食品营养学维生素课件

维 生 素 一、概述 概念 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，但 它们却在机体物质和能量代谢过程中起着重要作用 。 |维生素一般是存在于天然食物中，大多数的维生素在机体内 不能合成，虽然需要量很小，但必须由食物提供； |少部分的维生素，如维生素B3和维生素D可由机体合成； |维生素K和生物素可由肠道细菌合成，但合成的量并不能完 全满足机体的需要，因而不能替代从食物中获得这些维生素 。 |按发现顺序，以英文字母命名，如维生素A、B、C等； |按生理功能，如抗坏血酸、抗干眼病因子等； |按化学结构，如视黄醇、硫胺素和核黄素等。 命名 分类 |脂溶性维生素：维生素A、D、E、K |水溶性维生素：B族维生素（维生素B1、B2、PP、 B6、叶酸、B12、泛酸、生物素等）和维生素C 脂溶性维生素特点 |在食物中常与脂类共存，其吸收与肠道中脂类密切相关； |易储存于体内，而不易排出体外（除维生素K外）； |摄取过多，易在体内蓄积而导致毒性作用； |摄入过少，可缓慢地出现缺乏症状。 水溶性维生素特点 |体内仅有少量储存，较易自尿中排出（维生素B12例外）； |大多数以辅酶形式参与机体物质代谢； |体内没有非功能性的单纯储存形式，当机体饱和后，摄入的维 生素从尿中排出；反之，若组织中的维生素耗竭，则给予的维 生素将大量被组织摄取利用，故从尿中排出量减少； |一般无毒性，但过量摄入时也可能出现毒性； |摄入过少，可较快出现缺乏症状。 维生素缺乏的原因 |摄入不足 |吸收利用降低 |需要量相对增高 维生素缺乏的分类 |按缺乏原因：原发性、继发性维生素缺乏 |按缺乏程度：临床、亚临床维生素缺乏 二、维生素A 概念 维生素A类是指含有视黄醇（retinol）结构， 并具有其生物活性的一大类物质，包括已形成的维 生素A（preformed vitamin A）和维生素A原（ provitamin A）以及其代谢产物。 活性形式 |视黄醇（retinol） |视黄醛（retinal） |视黄酸（retinoic acid） 维生素A原 |可在小肠和肝细胞内转变成视黄醇和视黄醛的类胡 萝卜素称为维生素A原。 |如-胡萝卜素（-carotene）、-胡萝卜素（- carotene）、-胡萝卜素（ -carotene）等，其中最 重要的为-胡萝卜素。 吸收与代谢 图1 类胡萝卜素和维生素A在小肠的吸收过程 吸收与代谢 图2 维生素A在肝脏的代谢、血浆的转运和靶组织的摄取 生理功能 |视觉（构成视觉细胞内感光物质的成分 ） |细胞生长和分化 |维护上皮组织细胞的健康 |免疫功能 |抗氧化 |抑制肿瘤生长 缺乏的危害 |暗适应能力下降（最早症状），严重者可致夜盲症； |干眼病，进一步发展可致失明； |引起机体不同组织上皮干燥、增生及角化，以至出现各种症状（ 如皮脂腺及汗腺角化，出现皮肤干燥，毛囊角化过度，毛囊丘疹 与毛发脱落），食欲降低，易感染； |血红蛋白合成代谢障碍，免疫功能低下，儿童生长发育迟缓等。 干眼病 维生素A缺乏最明显的症状。结膜、角膜上皮组织变 性，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 F1-VA缺 毕脱斑 （ Bitot spots ） F3-VA缺 过量的危害 |急性毒性：早期症状为恶心、呕吐、头痛、眩晕、视觉模 糊、肌肉失调、婴儿囟门突起。当剂量更大时，可出现嗜睡 、厌食、少动、反复呕吐，甚至致命； |慢性毒性：头痛、食欲降低、脱发、肝大、长骨末端外周 部分疼痛、肌肉疼痛和僵硬、皮肤干燥搔痒、复视、出血、 呕吐和昏迷等； |流产、致畸性 机体营养状况评价 n营养状况可分为五类：缺乏、较少（边缘状态）、 充足、过多和中毒。 n应根据生化指标、临床表现，结合生理情况、膳食 摄入情况综合予以判定。 