的分化、组织更新有一定影响。参与软
骨内成骨,缺乏时长骨形成和牙齿发育均受影响。维生素 A 缺乏时还会导致男性睾丸萎缩, 精子数量减少、活力下降,也可影响胎盘发育。 (四)维持和促进免疫功能
维生素 A 对许多细胞功能活动的维持和促进作用, 是通过其在细胞核内的特异性受体一
视黄酸受体实现的。对基因的调控结果可以提高免疫细胞产生抗体的能力,也可
以促进细胞免疫的功能,以及促进 T 淋巴细胞产生某些淋巴因子。维生素 A 缺乏时, 免疫细胞内视黄酸受体的表达相应下降,因此影响机体的免疫功能。 三、吸 收
维生素 A 与胡萝卜素的吸收过程是不同的。 胡萝卜素的吸收为物理扩散性, 吸收量与摄
人多少相关。胡萝 b 素的吸收部位在小肠,小肠细胞内含有胡萝卜素双氧化酶,在其作用下
进入小肠细胞的胡萝卜素被分解为视黄醛或视黄醇。维生素 A 则为主动吸收,需要能量,
吸
收速率比胡萝卜素快 7~30 倍。
食物中的维生素 A 或胡萝卜素在小肠经胰液或小肠细胞刷状缘中的视黄酯水解酶、
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分解
为游离状后进入小肠细胞, 再在微粒体中合成维生素 A 棕榈酸酯。 胡萝卜素或维生素 A 在小
肠细胞中转化成棕榈酸酯, 与乳糜微粒结合通过淋巴系统进入血液循环, 然后转运到肝脏储
存。营养良好者肝中可储存维生素 A 总量的 90%以上,肾脏中的储存量约为肝脏的 l%,眼
色素上皮也储存维生素 A。
维生素 A 在体内氧化后转变为视黄酸, 视黄酸是维生素 A 在体内发生多种生物作用的重要
活性形式, 进人细胞的视黄酸与视黄酸结合蛋白结合后, 可以进一步与特异性核内受体结合,
并介导细胞的生物活性。
四、过量危害与毒性
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详见第八篇“营养缺乏与过量”。
(一)维生素 A 过多症
摄入过多可以引起维生素 A 过多症, 维生素 A 过量会降低细胞膜和溶酶体膜的稳定
性,导致细胞膜受损,组织酶释放,引起皮肤、骨骼、脑、肝等多种脏器组织病变。脑 受损可使颅压增高。骨组织变性引起骨质吸收、变形、骨膜下新骨形成,血钙和尿钙都 上升。肝组织受损则引起肝脏肿大,肝功能改变。
(二)胡萝卜素血症
因摄入富含胡萝卜素的食物(如胡萝卜、南瓜、橘子等)过多,以致大量胡萝卜素不 能充分迅速在小肠粘膜细胞中转化为维生素 A 而引起。 因摄人的β胡萝卜素在体内仅有
1/6 发挥维生素 A 的作用, 故大量摄人胡萝卜素一般不会引起维生素 A 过多症, 但可使
血中胡萝卜素水平增高,致使黄色素沉着在皮肤和皮下组织内。停止大量摄入富含胡萝 卜素的食物后。胡萝卜血症可在 2~6 周内逐渐消退,一般没有生命危险,不需特殊治 疗。
五、营养状况评价
维生素 A 营养状况,可以根据临床检查和实验室检测的结果,进行人群营养状况的评 价,以及个体的维生素 A 缺乏诊断。
(一)临床检查
如出现夜盲或眼干燥症等眼部特异性表现,以及皮肤的症状和体征,诊断本病困难 不大。
(二)实验室检测
1.血浆维生素 A 测定婴幼儿血浆正常水平为 388~500μg/L, 年长儿和成人正常水平
为 388。22501,g/L,低于 200~g/L 可诊断为维生素 A 缺乏,200~300μg/L 为亚临 床状态可疑缺乏。但血浆水平并不能完全反映全身组织的营养状态,在高度怀疑时可以 使用相对剂量反应试验(RDR)进一步确定。
2.血浆视黄醇结合蛋白测定 血浆视黄醇结合蛋白(RBP)水平能比较敏感地反映体 内维生素 A 的营养状态,正常值为 23.1mg/L,低于此值有缺乏可能。
3.尿液脱落细胞检查加 1%甲紫于新鲜中段尿中,摇匀计数尿中上皮细胞,如无泌尿道 3
感染,超过 3 个/mm 为异常,有助于维生素 A 缺乏诊断,找到角化上皮细胞具有诊断意义。
4.眼结膜上皮细胞检查用小棉拭子浸少量生理盐水,轻刮眼结膜,涂于载玻片上,显微 镜下找到角质上皮细胞有诊断意义。
5.暗适应检查用暗适应计和视网膜电流变化检查,如发现暗光视觉异常,有助诊断。 六、需要量与膳食参考摄人量
中国营养学会 2000 年提出的中国居民膳食维生素 A 参考摄人量成人 RNI 男性为 800μg
RE;女性为 700μg RE,UL 为 3000μg RE。
附:视黄醇当量(Retinol Equivalems,RE)换算:
1μg RE=1μg 视黄醇=6μgβ-胡萝卜素=12μg 其他类胡萝卜素=3.33 IU 来自视黄醇的
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维生素 A 活性=10 IU 来自β-胡萝卜素的维生素 A 活性。
七、食物来源
维生素 A 在动物性食物(按每 100g 计算), 如动物内脏(猪肝 4972μg、 鸡肝 10414μg)、
蛋类(鸡蛋 310μg)、乳类(牛奶 24μg)中含量丰富, 但在不发达地区人群往往主要依靠植物
来源的胡萝卜素。胡萝卜素在深色蔬菜中含量(按每 100g 计算)较高,如西兰花(7210μg)、 胡萝卜(4010μg)、菠菜(2920μg)、苋菜(21lOμg)、生菜(1790μg)、油菜(620μg)、荷兰 豆(480μg)等,水果中以芒果(8050μg)、橘子(1660μg)、枇杷(700μg)等含量比较丰富。
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