医学营养学维生素矿物质

,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-胡萝卜素(-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) 。 1g视黄醇=1.0gRE 1 IU VitA=0.3g RE 1g -胡萝卜素=0.167g RE 1g其他维生素A原=0.084g RE,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Vit A缺乏临床体征,正常无Vit A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Vit A缺乏体征,指标,血浆视黄醇浓度,成年人 0.71.75moL/L 0.350.70moL/L 0.35moL/L,儿 童 1.05moL/L 0.71.02moL/L 0.7moL/L,血浆视黄醇结合蛋白（RBP）,成年人 1.94.28moL/L （4090mg/L） 学龄前儿童 1.191.6moL/L （2535mg/L）,食物来源,动物肝脏,动物性食物,蛋黄,鱼肝油,植物性食物(-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：800gRE 女性：700gRE 孕期：早800gRE 中、后期900gRE 乳母：1200g RE 婴儿、儿童、青少年按年龄不同分别为400-700gRE,维生素D,获得途径 Vit D原 酵母菌或麦角中的麦角固醇 Vit D2 (麦角钙化醇) 动物皮下的7-脱氢胆固醇 Vit D3 (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：25200mmolL 低于20mmolL，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：5g/d 孕早期：5g /d，孕中、末期，儿童、老年人、乳母10g /d（400IU） 1IU0.025ug VitD过量摄入(20g/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-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-生育酚的浓度： 正常血浆中-生育酚的浓度：12-46mol/L(5-20gL)， 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(g)肌酐(g) 。当体内VitBl不足时，VitB1(g)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 VitB1 80%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(0.6mg1000kcal)。 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200g以上为正常；或给予Vit B2 5mg，收集4小时尿测定Vit B2含量，8001300g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200g/L为营养状况良好，低于140g/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nicotinic acid或niacin)， 维生素PP（preventive pellagra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: 5mg4.2MJ(5mg1000kcal)。 RNI： 成人 男：14mgNE/d 女：13mgNE/d UL: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。Vit C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 Vit C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Vit C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，Vit C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 Vit C可使脯氨酸与赖氨酸转化为羟脯氨酸与羟赖氨酸，后两者是胶原蛋白的重要成分，当Vit C不足时，将影响胶原合成，造成创伤愈合延缓、微血管壁脆弱及不同程度出血等坏血病症状。3降低胆固醇 Vit C可在体内将胆固醇转变为能溶于水的（硫）胆酸盐而增加排泄;Vit C也参与肝中胆固醇的羟化作用，以形成胆酸，从而降低血胆固醇含量。4参与肾上腺皮质激素的合成与释放。,缺乏症,Vit C缺乏的典型症状为坏血病(scurvy) 早期症状：倦怠、疲乏、急躁、牙龈疼痛出血、伤口愈合不良、关节肌肉短暂性疼痛，易骨折等。 典型症状是牙龈肿胀出血、牙齿松动、牙龈溃烂，毛细血管脆性增加。严重者可见皮下、肌肉和关节出血及形成血肿，出现贫血、肌肉纤维衰退、心脏衰竭、严重内出血等症状，还有致猝死的危险 。,营养状况评价,血浆Vit C含量：人体Vit C饱和状态下，血浆Vit C浓度为56.879.5molL，此指标主要反映近期摄人情况，不表示体内储备水平。血浆VitC浓度4mgL时认为缺乏，2mgL时可出现坏血病症状。白细胞VitC含量：该指标反映了VitC的储备水平，白细胞中Vit C含量l0mg为正常，3mg为缺乏。,来源,一般深色蔬菜、柑桔、柚子、枣、猕猴桃含量较高。野生酸枣、刺梨等含量尤为丰富。,蔬菜、水果保存的时间以及烹调方法等对VitC有不同程度的破坏。,参考摄入量,成人、孕早期：100mg/d孕中末期、乳母：130mg/d婴儿、儿童、青少年： 按年龄分别为40100mg/d。