参考摄入量 |单位：视黄醇当量（retinal equivalents, RE） |换算及公式： 膳食或食物中总视黄醇当量(gRE)=视黄醇(g)+- 胡萝卜素(g)0.167+其他维生素A原(g)0.084 参考摄入量 |RNI：男性为800g RE /d 女性为700g RE /d |UL： 成人为3000g RE /d 孕妇为2400g RE /d 食物来源 |最好的来源是各种动物肝脏、鱼肝油、鱼卵 、全奶、奶油、禽蛋等； |富含类胡萝卜素的深绿色或红黄色的蔬菜和 水果。 三、维生素D 概念 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大类物质，以维生素 D2（ergocalciferol, 麦角钙化醇）及维生素D3 （cholecalciferol, 胆钙化醇）最为常见。 主要分类 |维生素D2：是由酵母菌或麦角中的麦角固醇（ ergosterol）经日光或紫外光照射后形成的产物， 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。 吸收与代谢 |食物中的维生素D与其他脂溶性物质一起形成胶团被动吸收 入小肠黏膜细胞，经淋巴系统进入血液； |在血液中由维生素D结合蛋白（DBP）携带运输 ； |维生素D3（或D2）在肝、肾中依次经两次羟化作用，分别生 成25-(OH)-D、1,25-(OH)2-D或24,25-(OH)2-D； |1,25-(OH)2-D合成后，由肾脏释放入血，并运输至各个靶器 官，产生生物学效应。 生理功能 |促进小肠对钙吸收的转运 |促进肾小管对钙、磷的重吸收 |对骨细胞呈现多种作用 |通过维生素D内分泌系统调节血钙平衡 |参与机体多种功能的调节 缺乏症 |佝偻病 |骨质软化症 |骨质疏松症 |手足痉挛症 过多症 食欲不振、体重减轻、恶心、呕吐、腹泻、头 痛、多尿、烦渴、发热，血清钙磷增高，以至发展 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。 参考摄入量 |钙、磷供给量充足的条件下，儿童、少年、孕妇、 乳母、老人维生素D的RNI为每人每天10g，成人 为5g；UL为50g。 |鉴于目前大量的低维生素D水平与慢病相关的报道 ，越来越多的专家呼吁提高维生素D的RNI和UL。 食物来源 |主要存在于海水鱼（如沙丁鱼）、肝、蛋黄等动物 性食品及鱼肝油制剂中； |人奶和牛奶是维生素D较差的来源； |蔬菜、谷类及其制品和水果含少量或不含。 四、维生素E 概念 维生素E类是指含苯并二氢吡喃结 构、具有-生育酚生物活性的一类物质 。 分类 |生育酚（tocopherols, T）： -T、-T、-T、-T |生育三烯酚（tocotrienols, TT）: -TT、-TT、-TT、-TT 吸收与代谢 |生育酚在食物中可以以游离的形式存在，而生育三烯酚则以 酯化的形式存在，它必须经胰酯酶和肠黏膜酯酶水解，然后 才被吸收。 |游离的生育酚或生育三烯酚，在胆汁的作用下以胶团的形式 被动扩散吸收，后掺入乳糜微粒，经淋巴导管进入血液循环 。 |吸收率一般在20%50%左右，最高可达80%。随着维生素 E的摄入量增加，吸收率降低。 吸收与代谢 |维生素E主要由低密度脂蛋白胆固醇（ LDL）运输 ，在保护LDL免遭氧化损伤方面起重要的作用。 |由于维生素E溶于脂质并主要由脂蛋白转运，所以 血浆维生素E浓度与血浆总脂浓度呈正相关。 生理功能 |抗氧化 |预防衰老 |与动物的生殖功能和精子生成有关 |调节血小板的黏附力和聚集 |抑制体内胆固醇合成限速酶 |抑制肿瘤细胞的生长和增殖等 缺乏与过量 n维生素E 缺乏在人类较为少见 n在脂溶性维生素中, 维生素E的毒性也相对较小 参考摄入量 |我国现行成人的维生素E适宜摄入量是每天 14mg总生育酚。 |有建议对推荐的维生素E摄入量需要考虑膳食能 量的摄入或膳食多不饱和脂肪酸的摄入量。 食物来源 |自然界中分布甚广； |含量丰富的食品有植物油、麦胚、硬果、种子类、 豆类及其他谷类； |蛋类、肉类、鱼类、水果及蔬菜中含量甚少； |有些油制品中含-生育酚多于-生育酚。 五、维生素B1 |维生素Bl也称硫胺素（thiamin）、抗脚气 病因子和抗神经炎因子。 |纯纯品为为白色粉末状结结晶，易溶于水，微溶 于乙醇。酸性环环境下较稳较稳 定，中性和碱性 环环境中不稳稳定。 理化性质 |维维生素B1在空肠肠和回肠肠吸收，浓浓度高时时由 被动扩动扩 散吸收，浓浓度低时时主要由主动转动转 运 系统统吸收。 |在肝脏脏代谢谢，代谢产谢产 物主要由肾脏肾脏 随尿排 出体外，排出量与摄摄入量有关。 吸收与代谢 |1. 辅辅酶功能 焦磷酸硫胺素（TPP）是硫胺素主要的辅辅酶形式 ，在体内参与两个重要的反应应，即-酮酮酸的氧 化脱羧羧反应应和磷酸戊糖途径的转酮转酮 醇反应应。 | 2.非辅辅酶功能 维维生素B1缺乏时时可影响某些神经递质经递质 的合成和 代谢谢。 生理功能 |维生素B1缺乏症又称脚气病 1. 成人脚气病 2. 婴儿脚气病 |维生素B1一般不会引起过量中毒 干性脚气病 湿性脚气病 混合型脚气病 缺乏与过量 |尿负荷试验 |尿中维生素B1和肌酐含量比值 |红细胞转酮醇酶活性系数或TPP效应 机体营养状况评价 |成年男性RNI为1.4mg/d，女性为1.3mg/d， UL为50 mg/d |维生素B1广泛存在于天然食物中，含量丰富 的食物有：谷类、豆类及干果类。动物内脏 （肝、心、肾）、瘦肉、禽蛋中含量也较多 。 参考摄入量及食物来源 六、维生素B2 |维生素B2又称核黄素（riboflavin） ，是具有一 个核糖醇侧链的异咯嗪类衍生物。 |黄色粉末状结结晶，味苦，熔点高；水溶性较较低 ；酸性及中性环环境中对热稳对热稳 定，碱性环环境中易 被热热和紫外线线破坏；有游离及结合两种形式， 游离状态易发生光裂解，结合状态较稳定。 理化性质 |维生素B2主要在胃肠肠道上部吸收，是一个 主动转动转 运过过程，需要Na+和ATP参与。 |体内多余的维生素B2主要随尿液排出，未 被吸收的维生素B2随粪便排出，汗液亦可 排出少量维生素B2 。 吸收与代谢 维生素B2以黄素单核苷酸（FMN）和黄素 腺嘌呤二核苷酸（FAD）辅酶形式参与许多 代谢的氧化还原反应。 1. 参与体内生物氧化与能量代谢酶功能 2. 参与维维生素B6和烟酸的代谢谢 3. 其他生理功能 生理功能 |维生素B2缺乏主要的临床表现为眼、口 腔和皮肤的炎症反应。 p眼：睑缘睑缘 炎、羞明、视视物模糊和流泪等。 p口腔：口角炎、唇炎、舌炎、地图舌。 p皮肤：脂溢性皮炎。 |维生素B2一般不会引起过量中毒。 缺乏与过量 1. 红细红细 胞谷胱甘肽还肽还 原酶活性系数 2. 尿负负荷试验试验 机体营养状况评价 |成年男性RNI为1.4 mg/d，女性为为1.2 mg/d，婴婴 儿、儿童及孕妇妇、乳母的供给给量应应适当增加。 |维生素B2广泛存在于动植物食品中，动物性食 品较植物性食品含量高。动物肝脏、肾脏、心 脏、乳汁及蛋类含量尤为丰富；植物性食品以 绿色蔬菜、豆类含量较高，而谷类含量较少。 参考摄入量及食物来源 七、烟酸 |烟酸（niacin，nicotinic acid）又称维 生素B3、尼克酸、维生素PP、抗癞皮病 因子。 |烟酸可转变成烟酰胺。 理化性质 |烟酸主要以辅酶I（NAD）和辅酶II（ NADP）的形式存在。 |色氨酸可转化成烟酸。 吸收与代谢 1. 参与体内物质和能量代谢 2. 与核酸的合成有关 3. 降低血胆固醇水平 4. 葡萄糖耐量因子的组成成分 生理功能 |烟酸缺乏症癞皮病。其典型症状是皮炎 (dermatitis)、腹泻(diarrhea)和痴呆 (dementia)，即所谓“三D”症状。 |烟酸缺乏常与维生素Bl、B2缺乏同时存在。 |过量摄入烟酸的副作用主要表现为皮肤发红 、眼部不适、恶心、呕吐、高尿酸血症和糖 耐量异常等。 缺乏与过量 1. 尿中2-吡啶酮/N-甲基烟酰胺的比值 2. 