,其他维生素,功能 食物来源 缺乏症维生素K 为形成凝血 新鲜蔬菜、 凝血过程障碍、凝血时间 酶原所必需 动物肝、蛋类 过长、新生儿颅内出血维生素B6 作为辅酶参 蛋黄、肉、鱼、 脂溢性皮炎、婴儿出血等 与蛋白质、脂肪 奶类、蔬菜、 代谢,参与色 谷类 氨酸转变为烟酸; 与某些激素有关VitBl2 参与红细胞形 动物肝、肾、 神经系统疾患、巨幼红细胞 成发育， 参与 肉、发酵食品 贫血 氨基酸代谢， 参与胆碱合成。 叶酸 促进红细胞生长 动物肝、肾、 巨幼红细胞贫血、神经系 绿色蔬菜、 统疾患、胎儿畸形 酵母,第六节 矿物质,矿物质(mineral)亦称无机盐或灰分，约占人体重量的5.,常量元素(macroelements)体内含量大于0.01钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫等.,微量元素(microelements)体内含量小于0.01,必需微量元素:铁、锌、硒、铜、碘、氟、锰、钼、钴、铬.,可能必需微量元素: 硅、镍、硼、钒,具有潜在毒性的微量元素:铅、铝、汞、锡、镉、砷、锂.,矿物质的特点,1矿物质在体内不能合成，必须从食物和饮水中摄取。,2矿物质在体内分布很不均匀。,3矿物质相互之间存在协同或拮抗作用。,4某些微量元素在体内虽需要量很少，但其生理剂量与中毒剂量范围较窄，摄入过多易产生毒性作用。,矿物质的生理功能,1构成人体组织的重要成分。,2调节细胞膜的通透性。,3维持神经和肌肉的兴奋性。,4组成激素、维生素、蛋白质和多种酶的成分。,矿物质缺乏,矿物质缺乏的主要因素：地球环境中各种元素的分布不平衡 食物中含有天然存在的矿物质拮抗物 食物加工过程中造成矿物质的损失 摄入量不足或不良饮食习惯 生理上有特殊营养需求的人群,我国人群中比较容易缺乏的矿物质主要是：钙、铁、锌、 碘、硒,钙(calcium),成人体内含钙总量约为1200g，相当于体重的1.52.0%。99%骨骼和牙齿 羟磷灰石Ca10 (PO4)6 (OH)2 破 成 c c 结合钙（50%） 离子钙（50%） 混溶钙池(miscible calcium pool) 具有生理活性作用,1%,血清钙浓度为90-110mgL。机体具有调控钙浓度恒定的机制，主要通过内分泌系统的甲状旁腺激素和降钙素两种多肽激素及甾固醇激素1,25-(OH)2-D3相互作用调节钙平衡，当钙摄入严重不足或机体钙发生异常丢失时，可通过调节机制以保持人体血钙的相对稳定。,生理功能,2促进体内酶的活动。(酶的激活剂),3其他功能：如参与血液凝固、激素分泌、维持体液酸碱平衡以及细胞内胶质稳定性等作用。,1维持神经肌肉正常活动和心脏正常搏动。,缺乏症,影响骨骼与牙齿的发育，可导致婴幼儿佝偻病，成人骨软化症与老年人骨质疏松症。,血清钙含量不足，可使神经肌肉兴奋性增高，引起抽搐,血清钙含量过高，则可抑制神经、肌肉的兴奋性。,食物来源,虾皮(991毫克/100克 )奶及奶制品(110毫克/100克 )豆类及其制品深绿色蔬菜类。,其中的草酸盐、植酸盐、磷酸盐会影响钙的吸收,磷(phosphate),磷是人体内含量较多的元素之一，成人体内含量约650g左右，占体重的1。 85%-90%-骨骼和牙齿（羟磷灰石） 10%-15%-与其他有机物结合（有机磷酯、磷脂等）,生理功能,（1）构成骨骼和牙齿的重要成分（2）构成生命物质成分（3）参与能量代谢（4）酶的重要成分（5）调节酸碱平衡 正常人血清无机磷总量为0.871.45mmolL 儿童:1.451.78mmolL,磷的缺乏与过量,过量的磷酸盐可能引起低血钙症，导致神经兴奋性增强，手足抽搐和惊厥。,人体的磷缺乏很少见。 临床所见磷缺乏的病人多是长期使用大量抗酸药和禁食者。,食物来源：瘦肉、禽、蛋、鱼、坚果、海带、紫菜、豆类，牛奶 等。,参考摄入量：AI： 成人、孕妇、乳母为700mg/d，NOAEL：1500mg/dUL：3500mg/d。,铁(iron),铁是人体重要的必需微量元素之一。人体含铁总量约为4-5g。 功能性铁(70%) 贮存铁(30%),血红蛋白、肌红蛋白、血红素酶类,主要以铁蛋白和含铁血黄素形式存在于肝、脾和骨髓中。,生理功能,1参与体内氧的运送和组织呼吸过程 2维持正常的造血功能 3参与其他重要功能 ：如铁与维持正常免疫功能有关，促进-胡萝卜素转变成vitA等。,铁缺乏,缺铁可分三个阶段：第一阶段：铁减少期(iron deficiency store,ID)： 铁浓度下降，无临床症状；第二阶段：红细胞生成缺铁期(iron deficiency erythropoiesis，IDE)： 即血清铁浓度下降，运铁蛋白浓度降低，但血红蛋白浓度尚未降至贫血标准，处于亚临床症状阶段；第三阶段：缺铁性贫血期(iron deficiency anemia，IDA)，此时血红蛋白和红细胞比积下降，并伴有缺铁性贫血的临床症状，如头晕、气短、心悸、疲力、注意力不集中，脸色苍白等症状。,原因机体需要量增加而摄入量相对不足；慢性失血，因月经过多、痔疮、消化道溃殇、肠道钩虫病的出血；铁的吸收障碍。,男:Hb低于120g/L女:Hb低于110g/L(孕妇105g/L),贫血,AI： 18岁以上 成年男性为15mg， 成年女性为20mg， 孕中晚期和乳母增加 UL：50mg/d,来源： 动物全血、动物肝、瘦肉、鱼等; 蘑菇、黑木耳、紫菜等黑色食品含量高。,血红素铁：存在于动物性食物，吸收率1030,非血红素铁：主要存在于植物性食物，吸收率 10,VC可促进铁的吸收,碘(iodine),碘在体内主要参与甲状腺素合成，其生理功能以甲状腺素形式体现。,甲状腺内含碘约8-12mg,皮肤、骨骼、中枢神经系统及其他内分泌腺,在人体内的含量约为2050mg,甲状腺素的功能,促进蛋白质合成，调节蛋白质的合成与分解；促进糖、脂肪及水电解质代谢；促进维生素的吸收与利用；活化细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶系等100余种酶，维持机体正常代谢和促进生物氧化；促进神经系统和机体组织的发育与分化。 （呆小病）,碘缺乏,碘缺乏发生在胎儿、初生儿及婴幼儿期，可引起生长发育迟缓、智力低下、甚至痴