尿负荷试验 3. N-甲基烟酰胺与肌酐比值 4. 红细胞NAD含量 机体营养状况评价 |烟酸当量(mg NE)=烟酸(mg)1/60色氨酸 (mg) |成年男性RNI为14mgNE/d，女性为13mg NE/d，UL为 35mgNE/d |烟酸广泛存在于各种动植物性食物中。植物 性食物中存在的主要是烟酸，动物性食物中 存在的主要是烟酰胺。 参考摄入量及食物来源 八、维生素B6 |吡哆醇（pytridoxine，PN） |吡哆醛（pyridoxal，PL） |吡哆胺（pyridoxamine，PM） |易溶于水及乙醇，微溶于有机溶剂，在空气 和酸性条件下稳定，在碱性条件下易被破坏 ，各种形式对光均较敏感。 理化性质 |通过被动扩散形式在空肠和回肠吸收，经磷 酸化成PLP和PMP。组织中维生素B6以PLP 形式与多种蛋白结合、蓄积和贮存，主要贮 存于肌肉组织。 |通过吡哆醇激酶转化为各自的磷酸化形式， 并参与多种酶的反应，主要从尿中排出，少 量从粪便排泄。 吸收与代谢 |参与氨基酸代谢 |参与脂肪的代谢 |促进体内烟酸合成 |参与造血 |促进体内抗体的合成 |可促进维生素B12、铁和锌的吸收 |参与神经系统中许多酶促反应 生理功能 |缺乏可致眼、鼻与口腔周围皮肤脂溢性皮炎， 并可扩展至面部、前额、耳后、阴囊及会阴等 处。 |临床症状：口炎，唇干裂，舌炎，神经精神症 状，免疫功能受损，高半胱氨酸血症和黄尿酸 血症，偶见低色素小细胞性贫血。 |对幼儿的影响更明显。 缺乏与过量 |维生素B6的毒性相对较低，经食物来源摄入大 量维生素B6没有不良反应，服用大剂量维生素 B6达到500 mg/d时可引起严重不良反应，可出 现神经毒性和光敏感性反应。 缺乏与过量 1.色氨酸负荷试验 2.血浆PLP含量 3.尿中4-吡哆酸含量 |其他指标还有红细胞转氨酶指数，如谷草转 氨酶指数、谷丙转氨酶指数以及血浆同型半 胱氨酸含量等。 机体营养状况评价 |AI成人为1.2 mg/d 。 |妊娠、哺乳期、口服避孕药或用异烟肼治疗结 核时，维生素B6需增加。 |白色肉类（如鸡肉和鱼肉），肝脏、豆类、坚 果类和蛋黄等含量丰富。 |水果、蔬菜中维生素B6含量也较多，其中香蕉 、卷心菜、菠菜的含量丰富。 参考摄入量及食物来源 九、叶酸 |叶酸（folic acid）也称为维为维 生素B9、Bc和 维维生素M，其化学名称是蝶酰酰谷氨酸。 |叶酸为淡黄色结晶状粉末，不溶于冷水，稍 溶于热水，其钠盐易溶于水，不溶于酒精、 乙醚及其他有机溶剂。在水中易被光破坏， 在酸性溶液中不稳定，在中性和碱性溶液中 对热稳定。 理化性质 |叶酸在肠道的转运是由载体介导的主动转运过 程，并受pH、能量等因素影响，以单谷氨酸盐 形式大量摄入时以简单扩散为主。 |叶酸可经胆汁、粪便和尿液排泄，少量可随汗 与唾液排出，排泄量与血浆浓度呈正比。 |成人叶酸的丢失量平均为60 g/d。 吸收与代谢 |只有四氢叶酸具有生理功能。 |作为一碳单位的载体参与代谢。 生理功能 |叶酸缺乏表现： 1. 巨幼红细红细 胞贫贫血 2. 对对孕妇妇和胎儿的影响 3. 高同型半胱氨酸血症 4. 叶酸与某些癌症 |大剂量服用叶酸可产生副作用。 缺乏与过量 1. 血清和红细红细 胞叶酸含量 2. 血浆浆同型半胱氨酸含量 3. 组组氨酸负负荷试验试验 机体营养状况评价 |叶酸当量(g DEF)=膳食叶酸(g)+1.7叶酸补补 充剂剂(g) |成人叶酸的RNI为为400 g DEF/d，妊娠、哺乳 及婴婴儿需相应应增加，UL为为1000 g DFE/d。 |叶酸广泛存在于动动植物食品中，其良好的食物 来源有肝脏脏、肾脏肾脏 、蛋、梨、蚕豆、芹菜、花 椰菜、莴莴苣、柑橘、香蕉及其他坚坚果类类。 参考摄入量及食物来源 十、维生素C |L-型和D-型两种，D型无生物活性。 |无色无味的片状晶体，易溶于水，稍溶于丙 酮与低级醇类，不溶于脂溶性溶剂，结晶维 生素C稳定，其水溶液极易氧化，遇空气